【正文】 占電力市場初期整個電力交易的80%~90%，是保證電價穩(wěn)定的重要手段。設發(fā)電廠合約電量與競價電量分配方案有n種，記為： （） 年／月平均合同價格和年／月平均競價價格有m種，記為： {} 對應的發(fā)生概率也有m種，記為： {} 每種方案對應的可能收益與可能損失差值為： P值最大者即為推薦的最優(yōu)方案。則n種預測方法的組合預測電價值為： 式中，wi是第i種預測方法的權重，一般要求： ， ， 組合預測的誤差為： 時變權重組合電價預測模型對不同的電價預測模型而言，其預測結果總是在有的時段精度高，有的時段精度低，呈現時好時壞性。2）運用最小二乘法，讓過去各年度的平均電價曲線與預測年的平均電價曲線相擬合，利用擬合誤差平方和最小選取基礎年。c、基于因子分析的預測方法節(jié)假日（這里特指五一、十一、元旦、春節(jié)等時間較長的國家法定假期）的負荷與正常工作日、正常公休日的負荷差別是很大的，節(jié)假日的電價較之后者的電價必然有很大不同。雖然一步轉移概率Pij的理論分布是未知的，但當樣本足夠大時，可以近似地用狀態(tài)相互轉移的頻率來描述，因而有： 式中，表示由狀態(tài)Ei轉移到Ej的概率；F (Ej /Ei)表示由狀態(tài)Ei轉移到Ej的頻率。它決定了X1，X2，…狀態(tài)轉移過程的概率法則。上式右端的條件分布函數： 稱為馬氏過程的轉移概率。我們知道，馬爾柯夫模型（或馬氏預測法）討論的就是一種常見的隨機過程，其基本概念是狀態(tài)和狀態(tài)的轉移。1907年，俄國數學家馬爾柯夫（A. A. Markov）對一項稱為布朗寧運動的物理現象進行數學說明，進而創(chuàng)立了一種研究事物運行系統(tǒng)的狀態(tài)以及狀態(tài)轉移的一套數學模型和方法，這便是馬爾柯夫方法的源頭。但是，兩個三角模糊數的積或商卻不一定是三角模糊數。其中，為切割點的橫坐標。如何確定權值的問題是組合預測的中心問題。c、基于計量經濟學的預測方法計量經濟學是統(tǒng)計學、經濟理論和數學的結合，它是以經濟理論和事實為依據，在定性分析的基礎之上，專門探討用數學模型方法定量描述具有隨機性特征的經濟變量數量關系和經濟活動規(guī)律的應用經濟學學科。通過已有的歷史資料，對模型進行參數估計和檢驗后，如果確認回歸模型有實用價值，那么就可以用它進行預測了。各時段系統(tǒng)邊際電價本身就構成一個時間序列，所以，時間序列分析很自然地用來作系統(tǒng)邊際電價的預測。電價隨需求變化，電價變化也影響需求量，電價的調節(jié)機制作用將更加明顯。該模塊能完成以前的申報數據功能外，還能將申報數據存于本地數據庫，具有更好的安全性和可操作性，并且能將報價輔助決策中的決策結果自動讀入。模板管理本功能模塊主要用于對預測項目和預測方法及其相關需要設定的計算參數、算法參數、控制參數的管理。Qreg是需要采購的備用總量。為了最小化輔助服務付費，電網公司不能僅考慮容量報價或僅考慮電量電價，而必須估計備用容量在實際運行時被調用的概率。假定發(fā)電輔助服務市場中對每一種備用服務進行單獨的拍賣。前四種發(fā)電輔助服務需要每天根據實際需求采購，采購順序是：AGC，旋轉備用，非旋轉備用，替代備用。在實時調度中，系統(tǒng)調度員首先根據系統(tǒng)總不平衡量，決定啟用上調機組還是下調機組。AGC機組會在幾秒之內首先響應該偏差。216。該點對應于相同的價格，在這一價格下，買主和賣主愿意買賣的數量一致，市場的交易達到了均衡。 市場均衡法1. 電力的市場需求電力市場的需求是指：在一定的時間范圍內，市場對電能商品的市場需求與需求價格之間的關系。2. 短期邊際成本方法在固定資產規(guī)模不變的情況下，每增加單位電能所引起的供電成本的變化。因此，在開發(fā)報價系統(tǒng)時，必須考慮該系統(tǒng)能適應電力市場模式、結算規(guī)則不斷變化的要求。電廠報價輔助決策系統(tǒng)是電力營銷系統(tǒng)的核心部分，系統(tǒng)在基于成本分析和電廠上網電價預測的基礎上，參考長期峰、谷、基荷時段的指導價格，考慮網絡安全約束、機組檢修約束、機組安全約束的條件下，在經濟性分析的基礎上為發(fā)電廠的機組競價上網提供多種可選擇的報價策略，并對每種報價方案進行預測和評估分析，市場份額分析，電廠報價人員根據實際情況，采用不同的報價策略。 系統(tǒng)目標報價輔助決策是以電廠在市場中爭取自身利益最大化為目標的，為參與合約市場、現貨市場、實時市場、輔助服務市場的競爭提供分析參考和決策支持手段。為了保證電廠投資方的利益，目前必須實行保電量的競價上網模式，參與競價的電量將逐步增加。計算中一般將綜合電力成本和綜合電量成本分別平均分攤。216。3. 市場均衡當需求與供給進入市場后，就形成了平衡點。因此，所設計的報價系統(tǒng)應該同時具有合約報價（年合約、月合約）、現貨報價（日前市場、輔助服務市場、實時報價）等功能。這種偏離計劃的非指導的偏差導致電能的不平衡，將體現在地區(qū)控制誤差（ACE）中。愿意參與平衡市場的發(fā)電商可以提前數小時申報可用上調范圍及上調價格和可用下調范圍及功率下調價格。一般地，后兩者由長期合同規(guī)定，因此本文不予過多討論。在實時調度中，如果投標者被實時調用，則再付給一定的電量電價。故而必須付給發(fā)電商兩方面的費用。Qimax是i能夠提供的最大備用，其中考慮到爬坡速率。 多用戶、多方案、多算法的預測方案1. 報價預測方案的制定、計算與比較2. 可制定不同的預測方案3. 可根據不同用戶選用不同方案4. 方案由不同的算法組成5. 每種算法具有多種參數指標（或模板）6. 綜合算法是必需的7. 根據所選定的算法或綜合算法進行預測 系統(tǒng)運行流程對合約市場、日前市場、實時市場、輔助服務市場的報價輔助決策計算，均采用如下計算模式進行。流程如下：電廠數據申報競價數據申報包括競價數據的錄入、查詢、審核、電價模板的維護、用戶口令的修改等功能。 功能設計 電價預測F 電價預測功能描述隨著電力行業(yè)逐漸由壟斷經營走向市場競爭，作為電力市場的核心因素即電價，相應地也發(fā)生了較大的變化。a、基于時序分析的預測方法進行實時邊際電價預測，由于報價的保密性，任何一個發(fā)電廠都不可能獲取其他發(fā)電廠的報價信息，只能知道交易中心公布的各時段系統(tǒng)實時邊際電價。線性回歸的模型為：設x1，x2，…，xp是p個線性無關的可控變量（影響因素），y是隨機變量，它們之間的關系為：y＝b0＋b1x1＋…＋bpxp＋ζζ～N（0，δ2）式中，b0，bj（j＝1，2…，p）為模型回歸系數；ζ為除自變量xj（j＝1，2…，p）的影響之外對y產生影響的隨機變量，即隨機誤差。近年來，模糊系統(tǒng)理論在非線性控制、預測、辨識等方面已有不少成功的應用。組合預測有兩類概念，一是指根據幾種預測方法所得的預測結果，選取適當的權重進行加權平均的組合預測方法；二是指在幾種預測方法中進行比較，選擇擬合優(yōu)度最佳或標準離差最小的預測模型作為最優(yōu)模型進行預測。做平行于x軸的α切割（0≤α≤1，α為隸屬度），產生區(qū)間數。容易得出三角模糊數B ＝(b1，b2，b3)的隸屬函數為： 則，α切割得到的區(qū)間數為： 對兩個三角模糊數，有： 不難看出，兩個三角模糊數的和與差仍為一個三角模糊數。b、基于計量經計學的預測方法這里僅介紹電價預測的馬爾柯夫模型。因而，不同時期電價的運動是獨立的，是一種隨機走勢的狀態(tài)，也即是說，在電價分析中，常把電價作為一個隨機變量來研究。用分布函數描述就是：如果對時間t的任意n個數值t1 t2 …tn，n≥3，在條件X (ti) ＝xi，i ＝ 1， 2， …， n－1下，X (tn)的分布函數恰好等于在條件下，的分布函數，即： n ＝ 3， 4，… 則稱X (t)為馬爾柯夫過程或簡稱馬氏過程。它具有如下性質： 由轉移概率Pij構成的矩陣，即： 稱為馬氏鏈的轉移概率矩陣。2）計算狀態(tài)的一步轉移概率矩陣。其中，R1，Rk分別為一步轉移概率矩陣和k步轉移概率矩陣。 式中，Y為過去的年號，Y ＝ 0， 1， 2，…， M， Y ＝ 0表示預測年；t是第t天；N是總天數；i ＝ 1， 2，…， 96。d、基于組合思想的預測方法固定權重組合電價預測模型設對于同一天的邊際結算電價，用n種預測方法（或模型）分別進行預測，符號標記如下：yt為第t個時段的實際電價值，t ＝ 1， 2， …， m；fit為第i種預測方法在第t個時段的預測電價值，i ＝ 1， 2， …， n；為第i種預測方法在第t個時段的預測誤差。最大期望值預測法是通過對各方案可能帶來的最大收益和損失進行計算，從中選出可能最大收益與可能最大風險損失差值最大的方案。它可以通過競價產生，也可以雙邊簽訂。其中，負荷預測曲線是依據年／月初預測得到的年／月負荷曲線和日負荷曲線制定的。其滾動算法的公式表示如下： 其中，是發(fā)電公司的(t＋1)交易日的由上一次滾動得到的合同電量； 是發(fā)電公司的（t＋1）交易日的經本次滾動得到的合同電量； 是發(fā)電公司的t交易日的計劃合同電量減去當日實發(fā)電量得到的電量。F 日前市場與輔助服務市場的電量分配模型算法1）無功容量和有功容量聯合分析發(fā)電企業(yè)根據電網的要求得到所必須輸出的無功的多少，然后根據機組的PQ曲線就可以得到向系統(tǒng)輸出的最大有功是多少。2）備用容量和主容量聯合分析如果一個備用交易商愿意向備用市場提供備用電能，那么備用交易商應決定它在實時市場中的交易量和備用市場的交易量，以及相應的價格和以確保從兩個市場中獲得最大效益。在此定義邊際價格極限如下： 因此，考慮以上極限后，實際使用的邊際價格應為： 參考上式，備用交易商在備用市場中交易的最佳備用容量為： 對于非旋轉備用和替代備用，備用交易商在實時市場中的交易量為零，因此， 相對于實時市場邊際價格的內容（）將不會出現在式中。發(fā)電成本特性主要是指機組的發(fā)電燃料成本特性（即耗量特性），常用的成本曲線有三種：可變成本曲線、平均成本曲線、邊際成本曲線。機組的利潤等于總的收入減去機組的總成本（包括固定成本和可變成本），下式描述的是在任意競價時段t的情況： 式中：SMP為時段t系統(tǒng)的上網電價；Pi為機組i在時段t的上網電量；Ei(Pi，SMP)為機組i在時段t的利潤；FCi0為機組i折算到時段t的固定成本；VCi(Pi)為機組i的可變成本函數。但是，如果k時段電價實在太低，虧損超過未來時段的利潤，則應停機。由上式做出機組開停機的決策，而機組允許不停機或開機投入運行的最小電價SMP min可按以下步驟計算：第一步，求取k時段開機可獲得的最大利潤E(SMP)max。對于第一種情況可令V(k)＝1，求解多時段動態(tài)規(guī)劃問題，可得最大利潤m1；對于第二種情況可令V(k)＝0，同樣可以求得最大利潤m0，這里統(tǒng)一用m表示。顯然，僅僅依靠決策人的經驗作主觀的估計，所設定的自然狀態(tài)的先驗分布的精度不可能有很大的改進，因此需要通過隨機試驗去收集有關自然狀態(tài)的信息，以便改進所設定的自然狀態(tài)概率分布的準備性，從而改善決策分析的質量。當然，這種轉化的必要性是不存在的。比如電力市場中的報價人員在已知預測電價屬于何種分布以后，則可以利用蒙特卡羅方法根據發(fā)電公司利潤與市場電價的關系大概知道發(fā)電公司利潤所屬的分布，借此可以給市場報價人員提供更加有利于報價的市場信息及風險評估的更確切的依據。第二步，第一輪報價。第一種觀點為古典決策理論的觀點，風險是事件未來可能結果的不確定性。采用方差為指標的風險分析方法。F 最大最小法1. 最大最小法的模型和基本原理對于決策算法，有一些是基本的算法，這些算法得出的決策結果往往不一致。F Alpha方法系數決策算法的模型和基本原理系數決策法本質上是一種加權平均方法。例如假定在區(qū)間之間均勻分布，那么可以計算在之間處于均勻分布。F 最大最小法1. 最大最小法的模型和基本原理對于決策算法，有一些是基本的算法，這些算法得出的決策結果往往不一致。F Alpha方法系數決策算法的模型和基本原理系數決策法本質上是一種加權平均方法。例如假定在區(qū)間之間均勻分布，那么可以計算在之間處于均勻分布。F 隨機擾動法是競標曲線上的K個端點，是從基本競標曲線在相同發(fā)電量得到的擾動競標曲線端點上的電價。對于各種決策算法的數，應有。其基本思想是通過將耦合所有機組決策變量的全局約束（系統(tǒng)功率平衡和系統(tǒng)備用需求約束）用一組拉格朗日乘子松弛，從而構造出一個兩層優(yōu)化問題：上層求解對偶問題，更新拉格朗日乘子，減小被松弛約束的不可行程度；下層在給定拉格朗日乘子的前提下，求解松弛問題。陸寶森等在研究制造系統(tǒng)優(yōu)化調度問題時，放棄了尋求最優(yōu)調度方案的企圖，轉而研究求解可以定量評估精度的次優(yōu)調度方案的方法，以換取算法實際應用的實時性。動態(tài)規(guī)劃法動態(tài)規(guī)劃法是解決多階段決策過程的一種組合優(yōu)化算法，在枚舉各種可能的狀態(tài)組合的過程中，這種方法巧妙地摒棄了那些不需要考慮的解。另外應該考慮系統(tǒng)安全約束、機組可靠性、負荷的隨機性等因素。 經濟分配模型與算法目標函數其中為機組的單位費用。假定已得到一個基本解，其正分量個數為m，設分別為且與之對應的矩陣A中的列向量為線形無關，這組向量稱為基底向量。 機組動態(tài)檢修功能描述隨著電力體制改革的推進，2002年底國電系統(tǒng)實現了廠網分開，電網調度面臨新的格局和挑戰(zhàn)。 機組動態(tài)檢修模型算法目標