計及輸電阻塞影響的發(fā)電商多時段報價模型研究.pdf

1、在電力市場環(huán)境下，發(fā)電商成為自主經(jīng)營，自負盈虧的經(jīng)濟實體，如何策略性報價實現(xiàn)個體利潤最大化成為發(fā)電商取得市場競爭優(yōu)勢的關鍵問題。在實際電網(wǎng)中，由于輸電線的熱容量限制和系統(tǒng)的穩(wěn)定性限制，當線路輸送功率達到或超過輸電容量限制時會出現(xiàn)輸電阻塞現(xiàn)象。輸電阻塞可能改變發(fā)電商在電力市場中所處的競爭位置，因此，在報價過程中考慮輸電阻塞的影響非常重要。由于機組運行約束的存在，發(fā)電商在制定報價策略時必須考慮機組爬坡速率等約束對各時段發(fā)電機組輸出功率的相互

2、牽制，否則得到的最優(yōu)策略未必合理有效。因此，計及輸電阻塞影響和機組運行約束，論文對MCP機制、激勵性競價機制和PAB機制下發(fā)電商的報價模型進行研究，形成綜合考慮網(wǎng)絡約束和機組運行約束的發(fā)電商多時段最優(yōu)報價策略，其研究成果可用于指導我國電力市場環(huán)境下發(fā)電商合理報價，并為我國競價機制的進一步完善提供借鑒。論文的研究具有重要的理論意義和較強的工程實用價值。
　　 以調(diào)整費用最小為目標函數(shù)進行阻塞管理建模時，按統(tǒng)一市場出清價結算、實際報

3、價結算或撮合交易機制結算必然導致不同的阻塞管理費用，這將對發(fā)電商報價產(chǎn)生不同程度的影響。針對結算方式較復雜的撮合交易機制，論文研究其結算規(guī)則與阻塞管理的關系，以調(diào)整費用最小為目標函數(shù)，提出撮合交易機制下阻塞管理的模型與算法。該模型考慮了結算價格與機組出力之間的非線性聯(lián)動關系、目標函數(shù)的非線性特性。求解模型時，選擇發(fā)電機組與負荷方匹配成功的有功功率增量為決策變量，基于拉格朗日乘子法建立增廣目標函數(shù)，利用Kuhn-Tuck最優(yōu)條件求解。將該

4、模型應用于測試系統(tǒng)，計算比較了上述三種結算方式下阻塞管理費用的大小，為計及輸電阻塞影響的發(fā)電商報價策略研究奠定了基礎。
　　 為研究輸電阻塞對發(fā)電商報價策略的影響，建立了雙層優(yōu)化模型。第一層優(yōu)化模型為基于競爭對手報價的發(fā)電商利潤最大化模型：根據(jù)對市場內(nèi)其他競爭對手報價系數(shù)的預測，建立計及競爭對手報價的發(fā)電商報價模型，求取未考慮輸電容量約束時的最優(yōu)報價系數(shù)。第二層優(yōu)化模型為計及輸電阻塞影響的發(fā)電商報價模型：應用第一層模型的計算結果

5、模擬電網(wǎng)交易調(diào)度中心進行市場出清，計算市場出清價及各發(fā)電商有功出力的期望值，并根據(jù)該期望值進行潮流校核。當預測到有線路可能發(fā)生輸電阻塞，則將輸電阻塞對發(fā)電商報價的影響以附加費形式引入其報價模型中，建立計及輸電阻塞影響的發(fā)電商報價模型，并基于靈敏度，以阻塞費用最小為目標進行阻塞管理求取發(fā)電商出力調(diào)整量。通過測試系統(tǒng)計算分析，表明論文方法可用于指導發(fā)電商制定最優(yōu)報價策略。
　　 計及機組運行約束對各時段發(fā)電機組輸出功率的相互牽制，針

6、對電能交易的時前市場，以強化學習中的Q-learning算法為基礎，建立發(fā)電商多時段報價模型。該模型考慮了容量、爬坡速率和最小開、停機時間等機組運行約束，從市場前一小時的出清結果出發(fā)，以發(fā)電商各時段利潤為Q值函數(shù)，選擇機組在各個時段的報價策略作為狀態(tài)變量，并以其修正量作為動作集，形成電力市場環(huán)境下發(fā)電商多時段總利潤最優(yōu)的報價策略。求解時改進了Q值的更新方式，以保證Agent搜索的Q-table表包含所有狀態(tài)下的Q值。通過測試系統(tǒng)計算分析

7、，驗證了模型的有效性和適用性。
　　 綜合考慮輸電阻塞和機組運行約束對發(fā)電商報價策略的影響，將發(fā)電商單時段報價模型拓展為多時段報價模型。在該模型中，既體現(xiàn)了輸電阻塞對發(fā)電商報價策略的影響，又體現(xiàn)了容量、爬坡速率和最小開/停機時間等機組運行約束對各時段發(fā)電機組出力的相互牽制，形成了電力市場環(huán)境下計及輸電阻塞時發(fā)電商在一定時期內(nèi)的最優(yōu)報價策略。采用改進的Q學習算法對模型進行求解。通過測試系統(tǒng)計算分析，驗證了模型的正確性和有效性。