【正文】 實(shí)現(xiàn)的，提前知道電價的信息就可以在電力市場的交易中獲得更大的利益，因此，電價預(yù)測就成為電力市場中首要解決的課題之一。7）計(jì)算發(fā)電廠各項(xiàng)動態(tài)經(jīng)濟(jì)及技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行發(fā)電廠動態(tài)經(jīng)濟(jì)效益分析。 功能結(jié)構(gòu)圖 功能邏輯圖1）競爭與合約電量的分配決策；2）合約電量分解；3）有功市場與AS市場電量分配；4）開停機(jī)計(jì)劃；注意，上述1）、2）步在年前或月前完成； 3）、4）步是在交易日的前一日完成的。方案審批對于報(bào)價員作出的報(bào)價方案須經(jīng)過領(lǐng)導(dǎo)審批同意后方能上報(bào)省交易調(diào)度中心，領(lǐng)導(dǎo)不同意的方案報(bào)價員須根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)意見重新修改。它是整個報(bào)價決策、邊際電價預(yù)測算法基礎(chǔ)，使用者可以為不同的預(yù)測項(xiàng)、預(yù)測方法進(jìn)行靈活配置，滿足不同預(yù)測要求。 算法庫管理思想上述各種每種預(yù)測計(jì)算都可提供若干算法，用戶可根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)分析的結(jié)果，自主或自動調(diào)用合適的算法。因此報(bào)價系統(tǒng)必須考慮如何在上述3種電力市場中制訂報(bào)價策略。備用采購模型的目標(biāo)函數(shù)即為： 其中Qi是由第i個服務(wù)商提供的備用量。在采購容量時，首先對各輔助服務(wù)商的報(bào)價排序，采用的排序指標(biāo)為。另外，為了防止發(fā)電輔助服務(wù)商哄抬價格，可以設(shè)置輔助價格的上限值CR，max。各投標(biāo)者為每種服務(wù)提交單獨(dú)的容量價CR，i和電量價格投標(biāo)CE，i。這里所說的“發(fā)電輔助服務(wù)”都是先由交易中心采購并由機(jī)組預(yù)留容量，然后在實(shí)時調(diào)度過程中根據(jù)負(fù)荷不平衡量或其他控制的需要而實(shí)時調(diào)度。其中旋轉(zhuǎn)備用、非旋轉(zhuǎn)備用和替代備用三者的區(qū)別，只在于各機(jī)組響應(yīng)調(diào)度的速度。 輔助服務(wù)市場發(fā)電輔助服務(wù)包括：1. 有功頻率控制（AGC）2. 旋轉(zhuǎn)備用3. 非旋轉(zhuǎn)備用4. 替代備用5. 無功及電壓支持。然后，根據(jù)調(diào)節(jié)價格排序，從價格低的機(jī)組開始調(diào)度，直到滿足不平衡量。平衡市場與備用資源同時被作為調(diào)節(jié)的手段。為了周期性地恢復(fù)AGC機(jī)組的基本工作位置點(diǎn)，調(diào)度員必須定期采購電力。216。 提前電力市場提前電力市場是電力交易系統(tǒng)的主要部分。在市場競爭中，供給與需求的力量總會把價格推向均衡的水平，在均衡的價格下，供給量與需求量相等。當(dāng)市場的價格高于平衡點(diǎn)的價格時，將出現(xiàn)供大于求。供給價格是生產(chǎn)者對一定數(shù)量電力商品愿意提供的最低價格。下圖表明了用電需求將隨著價格不斷上漲，不斷下降，最終趨于飽和。電量電價等于用電量發(fā)生邊際變化時，系統(tǒng)供電成本中電量成本對負(fù)荷的微增變化。3. 長期邊際成本方法長期邊際成本方法是由于未來微增負(fù)荷的持續(xù)增長所產(chǎn)生的微增成本。成本的計(jì)算方法有：1. 綜合成本方法：綜合成本方法的出發(fā)點(diǎn)在于電力企業(yè)的收支平衡。否則，報(bào)價系統(tǒng)的生命周期將是短暫的。例如，在日前市場中，發(fā)布的信息可以包括：1. 次日系統(tǒng)負(fù)荷曲線2. 上日系統(tǒng)邊際電價3. 本發(fā)電商上日所占有的市場分額因此，報(bào)價系統(tǒng)只能根據(jù)上述有限的信息進(jìn)行決策。 設(shè)計(jì)原則根據(jù)我國電力市場目前的發(fā)展?fàn)顩r，交易中心端的各種應(yīng)用功能已經(jīng)比較完善，而電廠端的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。但是，信息的復(fù)雜程度和數(shù)據(jù)量的巨大，以及市場競爭的瞬間變化，使得個人的經(jīng)驗(yàn)與直覺遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能勝任，電廠迫切需要一套有效的報(bào)價輔助決策系統(tǒng)，以協(xié)助報(bào)價人員更好地預(yù)報(bào)邊際電價，同時可以加強(qiáng)對電廠的經(jīng)濟(jì)及技術(shù)管理，促進(jìn)電廠的高效運(yùn)作，在電力市場環(huán)境下爭取最大的利益?！案們r上網(wǎng)輔助決策支持系統(tǒng)”就是本著這一需求而設(shè)計(jì)完成的，幫助電廠報(bào)價人員進(jìn)行邊際電價趨勢分析、邊際電價預(yù)測，提供多種輔助報(bào)價方案，并進(jìn)行方案的利潤、成本、市場分額等的分析，以及方案的歷史評估，完成報(bào)價方案的審批流程和申報(bào)功能，這是報(bào)價人員不可或缺的報(bào)價工具。因此，建立電廠端報(bào)價輔助決策系統(tǒng)，必須有超前的設(shè)計(jì)思想和先進(jìn)的開發(fā)技術(shù)。 報(bào)價系統(tǒng)必須是開放的由于我國市場經(jīng)濟(jì)體系尚為完善，電力市場也只能逐步的開放。 必須根據(jù)經(jīng)濟(jì)理論中的有關(guān)思想指導(dǎo)設(shè)計(jì)報(bào)價系統(tǒng)電價的制訂分為：成本定價法和市場均衡法。綜合成本方法計(jì)算基本電價，就是在未來給定的電價計(jì)算期內(nèi)，將發(fā)電所需的全部成本在各個用戶中分?jǐn)?。采用長期邊際成本方法所制訂電價能夠真實(shí)地反映供電成本的變化，給用戶合理使用電資源的經(jīng)濟(jì)信號。長期邊際成本電價方法可以正確反映未來資源的價值、能夠引導(dǎo)投資；可以反映用戶增加負(fù)荷的成本、給予用戶正確的用電信號，從而能夠獲得最大社會效益。因而電價的上漲是有限度的，過高的電價將導(dǎo)致電力市場的萎縮。下圖表明：通常情況下，當(dāng)市場價格上升時，供給的數(shù)量會上升；反之，市場價格下降時，供給數(shù)量將下降。在這種情況下，生產(chǎn)者將減少產(chǎn)品的數(shù)量，降低價格，與此同時需求因降價而增加，最終回到平衡點(diǎn)。 報(bào)價系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)提前、輔助服務(wù)和實(shí)時電力市場競價的需要電力市場按時間和競價的內(nèi)容可劃分為3種形態(tài)，分別為提前市場、輔助服務(wù)市場、實(shí)時市場。按照提前的時間分，可以有小時提前市場、日前市場、周前市場、或者更長的提前市場。 實(shí)時電力市場在實(shí)際運(yùn)行時，由于較大的非計(jì)劃停運(yùn)以及市場成員的策略決定，發(fā)電量和電力負(fù)荷出現(xiàn)偏差是不可避免的。這種調(diào)整產(chǎn)生的偏差叫做指導(dǎo)性偏差。實(shí)時平衡市場是為了鼓勵發(fā)電商參與調(diào)節(jié)電力不平衡量。最后一臺調(diào)節(jié)的機(jī)組成為邊際調(diào)節(jié)機(jī)組，其調(diào)節(jié)報(bào)價成為邊際調(diào)節(jié)價格。6. 恢復(fù)及黑啟動。對于旋轉(zhuǎn)備用，機(jī)組始終處于開機(jī)狀態(tài)，可以在極短的時間內(nèi)響應(yīng)調(diào)度需要。成功的競標(biāo)者將獲得容量備用付費(fèi)。由于發(fā)電輔助服務(wù)涉及到系統(tǒng)安全和供電質(zhì)量，采購行為是否合理是系統(tǒng)操作員的職責(zé)。在輔助服務(wù)市場中，電力交易中心一方面要求發(fā)電商預(yù)留容量，另一方面要求發(fā)電商在實(shí)時調(diào)度中提供調(diào)節(jié)電量。其中為備用容量被調(diào)用的概率因子。CR，i和CE，i是相應(yīng)的備用和電量報(bào)價。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 分布式計(jì)算思想利用RMI方式，進(jìn)行遠(yuǎn)程方法的透明調(diào)用，實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算，使得遠(yuǎn)程對象的方法能夠被運(yùn)行于不同主機(jī)上。算法的增加和減少可通過離線方式維護(hù)，并不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備為保證邊際電價預(yù)測、報(bào)價決策計(jì)算功能正常運(yùn)行所采取的一系列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。公司可在該模塊發(fā)揮其指導(dǎo)作用。5）上述四步的完成離不開“多級市場電價預(yù)測與報(bào)價風(fēng)險(xiǎn)評估”、“發(fā)電廠機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析”兩個模塊的支持。8）計(jì)算發(fā)電廠利潤，進(jìn)行發(fā)電廠經(jīng)營評估。由于電價預(yù)測相對于負(fù)荷預(yù)測要難得多，所以其預(yù)測周期相對負(fù)荷預(yù)測要短，分為提前小時、提前天、提前周、提前月預(yù)測，以及季節(jié)趨勢預(yù)測等，更加長期的電價預(yù)測尚有較大的難度。目前，可用于電價預(yù)測的方法主要可以歸結(jié)為四類：基于時序分析的方法，如時間序列分析、灰色預(yù)測、均生函數(shù)等；基于因子分析的方法，如線性回歸方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、模糊聚類與綜合評判方法等；基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的電價預(yù)測方法，如三時點(diǎn)模型、霍爾特溫特斯方程、馬爾柯夫經(jīng)濟(jì)預(yù)測理論等；基于組合思想的預(yù)測方法。時間序列模型的弱點(diǎn)在于預(yù)測的步數(shù)越長，預(yù)測的精度就越差。b、基于因子分析的預(yù)測方法線性回歸方法中常用的是多元線性回歸（非線性回歸可轉(zhuǎn)化為線性回歸，一元回歸是多元回歸的特例）。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以其對大量非結(jié)構(gòu)性、非精確性規(guī)律具有自適應(yīng)、信息記憶、自主學(xué)習(xí)、知識推理和優(yōu)化計(jì)算的特點(diǎn)，被廣泛地用來進(jìn)行受眾多復(fù)雜因素影響的變量的預(yù)測（如電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測）。模糊模型作為一種結(jié)構(gòu)型數(shù)字估計(jì)器，本質(zhì)上是一種非線性模型，同時具有較強(qiáng)的泛化能力和適應(yīng)能力。自20世紀(jì)30年代以來，計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)更是得到了很大的發(fā)展，其研究范圍從供需函數(shù)、生產(chǎn)函數(shù)、消費(fèi)函數(shù)等經(jīng)濟(jì)理論中的基礎(chǔ)概念擴(kuò)展到價格、工資、金融、國際貿(mào)易和國際收支等領(lǐng)域，又進(jìn)一步發(fā)展到了對一個地區(qū)、國家乃至整個世界的經(jīng)濟(jì)體系進(jìn)行研究，并廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)預(yù)測、政策評價和結(jié)構(gòu)分析，為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)管理提供科學(xué)依據(jù)。組合預(yù)測理論認(rèn)為：對同一預(yù)測問題而言，多個不同預(yù)測模型的線性組合，在一定條件下能夠有效地改善模型的擬合能力和提高預(yù)測精度。目前，已有的確定權(quán)系數(shù)的方法有：最小方差法、貝葉斯法、卡爾曼濾波法、無約束最小二乘法、有約束最小二乘法、時變加權(quán)最小二乘法、AIC準(zhǔn)則法、AHP法、目的規(guī)劃法、多目標(biāo)規(guī)劃法等。正規(guī)性是指：，這里的uB (x)為x關(guān)于B的隸屬函數(shù)。用區(qū)間數(shù)表示為：。當(dāng)b1 ＝b2 ＝b3時，它是普通實(shí)數(shù)。指數(shù)平滑模型的模糊化主要是在一次指數(shù)平滑模型中引入模糊數(shù)，并且應(yīng)用模糊數(shù)的四則運(yùn)算法則來重新構(gòu)建模糊化的指數(shù)平滑模型，把常規(guī)指數(shù)平滑模型的預(yù)測值，即一個單一實(shí)數(shù)用一個由3個實(shí)數(shù)表示的模糊數(shù)來表示，從而給出一個預(yù)測值的區(qū)間范圍。這樣，就得到預(yù)測期（即第t ＋ 1期）預(yù)測值，它是一個三角模糊數(shù)，反映了未來事物的模糊性估計(jì)。它于1923年由N. Wisner發(fā)展成為數(shù)學(xué)模型，并經(jīng)由A. N. Kolmagrov，W. Feller. W. Doebin等及其他多位學(xué)者于20世紀(jì)30~40年代逐步拓展為一項(xiàng)完整的理論。由于電力交易的實(shí)時性，這些因素（包含眾多的隨機(jī)因素）的變化會立即從電價上反映出來。所以，我們可以借助于馬氏預(yù)測法來分析電力市場、預(yù)測電價，從而為電價的定量分析提供一種技術(shù)支持。馬爾柯夫過程的特點(diǎn)：當(dāng)過程在時刻t0所處的狀態(tài)為已知時，過程在t ( t0)所處的狀態(tài)與過程t0時刻之前的狀態(tài)無關(guān)，這種特性稱為無后效性。t1)表示初始分布（密度）。這時有： 如果進(jìn)一步假設(shè)在“在Xn1 ＝ ai條件下，第n次轉(zhuǎn)移出現(xiàn)aj，即Xn ＝ aj成立”的概率與n無關(guān)，那么，可以把這個概率記為Pij，即： i， j ＝ 1， 2，…，N；n ＝ 1， 2，… 并稱它為馬氏鏈的（一步）轉(zhuǎn)移概率。其特點(diǎn)是：當(dāng)現(xiàn)在的情況已知時，以后的一切統(tǒng)計(jì)特性就與過去的特性無關(guān)。在劃分狀態(tài)時應(yīng)盡可能地突出某一個狀態(tài)，以便更好地為預(yù)測、決策服務(wù)。3）根據(jù)一步轉(zhuǎn)移概率矩陣進(jìn)行預(yù)測。數(shù)學(xué)上可以證明，K步轉(zhuǎn)移概率矩陣為一步轉(zhuǎn)移概率矩陣的k次冪：即。雖然每年各種法定節(jié)假日只出現(xiàn)一次，但電價高低受當(dāng)前社會的生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)狀況影響很大，如社會經(jīng)濟(jì)和市場繁榮時需要加班，此時不能停工的基礎(chǔ)負(fù)荷就大，相應(yīng)的電價也就會比較高。1）求出各年每一時段的平均電價。移項(xiàng)并平方相加得： 如果記，把上式兩邊對α(i)求導(dǎo)得： 令，則可以求得： 由上式即可求得各年的系數(shù)α (i)，代入前式，求得各年的誤差平方和Er。 式中，；k ＝ 1，2，3，4表示節(jié)前一天、節(jié)日、節(jié)后一天、節(jié)后兩天；為預(yù)測年的節(jié)假日各時段電價；為所選相似年的節(jié)假日各時段的電價。設(shè)對于同一天的邊際結(jié)算電價，用n種預(yù)測方法（或模型）分別進(jìn)行預(yù)測，符號標(biāo)記如下：yt為第t個時段的實(shí)際電價值，t ＝ 1， 2， …， m；fit為第i種預(yù)測方法在第t個時段的預(yù)測電價值，i ＝ 1， 2， …， n；wit為第i種預(yù)測方法在第t個時段的權(quán)重，如果滿足： ， ， 則變權(quán)組合預(yù)測模型第t個時段的預(yù)測電價值為： 基于風(fēng)險(xiǎn)分析的年度總發(fā)電量在多級市場中的優(yōu)化分配F 競爭電量與合約電量功能描述合約電量與競價電量的最優(yōu)分配是在仔細(xì)分析、預(yù)測現(xiàn)貨電價與中長期電價發(fā)展變化之后，結(jié)合自身電廠的生產(chǎn)經(jīng)營狀況及企業(yè)發(fā)展目標(biāo)，合理分配合約電量與競價電量在整個電力生產(chǎn)中的比例，把因競爭性價格不確定而引起的價格風(fēng)險(xiǎn)降低到最低。2）可以采用風(fēng)險(xiǎn)決策技術(shù)中的最大期望值預(yù)測法進(jìn)行合約電量與競價電量的最優(yōu)分配。合約電量的制定不會影響發(fā)電廠競價的期望利潤，但是市場價格的風(fēng)險(xiǎn)可能使得發(fā)電廠利潤重新分配。F 簡單比例法中長期市場合約交易根據(jù)預(yù)先簽訂的合同商定付款方式買賣電量，在一定時期內(nèi)進(jìn)行實(shí)物交割的交易。所以發(fā)電廠可按此比例法，簡單的給予報(bào)價。那么，在準(zhǔn)確地預(yù)測負(fù)荷的前提下，如何把合同電量準(zhǔn)確地分解到每一時段就是至關(guān)重要的。由于發(fā)電機(jī)組面臨著當(dāng)天是否能夠成功競價上網(wǎng)的問題，同時調(diào)度中心還要考慮到系統(tǒng)的安全運(yùn)行問題，因此發(fā)電廠當(dāng)天是否能夠按照合同按時完成應(yīng)發(fā)的電量不確定。圖中的差量滾動就是把前一日的計(jì)劃合同電量減去該日的實(shí)發(fā)電量得到的差值按照負(fù)荷曲線再次分配到今后的每一時段，把該附加值與由上一次滾動得到的合同中該時段的電量進(jìn)行相加，最終得到新的滾動合同。對未達(dá)到要求的合同曲線進(jìn)行修正，使之達(dá)到全廠組合最低技術(shù)出力，以滿足報(bào)價要求。而且主能量和旋轉(zhuǎn)備用、AGC在系統(tǒng)中都是以有功容量的形式來顯示的，帶有同一性，在和無功容量之間的相互影響和作用中，可以作聯(lián)合分析?？梢?，發(fā)電機(jī)的無功支持容量是隨著有功輸出水平而變化的。最后優(yōu)化得到有功輸出容量和無功輸出容量。使上式最值的必要條件是： 由此可得： 上式說明備用交易商以向備用市場投標(biāo)時，它在實(shí)時市場中的邊際費(fèi)用應(yīng)向下調(diào)整。因此，為了使上式有的最優(yōu)解或次最優(yōu)解，上式給出的最優(yōu)邊際價格應(yīng)在一個合理的范圍之內(nèi)。參考電價＝單位供電成本＊[1＋（計(jì)劃利潤率＊全年總小時數(shù)/年計(jì)劃可用小時數(shù)）]其次進(jìn)行報(bào)價方案的分析評估，采用最大期望值預(yù)測。發(fā)電公司在制定競價策略時，首先是考慮其機(jī)組的成本特性，因此從機(jī)組的成本特性入手，研究發(fā)電公司的競價策略是最基本的、也是很合理的。2）平均成本（ATC）曲線也稱單價曲線，定義為總成本與發(fā)電功率之比，即 式中：FC為固定成本。機(jī)組啟動時，鍋爐要加壓加溫，汽輪機(jī)系統(tǒng)要暖管，克服摩擦等，這些都需要消耗燃料而不能提供任何電能，這就是所需的啟動成本。機(jī)組報(bào)價的目標(biāo)是利潤最大化 上式的最優(yōu)化條件是 式中的MC(Pi) 為機(jī)組i的邊際成本，因此機(jī)組按邊際成本報(bào)價可以使利潤最大。例如，雖然在當(dāng)前時段（設(shè)為k時段）電價偏低，機(jī)組投運(yùn)可能虧損2000元，但如果不停機(jī)，則未來時段可獲利3000元；如果停機(jī)，則機(jī)組在后續(xù)多個時段內(nèi)將不能啟動，因而可能錯過高電價的時段，而且還要付出啟停機(jī)成本，因此機(jī)組在k時段即使要虧損也不停機(jī)。該條件可以用下式表示