區(qū)域電力市場(chǎng)下梯級(jí)水電站上網(wǎng)組合競(jìng)價(jià)理論與應(yīng)用.pdf

1、我國(guó)西南水資源豐富，具備梯級(jí)水電滾動(dòng)開(kāi)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(shí)，區(qū)域電力市場(chǎng)的逐步發(fā)展與不斷完善以及“西電東送，南北互濟(jì)”全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)的形成，使得梯級(jí)水電站參與區(qū)域電力市場(chǎng)上網(wǎng)競(jìng)價(jià)的問(wèn)題日益突出。國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者針對(duì)梯級(jí)水電站上網(wǎng)競(jìng)價(jià)策略開(kāi)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(bào)價(jià)策略，取得了許多成果。然而，梯級(jí)水電站與區(qū)域購(gòu)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(wèn)題的描述和模型的求解極為困難，至今幾乎沒(méi)有令人滿意的上網(wǎng)競(jìng)價(jià)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(guò)梯級(jí)水電站在電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中組合競(jìng)價(jià)機(jī)制的研究，解釋跨區(qū)域上網(wǎng)組合競(jìng)價(jià)過(guò)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(chǎng)的無(wú)套利均衡狀態(tài)以及該環(huán)境下梯級(jí)水電站與單一購(gòu)電方經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)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(chǎng)與現(xiàn)貨市場(chǎng)間的套利組合競(jìng)價(jià)模型，發(fā)展梯級(jí)水電站跨區(qū)域電力市場(chǎng)組合競(jìng)價(jià)

3、決策的新理論，從而解決面臨不同區(qū)域電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則下水電上網(wǎng)競(jìng)價(jià)存在的一些主要科學(xué)問(wèn)題。研究成果應(yīng)用于三峽梯級(jí)水電站日前上網(wǎng)競(jìng)價(jià)工程實(shí)踐，為流域梯級(jí)水電站的博弈策略和運(yùn)營(yíng)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(chǎng)機(jī)制特別是其核心電價(jià)機(jī)制在電能資源配置中起著基礎(chǔ)性的作用，通過(guò)對(duì)我國(guó)區(qū)域電力市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)及研究成果的分析，研究在區(qū)域電力市場(chǎng)環(huán)境下梯級(jí)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(shí)過(guò)程趨

4、于平衡；針對(duì)區(qū)域電力市場(chǎng)中存在的電價(jià)差異，首次采用無(wú)套利分析理論解決梯級(jí)水電站面臨區(qū)域內(nèi)各省(市)電價(jià)的差異問(wèn)題，建立無(wú)套利均衡分析模型，求解均衡電價(jià)，判斷區(qū)域內(nèi)各省(市)電價(jià)的無(wú)套利均衡狀態(tài)，對(duì)防范和控制梯級(jí)水電站在競(jìng)價(jià)中總體市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)具有指導(dǎo)作用。
　　 ⑵依據(jù)現(xiàn)貨均衡電價(jià)和合約電價(jià)的關(guān)聯(lián)性，對(duì)梯級(jí)水電站上網(wǎng)競(jìng)價(jià)電量分配問(wèn)題的理論和應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。梯級(jí)水電站決策初期，針對(duì)兩市場(chǎng)中的價(jià)格差異而引起的現(xiàn)貨市場(chǎng)與遠(yuǎn)期合約市場(chǎng)之

5、間的套利行為問(wèn)題，提出歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)交易時(shí)段內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)間的各種電價(jià)差異水平的概率方法，剖析梯級(jí)水電站在決策初期現(xiàn)貨市場(chǎng)與遠(yuǎn)期合約市場(chǎng)組合交易工程套利機(jī)會(huì)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(jià)理論，建立梯級(jí)水電站面向兩個(gè)市場(chǎng)的交易組合模型并研究其求解方法，實(shí)現(xiàn)梯級(jí)水電站在兩個(gè)市場(chǎng)中電量的最優(yōu)交易組合策略，在降低風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，獲取更多的期望收益。
　　 ⑶由于梯級(jí)水電站在區(qū)域上網(wǎng)競(jìng)價(jià)中只能選

6、擇某一種報(bào)價(jià)方式，在面臨潛在的交易失敗風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，建立梯級(jí)水電站與單一購(gòu)買方競(jìng)價(jià)中的合作雙贏決策對(duì)于規(guī)避競(jìng)價(jià)中的風(fēng)險(xiǎn)顯得尤為重要；結(jié)合目前梯級(jí)水電站在現(xiàn)貨市場(chǎng)中的水電機(jī)組報(bào)價(jià)、集中單元報(bào)價(jià)和水電站單獨(dú)報(bào)價(jià)等方案，對(duì)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(dòng)態(tài)均衡模型，設(shè)計(jì)雙方均具有吸引力的討價(jià)還價(jià)博弈程序，深入研究梯級(jí)水電站與單一購(gòu)買方競(jìng)價(jià)中的雙贏策略，規(guī)避競(jìng)價(jià)中的風(fēng)險(xiǎn)。
　　 ⑷針對(duì)梯級(jí)水電站如何

7、適應(yīng)跨區(qū)域市場(chǎng)交易體制中的不同報(bào)價(jià)方式和市場(chǎng)運(yùn)行方式之間相互矛盾的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)不同區(qū)域市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則的進(jìn)一步詳細(xì)研究，探討跨區(qū)域電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)的研究思路，依據(jù)各區(qū)域電價(jià)在不同時(shí)段的具體變化，建立跨區(qū)組合競(jìng)價(jià)模型，以發(fā)揮水電能源的長(zhǎng)處，提高發(fā)電效益。
　　 ⑸提出基于區(qū)域分時(shí)電價(jià)的三峽梯級(jí)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(jí)水電站在電力系統(tǒng)負(fù)荷圖上峰、平、谷時(shí)段的優(yōu)化運(yùn)行，通過(guò)與單一電價(jià)模式下三峽梯級(jí)電站在日前電力市場(chǎng)出力過(guò)程