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电力市场复习课

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电力市场复习课
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复习课 2. 电力系统运行基础 w经济调度 w潮流计算 n稀疏矩阵 n稠密矩阵 w约束优化基础 w安全经济调度模型 经济调度 潮流计算 w稀疏矩阵形式 n符号的含义 潮流计算(续1) w稠密矩阵形式 n符号的含义 潮流计算(续2) w例题: 约束优化基础 w拉格朗日方程 约束优化基础(续1) w最优性条件(库恩-塔克条件) 安全经济调度 安全经济调度(续1) w自动发电控制 w旋转备用 w机组起停计划 w电力系统运行概述 3. 能量市场结构和运行 w统一电价模式 w差价合约 w节点电价模式 统一电价模式 w经济调度简化模型 统一电价模式(续1) w排队法求解:首先让报价最低的机组出 力。 阴影部分发电机 中标;最后一台 中标发电机的报 价就是系统电价 统一电价模式(续2) w结算问题(发电机、负荷) •拉格朗日乘子表达式 •最优性条件之一可以表达为 Ø若发电机的出力位于上限和下限间,则 称其为边际发电机。 假设只有一台机组 是边际机组,其序号为m。 Ø根据K-T条件,机组m对应的乘子 Ø所以: Ø对已达出力上限的机组 Ø对出力已达下限的机组(零出力机组) w因此,从发电机的角度,一个合理的结 算价格就是 包络定理(The Envelope Theorem) Ø优化问题 Ø相应的拉格朗日函数 w假设 可微;给定 ,相应最优解为 ,则: 从负荷角度看统一电价 w由包络定理得到 w系统边际价格与负荷需求有关,当负荷 需求一定时,系统边际价格等于购电费 用微增率。 w运用K-T条件求解下述三机系统调度与电 价 w解: •首先建立拉格朗日函数 •其次,最优性条件如下 •最优解为 差价合约 w基本思想:对系统总电量的一定比例引 入竞争,其余电量仍然按照计划经济进 行分配。一个电厂的收入由两部分组成 ,即: w发电收入=市场售电收入+差价合约收 入 w或者如下面公式所示: w差价合约对许多机组起到“保护”作用 。这种“保护”作用有利于电力市场的 逐步引入。 w如何确定合约电量和合约电价都没有规 则可遵循。差价合约的实质是“计划经 济”。 3.3 节点电价模式 w全网统一电价最大的问题在于不能有效 处理网络拥塞价格。 w节点边际电价 •能够自然的运用最优潮流技术处理网络拥塞 。 •节点电价合理地反映了节点用电负荷的发电 边际成本因而不存在公平问题。 节点电价定义 w某节点电价等于系统向该节点供应额外1 兆瓦功率的微增费用。 两机系统节点边际电 价计算 有安全约束的经济调度 w数学模型 Ø最优性条件 Ø节点i的节点电价为 Ø写为向量形式 从发电机角度看节点电价 w边际机组 w出力达上限的机组 w出力达下限的机组 Ø从发电机的角度,节点边际电价是一个 合理的结算价格。 •在这种情况下,边际机组,满发机组,和零 出力机组都满意,不存在“窝电”问题。 从负荷角度看节点电价 w由包络定理得到 w上式说明,如果某节点负荷增加1MW,其 相应购电费用增加值就等于该节点边际 价格。符合“谁用高价电,谁付高价钱 ”这个基本常识。 w例:注意我们最后发现1号节点电价是否 高于两台发电机组的最高报价10。 w假设线路3-1和2-3都有很高的线路输 电容量,所以与它们有关的不等式约束 可以忽略 w问题的数学模型 w 计算结果 w日前市场 w英国双边交易市场 4. 辅助服务管理 w序列优化 5. 公共费用的分摊 w输电费的分摊 n合作博弈法 成本分摊的核 w联盟收益函数 w例: w w 祝考试顺利!
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