水电厂参与市场竞价问题研究

发布时间：2020-07-06 11:47

【摘要】： 随着我国电力市场体制改革的推进,水电将逐步走向市场成为竞争主体。由于自身的特性,水电厂在参与市场竞争的过程中,必然有诸多不同于火电厂的考虑。在电力市场中,水电站需要统筹安排调度期内各时段的用水量,并最终将这些信息转换为电站的报价策略,从而使水电站获得最大的经济效益。国内外关于电力市场下火电厂竟价上网优化运行的研究较多,而针对水电厂的研究较少。本文在分析了国内外电力市场理论研究现状的基础上,围绕水电厂报价方法和策略性竞价等主要问题展开研究,并取得了一些有价值的理论成果。首先,针对水电厂自身特性,研究了电力市场下日前市场中水电厂参与市场竞争的分容量段报价方法。建立定水头电站和变水头电站日前市场报价模型,构造增广矩阵,通过数学解析定水头电站水量平衡方程的耦合系数,为分析电价与用水量的关系提供了一种理论分析手段,为各时段的申报容量段与电价段之间建立了优化关系,进而实现以自优化用水计划为基准的容量段报价方法,隐含的考虑了电价的不确定性问题。而后针对水电站耗水微增率不可获取致使耦合系数无法解析的问题,给出了实现容量段报价的方法。从而,实现了水电站的分容量段报价方法,为水电厂完成有限水量在时段上的优化分配和各时段容量段报价实现自身发电效益最大化提供了完整的解决方案,相比单一容量投标的形式,能更好的满足水电厂用水限制,保证实现利润最大化。其次,研究了水电厂商作为Price-maker型“理性人”的策略性竞价问题。采用Cournot模型求解水电厂单时段均衡解,进而讨论均衡解关于用水边界的偏移问题和边界约束可置信问题,进而提出了考虑时段间用水相关性的整个用水调度期的策略性竞价方案,为水电厂商的竞价上网提供决策支持。最后,应用演进式博弈理论采用马尔萨斯动力系统微分方程探讨水电厂商在长期竞价过程中的动态均衡问题,试图从动态视角分析发电厂商的报价行为。最后,结合物理合同和金融合同两种方式,建立水电厂商考虑合同分解电量的容量段报价和策略性竞价模型。研究了水电厂商以保证合同分解电量为前提,根据负荷预测、机组竞价上网情况、机组性能等约束条件,优化制定日用水计划,并通过市场竞价实现利润最大化的问题。结合算例,分析了不同合同方式下的合同分解电量对于容量段报价方法和策略性报价的影响。文末提出了开展水电竞价上网工作需要继续努力的方面。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：F426.61
【图文】：

运行成本,火电,时段,边际成本

]，如下图 2-2。对应下一时段的 A ，B ，Cmediate Costs），即当前时段顶替系统火电况下，对应 A点，其发电流量最小，发电中承担负荷的位置偏上，火电的边际成本它们在未来顶替火电的能力，分别计算未段顶替系统火电的边际成本。显然， A点此，A B CFC < FC < FC。因此，水电站在水顶替火电的过程是水电站关于各个时段内

水价值

图 2-4 水价值（Water Value）在电力市场中的沿用调度模式下，水电在运行成本以水电在系统中承担的负水优化计划降低系统燃料消耗量的过程是当前运行成本程。而随着电力体制的改革，水电厂商最终以独立实体中的完全竞争模式下，水电厂需要制定优化用水计划，根据所有电厂的电价由低至高排序确定发电商各时段的实现自身发电效益最大化。因此，产权独立的水电厂商变为系统结算电价下自身售电利润最大的目标。形下，传统调度模式下基于最小化火电成本考虑的优化予新的涵义。水电成本忽略不计时，以售电利润最大化当前收益IRF（Immediate Revenue Function）和未来收tion）均衡的过程。即发电厂商优化过程是水库当前时段

结算方式,发电公司,交易中心

标曲线去投标，有可能造成有的时段中标，有的时段不中标，那么整个用水计束得不到满足，有可能造成弃水，发电厂商也得不到最大利润。基于水电厂的特性，水电厂商适合采用分容量段报价的投标方式：即向交易中心提交的投标的关于各个时段的阶梯型投标曲线，即多条出力-报价曲线[48]。各时段的竞标采式：( ) ( ) ( )1 1 2 2, , , ,N Nλ P λ P λP， N 是容量段的段数。(3) 结算电价确定方式电网运营交易中心的目标是向发电公司支付购电费最小化。交易中心结算机制场统一出清价格结算（Market Clearing Price，MCP）和按各发电机组的实际报算（PayAs Bid，PAB）两种方式。如下图，MCP 即参与竞价上网的发电公司，交易成功，则不论各自的报价如何，一律按最后选择上网发电的机组的报价即电价结算。PAB 即按参与竞价上网的各发电公司上网时的报价进行电力交易结也就是说，各发电公司的上网电价不同。本文中水电厂参与市场竞争采用的是P 结算机制。

【引证文献】