區(qū)域電力市場下梯級水電站上網(wǎng)組合競價理論與應(yīng)用.pdf

1、我國西南水資源豐富，具備梯級水電滾動開發(fā)的有利條件。隨著水電裝機(jī)容量逐年增多，水電能源的優(yōu)化配置日益受到重視。同時，區(qū)域電力市場的逐步發(fā)展與不斷完善以及“西電東送，南北互濟(jì)”全國互聯(lián)電網(wǎng)的形成，使得梯級水電站參與區(qū)域電力市場上網(wǎng)競價的問題日益突出。國內(nèi)外眾多專家學(xué)者針對梯級水電站上網(wǎng)競價策略開展了深入的研究，積極探尋有效的水電可參與的交易方式與報價策略，取得了許多成果。然而，梯級水電站與區(qū)域購電方博弈目標(biāo)的相互沖突和約束條件的耦合作用使

2、得問題的描述和模型的求解極為困難，至今幾乎沒有令人滿意的上網(wǎng)競價理論可以具體應(yīng)用，亟需進(jìn)一步發(fā)展新的理論并探索其技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法。為此，通過梯級水電站在電力市場競爭中組合競價機(jī)制的研究，解釋跨區(qū)域上網(wǎng)組合競價過程的復(fù)雜現(xiàn)象，揭示其效益響應(yīng)的相互作用，探求區(qū)域電力市場的無套利均衡狀態(tài)以及該環(huán)境下梯級水電站與單一購電方經(jīng)濟(jì)運(yùn)營的博弈雙贏策略，并研究其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，以建立區(qū)域合約市場與現(xiàn)貨市場間的套利組合競價模型，發(fā)展梯級水電站跨區(qū)域電力市場組合競價

3、決策的新理論，從而解決面臨不同區(qū)域電力市場運(yùn)營規(guī)則下水電上網(wǎng)競價存在的一些主要科學(xué)問題。研究成果應(yīng)用于三峽梯級水電站日前上網(wǎng)競價工程實(shí)踐，為流域梯級水電站的博弈策略和運(yùn)營管理提供了科學(xué)的決策依據(jù)。主要研究工作和創(chuàng)新性成果如下：
　　 ⑴市場機(jī)制特別是其核心電價機(jī)制在電能資源配置中起著基礎(chǔ)性的作用，通過對我國區(qū)域電力市場發(fā)展趨勢及研究成果的分析，研究在區(qū)域電力市場環(huán)境下梯級水電站和其他參與者電能生產(chǎn)和消費(fèi)的決策，使得供需實(shí)時過程趨

4、于平衡；針對區(qū)域電力市場中存在的電價差異，首次采用無套利分析理論解決梯級水電站面臨區(qū)域內(nèi)各省(市)電價的差異問題，建立無套利均衡分析模型，求解均衡電價，判斷區(qū)域內(nèi)各省(市)電價的無套利均衡狀態(tài)，對防范和控制梯級水電站在競價中總體市場風(fēng)險具有指導(dǎo)作用。
　　 ⑵依據(jù)現(xiàn)貨均衡電價和合約電價的關(guān)聯(lián)性，對梯級水電站上網(wǎng)競價電量分配問題的理論和應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。梯級水電站決策初期，針對兩市場中的價格差異而引起的現(xiàn)貨市場與遠(yuǎn)期合約市場之

5、間的套利行為問題，提出歷史數(shù)據(jù)預(yù)測交易時段內(nèi)兩個市場間的各種電價差異水平的概率方法，剖析梯級水電站在決策初期現(xiàn)貨市場與遠(yuǎn)期合約市場組合交易工程套利機(jī)會產(chǎn)生的成因與演化規(guī)律，并以夏普比率(Sharp ratio)最大為目標(biāo)，采用套利定價理論，建立梯級水電站面向兩個市場的交易組合模型并研究其求解方法，實(shí)現(xiàn)梯級水電站在兩個市場中電量的最優(yōu)交易組合策略，在降低風(fēng)險的同時，獲取更多的期望收益。
　　 ⑶由于梯級水電站在區(qū)域上網(wǎng)競價中只能選

6、擇某一種報價方式，在面臨潛在的交易失敗風(fēng)險時，建立梯級水電站與單一購買方競價中的合作雙贏決策對于規(guī)避競價中的風(fēng)險顯得尤為重要；結(jié)合目前梯級水電站在現(xiàn)貨市場中的水電機(jī)組報價、集中單元報價和水電站單獨(dú)報價等方案，對每一種方案的特性進(jìn)行詳細(xì)分析；在參與人策略理性的前提下，建立雙方合作博弈的動態(tài)均衡模型，設(shè)計(jì)雙方均具有吸引力的討價還價博弈程序，深入研究梯級水電站與單一購買方競價中的雙贏策略，規(guī)避競價中的風(fēng)險。
　　 ⑷針對梯級水電站如何

7、適應(yīng)跨區(qū)域市場交易體制中的不同報價方式和市場運(yùn)行方式之間相互矛盾的問題，通過對不同區(qū)域市場運(yùn)營規(guī)則的進(jìn)一步詳細(xì)研究，探討跨區(qū)域電力市場競價的研究思路，依據(jù)各區(qū)域電價在不同時段的具體變化，建立跨區(qū)組合競價模型，以發(fā)揮水電能源的長處，提高發(fā)電效益。
　　 ⑸提出基于區(qū)域分時電價的三峽梯級電站日前優(yōu)化數(shù)學(xué)模型及其算法，實(shí)現(xiàn)了三峽梯級水電站在電力系統(tǒng)負(fù)荷圖上峰、平、谷時段的優(yōu)化運(yùn)行，通過與單一電價模式下三峽梯級電站在日前電力市場出力過程