對于電力市場而言,發(fā)電競爭只是電力改革的初級階段,進一步讓柔性負荷參與市場競價是電力市場化的必經之路。傳統(tǒng)上采用節(jié)點邊際電價的日前市場出清電價機制,理論與實踐均證明,該機制難以同時實現個體理性、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,實現市場的高效運行及社會福利最大化,基于VCG的機制設計理論,給出了一種考慮發(fā)電機組和柔性負荷參與日前市場出清的電價機制,該機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)點系統(tǒng)和修改的IEEE14節(jié)點系統(tǒng)為例說明了該日前市場出清電價機制的基本特征。 

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

【文章頁數】：10 頁

【部分圖文】：

節(jié)點邊際電價機制和本文機制的實施流程

2節(jié)點系統(tǒng)某2節(jié)點系統(tǒng)如圖2所示。發(fā)電機組1、2和3的真實邊際發(fā)電成本函數分別為1G,1cPG,11.05P17、2G,2G,2cP2.1P25以及3G,3cPG,31.55P20；機組出力約束范圍均為G,0kP40MWk1,2,3。節(jié)點1有1個柔性負荷，節(jié)點2有2個柔性負荷，各真實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1和節(jié)點2之間線路的輸電容量為10MW。圖2某2節(jié)點系統(tǒng)Fig.2A2-buspowersystem3.1.1節(jié)點邊際電價根據式(9)、式(10)，節(jié)點1和節(jié)點2的LMP分別為LMP1和LMP2，根據該LMP，系統(tǒng)運營商支付給節(jié)點1處發(fā)電機組的費用G,1LMPPQ為G,1LMPLMPP1G,1QP(27)節(jié)點1處柔性負荷1支付給系統(tǒng)運營商的費用D,1LMPPQ為D,1LMPLMPP1D,1QP(28)節(jié)點2處同理。在LMP機制下，若柔性負荷1、2和3分別申報各自真實用電效益；且3臺發(fā)電機組均申報真實發(fā)電成本，系統(tǒng)優(yōu)化調度發(fā)電機組1、2和3出清功率分別為38.64MW、17.42MW和26.58MW；柔性負荷1、2和3出清功率分別為46.06MW、10.99MW和25.59MW；節(jié)點1和節(jié)點2處的電價分別為98.15美元/MWh、102.41美元/MWh；發(fā)電機組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。假設柔性負荷1、2和3分別申報各自真實邊際用電效益1b、2b和3b；發(fā)電機組2申報其真實邊際發(fā)電成本2

成本，以及激勵柔性負荷申報真實的用電效益，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)點系統(tǒng)采用修改的IEEE14節(jié)點系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)中有：5臺發(fā)電機組，分別位于1、2、3、6和8節(jié)點；3個柔性負荷，分別位于9、13和14節(jié)點，修改后的IEEE14節(jié)點系統(tǒng)如圖3所示。發(fā)電機數據和負荷數據被市場競標數據替代，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)點系統(tǒng)Fig.3RevisedIEEE14-buspowersystem根據本文的電價機制，一臺發(fā)電機組獲得的支付定義為該發(fā)電機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，一個柔性負荷給出的支付為該柔性負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。下面重點分析在修改的IEEE14節(jié)點系統(tǒng)中，節(jié)點1、2、3、6、8處的發(fā)電機組以及節(jié)點9、13、14處的柔性負荷最優(yōu)策略為申報真實的發(fā)電成本和用電效益。系統(tǒng)中5個發(fā)電機組的參數如表1所示。在本文電價機制下，當系統(tǒng)中的發(fā)電機組申報真實發(fā)電成本，柔性負荷申報真實用電效益時，各個發(fā)電機組的發(fā)電量、獲得的系統(tǒng)支付以及凈利潤計算結果如表2所示。對于節(jié)點9、13、14上的柔性負荷，真實用電效益相關參數如表3所示。表1修改的IEEE14節(jié)點系統(tǒng)發(fā)電機組參數Table1ParameterofgeneratorsintherevisedIEEE14-buspowersystem序號發(fā)電機組所在節(jié)點發(fā)電成本二次項系數/(美元/MW2)發(fā)電成本一次項系數/(美元/MW)發(fā)電出力上限/MW①10.022012.2120②20.019

【參考文獻】：
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本文編號：3035382