對于電力市場而言,發(fā)電競爭只是電力改革的初級階段,進(jìn)一步讓柔性負(fù)荷參與市場競價是電力市場化的必經(jīng)之路。傳統(tǒng)上采用節(jié)點(diǎn)邊際電價的日前市場出清電價機(jī)制,理論與實(shí)踐均證明,該機(jī)制難以同時實(shí)現(xiàn)個體理性、激勵相容和社會福利最大化等要求�？紤]到電力市場成員之間的信息不對稱性,為克服電力市場中市場成員的策略性報價行為,實(shí)現(xiàn)市場的高效運(yùn)行及社會福利最大化,基于VCG的機(jī)制設(shè)計理論,給出了一種考慮發(fā)電機(jī)組和柔性負(fù)荷參與日前市場出清的電價機(jī)制,該機(jī)制同時滿足激勵相容、個體理性以及社會福利最大化要求。最后,采用某2節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和修改的IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例說明了該日前市場出清電價機(jī)制的基本特征。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

節(jié)點(diǎn)邊際電價機(jī)制和本文機(jī)制的實(shí)施流程

2節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)某2節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)如圖2所示。發(fā)電機(jī)組1、2和3的真實(shí)邊際發(fā)電成本函數(shù)分別為1G,1cPG,11.05P17、2G,2G,2cP2.1P25以及3G,3cPG,31.55P20；機(jī)組出力約束范圍均為G,0kP40MWk1,2,3。節(jié)點(diǎn)1有1個柔性負(fù)荷，節(jié)點(diǎn)2有2個柔性負(fù)荷，各真實(shí)邊際用電效益分別為1D,1D,1bP0.4P135、2D,2D,2bP0.8P120以及3D,3D,3bP0.5P+128；需求功率約束均為：0D,50MWjPj1,2,3。電價單位為美元/MWh，節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2之間線路的輸電容量為10MW。圖2某2節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)Fig.2A2-buspowersystem3.1.1節(jié)點(diǎn)邊際電價根據(jù)式(9)、式(10)，節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2的LMP分別為LMP1和LMP2，根據(jù)該LMP，系統(tǒng)運(yùn)營商支付給節(jié)點(diǎn)1處發(fā)電機(jī)組的費(fèi)用G,1LMPPQ為G,1LMPLMPP1G,1QP(27)節(jié)點(diǎn)1處柔性負(fù)荷1支付給系統(tǒng)運(yùn)營商的費(fèi)用D,1LMPPQ為D,1LMPLMPP1D,1QP(28)節(jié)點(diǎn)2處同理。在LMP機(jī)制下，若柔性負(fù)荷1、2和3分別申報各自真實(shí)用電效益；且3臺發(fā)電機(jī)組均申報真實(shí)發(fā)電成本，系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度發(fā)電機(jī)組1、2和3出清功率分別為38.64MW、17.42MW和26.58MW；柔性負(fù)荷1、2和3出清功率分別為46.06MW、10.99MW和25.59MW；節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2處的電價分別為98.15美元/MWh、102.41美元/MWh；發(fā)電機(jī)組1、2和3的凈利潤分別為1567.9美元、637.0146美元和1095.4美元；柔性負(fù)荷1、2和3的凈用電效益分別為848.7美元、96.69美元和327.42美元；系統(tǒng)總社會福利為4615.8美元。假設(shè)柔性負(fù)荷1、2和3分別申報各自真實(shí)邊際用電效益1b、2b和3b；發(fā)電機(jī)組2申報其真實(shí)邊際發(fā)電成本2

成本，以及激勵柔性負(fù)荷申報真實(shí)的用電效益，因而能夠使得系統(tǒng)整體社會福利最大化。3.2修改的IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)采用修改的IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)中有：5臺發(fā)電機(jī)組，分別位于1、2、3、6和8節(jié)點(diǎn)；3個柔性負(fù)荷，分別位于9、13和14節(jié)點(diǎn)，修改后的IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)如圖3所示。發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)被市場競標(biāo)數(shù)據(jù)替代，不計輸電線路電阻，不考慮無功功率。本算例測試環(huán)境為DELLInspiron15-7560筆記本電腦，編程軟件平臺為MatlabR2015b，潮流計算求解器采用Matpower7.0b1。圖3修改的IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)Fig.3RevisedIEEE14-buspowersystem根據(jù)本文的電價機(jī)制，一臺發(fā)電機(jī)組獲得的支付定義為該發(fā)電機(jī)組參與日前市場前后，其他市場成員總發(fā)電成本/用電效益的變化；同理，一個柔性負(fù)荷給出的支付為該柔性負(fù)荷參與日前市場前后，其他場成員總發(fā)電成本/用電效益的變化。下面重點(diǎn)分析在修改的IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)1、2、3、6、8處的發(fā)電機(jī)組以及節(jié)點(diǎn)9、13、14處的柔性負(fù)荷最優(yōu)策略為申報真實(shí)的發(fā)電成本和用電效益。系統(tǒng)中5個發(fā)電機(jī)組的參數(shù)如表1所示。在本文電價機(jī)制下，當(dāng)系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組申報真實(shí)發(fā)電成本，柔性負(fù)荷申報真實(shí)用電效益時，各個發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量、獲得的系統(tǒng)支付以及凈利潤計算結(jié)果如表2所示。對于節(jié)點(diǎn)9、13、14上的柔性負(fù)荷，真實(shí)用電效益相關(guān)參數(shù)如表3所示。表1修改的IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組參數(shù)Table1ParameterofgeneratorsintherevisedIEEE14-buspowersystem序號發(fā)電機(jī)組所在節(jié)點(diǎn)發(fā)電成本二次項(xiàng)系數(shù)/(美元/MW2)發(fā)電成本一次項(xiàng)系數(shù)/(美元/MW)發(fā)電出力上限/MW①10.022012.2120②20.019

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種日前發(fā)電調(diào)度與日前分時電價聯(lián)合優(yōu)化模型[J]. 趙晉泉,胡佳,王珂,姚建國,楊勝春,蘇大威,徐春雷.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(09)
[2]基于價值公平分配的電力市場競爭機(jī)制設(shè)計[J]. 王劍曉,鐘海旺,夏清,汪洋,賴曉文,郭新志.  電力系統(tǒng)自動化. 2019(02)
[3]考慮分布式電源節(jié)能減排和市場博弈行為的配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電價定價方法研究[J]. 王正,王佳偉,趙海波,郭靜,申澤淵,邢亞虹.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(20)
[4]主動配電網(wǎng)的源-網(wǎng)-荷多層博弈經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略[J]. 王甜婧,許闊,朱永強(qiáng).  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(04)
[5]北歐電力市場發(fā)展概況[J]. 孫建平,戴鐵潮.  華東電力. 2006(12)
[6]激勵性輸配分開電力市場競價機(jī)制的建模[J]. 謝俊,陳星鶯,廖迎晨,劉皓明.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2006(23)
[7]合理回收容量成本的激勵性電力競價機(jī)制的建模研究[J]. 方勇,李渝曾.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2004(01)
[8]電力市場中的激勵性機(jī)制設(shè)計[J]. 張少華,方勇,李渝曾.  電網(wǎng)技術(shù). 2003(01)
[9]英國新電力市場模式中的平衡調(diào)度機(jī)制[J]. 王興,宋永華,徐貴光.  電力系統(tǒng)自動化. 2000(12)



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