【正文】 占電力市場(chǎng)初期整個(gè)電力交易的80%~90%，是保證電價(jià)穩(wěn)定的重要手段。設(shè)發(fā)電廠(chǎng)合約電量與競(jìng)價(jià)電量分配方案有n種，記為： （） 年／月平均合同價(jià)格和年／月平均競(jìng)價(jià)價(jià)格有m種，記為： {} 對(duì)應(yīng)的發(fā)生概率也有m種，記為： {} 每種方案對(duì)應(yīng)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(yù)測(cè)方法的組合預(yù)測(cè)電價(jià)值為： 式中，wi是第i種預(yù)測(cè)方法的權(quán)重，一般要求： ， ， 組合預(yù)測(cè)的誤差為： 時(shí)變權(quán)重組合電價(jià)預(yù)測(cè)模型對(duì)不同的電價(jià)預(yù)測(cè)模型而言，其預(yù)測(cè)結(jié)果總是在有的時(shí)段精度高，有的時(shí)段精度低，呈現(xiàn)時(shí)好時(shí)壞性。2）運(yùn)用最小二乘法，讓過(guò)去各年度的平均電價(jià)曲線(xiàn)與預(yù)測(cè)年的平均電價(jià)曲線(xiàn)相擬合，利用擬合誤差平方和最小選取基礎(chǔ)年。c、基于因子分析的預(yù)測(cè)方法節(jié)假日（這里特指五一、十一、元旦、春節(jié)等時(shí)間較長(zhǎng)的國(guó)家法定假期）的負(fù)荷與正常工作日、正常公休日的負(fù)荷差別是很大的，節(jié)假日的電價(jià)較之后者的電價(jià)必然有很大不同。雖然一步轉(zhuǎn)移概率Pij的理論分布是未知的，但當(dāng)樣本足夠大時(shí)，可以近似地用狀態(tài)相互轉(zhuǎn)移的頻率來(lái)描述，因而有： 式中，表示由狀態(tài)Ei轉(zhuǎn)移到Ej的概率；F (Ej /Ei)表示由狀態(tài)Ei轉(zhuǎn)移到Ej的頻率。它決定了X1，X2，…狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程的概率法則。上式右端的條件分布函數(shù)： 稱(chēng)為馬氏過(guò)程的轉(zhuǎn)移概率。我們知道，馬爾柯夫模型（或馬氏預(yù)測(cè)法）討論的就是一種常見(jiàn)的隨機(jī)過(guò)程，其基本概念是狀態(tài)和狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。1907年，俄國(guó)數(shù)學(xué)家馬爾柯夫（A. A. Markov）對(duì)一項(xiàng)稱(chēng)為布朗寧運(yùn)動(dòng)的物理現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)學(xué)說(shuō)明，進(jìn)而創(chuàng)立了一種研究事物運(yùn)行系統(tǒng)的狀態(tài)以及狀態(tài)轉(zhuǎn)移的一套數(shù)學(xué)模型和方法，這便是馬爾柯夫方法的源頭。但是，兩個(gè)三角模糊數(shù)的積或商卻不一定是三角模糊數(shù)。其中，為切割點(diǎn)的橫坐標(biāo)。如何確定權(quán)值的問(wèn)題是組合預(yù)測(cè)的中心問(wèn)題。c、基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的預(yù)測(cè)方法計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)是統(tǒng)計(jì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)理論和數(shù)學(xué)的結(jié)合，它是以經(jīng)濟(jì)理論和事實(shí)為依據(jù)，在定性分析的基礎(chǔ)之上，專(zhuān)門(mén)探討用數(shù)學(xué)模型方法定量描述具有隨機(jī)性特征的經(jīng)濟(jì)變量數(shù)量關(guān)系和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科。通過(guò)已有的歷史資料，對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì)和檢驗(yàn)后，如果確認(rèn)回歸模型有實(shí)用價(jià)值，那么就可以用它進(jìn)行預(yù)測(cè)了。各時(shí)段系統(tǒng)邊際電價(jià)本身就構(gòu)成一個(gè)時(shí)間序列，所以，時(shí)間序列分析很自然地用來(lái)作系統(tǒng)邊際電價(jià)的預(yù)測(cè)。電價(jià)隨需求變化，電價(jià)變化也影響需求量，電價(jià)的調(diào)節(jié)機(jī)制作用將更加明顯。該模塊能完成以前的申報(bào)數(shù)據(jù)功能外，還能將申報(bào)數(shù)據(jù)存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，具有更好的安全性和可操作性，并且能將報(bào)價(jià)輔助決策中的決策結(jié)果自動(dòng)讀入。模板管理本功能模塊主要用于對(duì)預(yù)測(cè)項(xiàng)目和預(yù)測(cè)方法及其相關(guān)需要設(shè)定的計(jì)算參數(shù)、算法參數(shù)、控制參數(shù)的管理。Qreg是需要采購(gòu)的備用總量。為了最小化輔助服務(wù)付費(fèi)，電網(wǎng)公司不能僅考慮容量報(bào)價(jià)或僅考慮電量電價(jià)，而必須估計(jì)備用容量在實(shí)際運(yùn)行時(shí)被調(diào)用的概率。假定發(fā)電輔助服務(wù)市場(chǎng)中對(duì)每一種備用服務(wù)進(jìn)行單獨(dú)的拍賣(mài)。前四種發(fā)電輔助服務(wù)需要每天根據(jù)實(shí)際需求采購(gòu)，采購(gòu)順序是：AGC，旋轉(zhuǎn)備用，非旋轉(zhuǎn)備用，替代備用。在實(shí)時(shí)調(diào)度中，系統(tǒng)調(diào)度員首先根據(jù)系統(tǒng)總不平衡量，決定啟用上調(diào)機(jī)組還是下調(diào)機(jī)組。AGC機(jī)組會(huì)在幾秒之內(nèi)首先響應(yīng)該偏差。216。該點(diǎn)對(duì)應(yīng)于相同的價(jià)格，在這一價(jià)格下，買(mǎi)主和賣(mài)主愿意買(mǎi)賣(mài)的數(shù)量一致，市場(chǎng)的交易達(dá)到了均衡。 市場(chǎng)均衡法1. 電力的市場(chǎng)需求電力市場(chǎng)的需求是指：在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，市場(chǎng)對(duì)電能商品的市場(chǎng)需求與需求價(jià)格之間的關(guān)系。2. 短期邊際成本方法在固定資產(chǎn)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(kāi)發(fā)報(bào)價(jià)系統(tǒng)時(shí)，必須考慮該系統(tǒng)能適應(yīng)電力市場(chǎng)模式、結(jié)算規(guī)則不斷變化的要求。電廠(chǎng)報(bào)價(jià)輔助決策系統(tǒng)是電力營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)的核心部分，系統(tǒng)在基于成本分析和電廠(chǎng)上網(wǎng)電價(jià)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，參考長(zhǎng)期峰、谷、基荷時(shí)段的指導(dǎo)價(jià)格，考慮網(wǎng)絡(luò)安全約束、機(jī)組檢修約束、機(jī)組安全約束的條件下，在經(jīng)濟(jì)性分析的基礎(chǔ)上為發(fā)電廠(chǎng)的機(jī)組競(jìng)價(jià)上網(wǎng)提供多種可選擇的報(bào)價(jià)策略，并對(duì)每種報(bào)價(jià)方案進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估分析，市場(chǎng)份額分析，電廠(chǎng)報(bào)價(jià)人員根據(jù)實(shí)際情況，采用不同的報(bào)價(jià)策略。 系統(tǒng)目標(biāo)報(bào)價(jià)輔助決策是以電廠(chǎng)在市場(chǎng)中爭(zhēng)取自身利益最大化為目標(biāo)的，為參與合約市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)、實(shí)時(shí)市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)提供分析參考和決策支持手段。為了保證電廠(chǎng)投資方的利益，目前必須實(shí)行保電量的競(jìng)價(jià)上網(wǎng)模式，參與競(jìng)價(jià)的電量將逐步增加。計(jì)算中一般將綜合電力成本和綜合電量成本分別平均分?jǐn)偂?16。3. 市場(chǎng)均衡當(dāng)需求與供給進(jìn)入市場(chǎng)后，就形成了平衡點(diǎn)。因此，所設(shè)計(jì)的報(bào)價(jià)系統(tǒng)應(yīng)該同時(shí)具有合約報(bào)價(jià)（年合約、月合約）、現(xiàn)貨報(bào)價(jià)（日前市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)）等功能。這種偏離計(jì)劃的非指導(dǎo)的偏差導(dǎo)致電能的不平衡，將體現(xiàn)在地區(qū)控制誤差（ACE）中。愿意參與平衡市場(chǎng)的發(fā)電商可以提前數(shù)小時(shí)申報(bào)可用上調(diào)范圍及上調(diào)價(jià)格和可用下調(diào)范圍及功率下調(diào)價(jià)格。一般地，后兩者由長(zhǎng)期合同規(guī)定，因此本文不予過(guò)多討論。在實(shí)時(shí)調(diào)度中，如果投標(biāo)者被實(shí)時(shí)調(diào)用，則再付給一定的電量電價(jià)。故而必須付給發(fā)電商兩方面的費(fèi)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(hù)、多方案、多算法的預(yù)測(cè)方案1. 報(bào)價(jià)預(yù)測(cè)方案的制定、計(jì)算與比較2. 可制定不同的預(yù)測(cè)方案3. 可根據(jù)不同用戶(hù)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(shù)指標(biāo)（或模板）6. 綜合算法是必需的7. 根據(jù)所選定的算法或綜合算法進(jìn)行預(yù)測(cè) 系統(tǒng)運(yùn)行流程對(duì)合約市場(chǎng)、日前市場(chǎng)、實(shí)時(shí)市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)的報(bào)價(jià)輔助決策計(jì)算，均采用如下計(jì)算模式進(jìn)行。流程如下：電廠(chǎng)數(shù)據(jù)申報(bào)競(jìng)價(jià)數(shù)據(jù)申報(bào)包括競(jìng)價(jià)數(shù)據(jù)的錄入、查詢(xún)、審核、電價(jià)模板的維護(hù)、用戶(hù)口令的修改等功能。 功能設(shè)計(jì) 電價(jià)預(yù)測(cè)F 電價(jià)預(yù)測(cè)功能描述隨著電力行業(yè)逐漸由壟斷經(jīng)營(yíng)走向市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，作為電力市場(chǎng)的核心因素即電價(jià)，相應(yīng)地也發(fā)生了較大的變化。a、基于時(shí)序分析的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行實(shí)時(shí)邊際電價(jià)預(yù)測(cè)，由于報(bào)價(jià)的保密性，任何一個(gè)發(fā)電廠(chǎng)都不可能獲取其他發(fā)電廠(chǎng)的報(bào)價(jià)信息，只能知道交易中心公布的各時(shí)段系統(tǒng)實(shí)時(shí)邊際電價(jià)。線(xiàn)性回歸的模型為：設(shè)x1，x2，…，xp是p個(gè)線(xiàn)性無(wú)關(guān)的可控變量（影響因素），y是隨機(jī)變量，它們之間的關(guān)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(shù)；ζ為除自變量xj（j＝1，2…，p）的影響之外對(duì)y產(chǎn)生影響的隨機(jī)變量，即隨機(jī)誤差。近年來(lái)，模糊系統(tǒng)理論在非線(xiàn)性控制、預(yù)測(cè)、辨識(shí)等方面已有不少成功的應(yīng)用。組合預(yù)測(cè)有兩類(lèi)概念，一是指根據(jù)幾種預(yù)測(cè)方法所得的預(yù)測(cè)結(jié)果，選取適當(dāng)?shù)臋?quán)重進(jìn)行加權(quán)平均的組合預(yù)測(cè)方法；二是指在幾種預(yù)測(cè)方法中進(jìn)行比較，選擇擬合優(yōu)度最佳或標(biāo)準(zhǔn)離差最小的預(yù)測(cè)模型作為最優(yōu)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。做平行于x軸的α切割（0≤α≤1，α為隸屬度），產(chǎn)生區(qū)間數(shù)。容易得出三角模糊數(shù)B ＝(b1，b2，b3)的隸屬函數(shù)為： 則，α切割得到的區(qū)間數(shù)為： 對(duì)兩個(gè)三角模糊數(shù)，有： 不難看出，兩個(gè)三角模糊數(shù)的和與差仍為一個(gè)三角模糊數(shù)。b、基于計(jì)量經(jīng)計(jì)學(xué)的預(yù)測(cè)方法這里僅介紹電價(jià)預(yù)測(cè)的馬爾柯夫模型。因而，不同時(shí)期電價(jià)的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的，是一種隨機(jī)走勢(shì)的狀態(tài)，也即是說(shuō)，在電價(jià)分析中，常把電價(jià)作為一個(gè)隨機(jī)變量來(lái)研究。用分布函數(shù)描述就是：如果對(duì)時(shí)間t的任意n個(gè)數(shù)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(shù)恰好等于在條件下，的分布函數(shù)，即： n ＝ 3， 4，… 則稱(chēng)X (t)為馬爾柯夫過(guò)程或簡(jiǎn)稱(chēng)馬氏過(guò)程。它具有如下性質(zhì)： 由轉(zhuǎn)移概率Pij構(gòu)成的矩陣，即： 稱(chēng)為馬氏鏈的轉(zhuǎn)移概率矩陣。2）計(jì)算狀態(tài)的一步轉(zhuǎn)移概率矩陣。其中，R1，Rk分別為一步轉(zhuǎn)移概率矩陣和k步轉(zhuǎn)移概率矩陣。 式中，Y為過(guò)去的年號(hào)，Y ＝ 0， 1， 2，…， M， Y ＝ 0表示預(yù)測(cè)年；t是第t天；N是總天數(shù)；i ＝ 1， 2，…， 96。d、基于組合思想的預(yù)測(cè)方法固定權(quán)重組合電價(jià)預(yù)測(cè)模型設(shè)對(duì)于同一天的邊際結(jié)算電價(jià)，用n種預(yù)測(cè)方法（或模型）分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，符號(hào)標(biāo)記如下：yt為第t個(gè)時(shí)段的實(shí)際電價(jià)值，t ＝ 1， 2， …， m；fit為第i種預(yù)測(cè)方法在第t個(gè)時(shí)段的預(yù)測(cè)電價(jià)值，i ＝ 1， 2， …， n；為第i種預(yù)測(cè)方法在第t個(gè)時(shí)段的預(yù)測(cè)誤差。最大期望值預(yù)測(cè)法是通過(guò)對(duì)各方案可能帶來(lái)的最大收益和損失進(jìn)行計(jì)算，從中選出可能最大收益與可能最大風(fēng)險(xiǎn)損失差值最大的方案。它可以通過(guò)競(jìng)價(jià)產(chǎn)生，也可以雙邊簽訂。其中，負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線(xiàn)是依據(jù)年／月初預(yù)測(cè)得到的年／月負(fù)荷曲線(xiàn)和日負(fù)荷曲線(xiàn)制定的。其滾動(dòng)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(dòng)得到的合同電量； 是發(fā)電公司的（t＋1）交易日的經(jīng)本次滾動(dòng)得到的合同電量； 是發(fā)電公司的t交易日的計(jì)劃合同電量減去當(dāng)日實(shí)發(fā)電量得到的電量。F 日前市場(chǎng)與輔助服務(wù)市場(chǎng)的電量分配模型算法1）無(wú)功容量和有功容量聯(lián)合分析發(fā)電企業(yè)根據(jù)電網(wǎng)的要求得到所必須輸出的無(wú)功的多少，然后根據(jù)機(jī)組的PQ曲線(xiàn)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(lián)合分析如果一個(gè)備用交易商愿意向備用市場(chǎng)提供備用電能，那么備用交易商應(yīng)決定它在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中的交易量和備用市場(chǎng)的交易量，以及相應(yīng)的價(jià)格和以確保從兩個(gè)市場(chǎng)中獲得最大效益。在此定義邊際價(jià)格極限如下： 因此，考慮以上極限后，實(shí)際使用的邊際價(jià)格應(yīng)為： 參考上式，備用交易商在備用市場(chǎng)中交易的最佳備用容量為： 對(duì)于非旋轉(zhuǎn)備用和替代備用，備用交易商在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中的交易量為零，因此， 相對(duì)于實(shí)時(shí)市場(chǎng)邊際價(jià)格的內(nèi)容（）將不會(huì)出現(xiàn)在式中。發(fā)電成本特性主要是指機(jī)組的發(fā)電燃料成本特性（即耗量特性），常用的成本曲線(xiàn)有三種：可變成本曲線(xiàn)、平均成本曲線(xiàn)、邊際成本曲線(xiàn)。機(jī)組的利潤(rùn)等于總的收入減去機(jī)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(jìng)價(jià)時(shí)段t的情況： 式中：SMP為時(shí)段t系統(tǒng)的上網(wǎng)電價(jià)；Pi為機(jī)組i在時(shí)段t的上網(wǎng)電量；Ei(Pi，SMP)為機(jī)組i在時(shí)段t的利潤(rùn)；FCi0為機(jī)組i折算到時(shí)段t的固定成本；VCi(Pi)為機(jī)組i的可變成本函數(shù)。但是，如果k時(shí)段電價(jià)實(shí)在太低，虧損超過(guò)未來(lái)時(shí)段的利潤(rùn)，則應(yīng)停機(jī)。由上式做出機(jī)組開(kāi)停機(jī)的決策，而機(jī)組允許不停機(jī)或開(kāi)機(jī)投入運(yùn)行的最小電價(jià)SMP min可按以下步驟計(jì)算：第一步，求取k時(shí)段開(kāi)機(jī)可獲得的最大利潤(rùn)E(SMP)max。對(duì)于第一種情況可令V(k)＝1，求解多時(shí)段動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題，可得最大利潤(rùn)m1；對(duì)于第二種情況可令V(k)＝0，同樣可以求得最大利潤(rùn)m0，這里統(tǒng)一用m表示。顯然，僅僅依靠決策人的經(jīng)驗(yàn)作主觀的估計(jì)，所設(shè)定的自然狀態(tài)的先驗(yàn)分布的精度不可能有很大的改進(jìn)，因此需要通過(guò)隨機(jī)試驗(yàn)去收集有關(guān)自然狀態(tài)的信息，以便改進(jìn)所設(shè)定的自然狀態(tài)概率分布的準(zhǔn)備性，從而改善決策分析的質(zhì)量。當(dāng)然，這種轉(zhuǎn)化的必要性是不存在的。比如電力市場(chǎng)中的報(bào)價(jià)人員在已知預(yù)測(cè)電價(jià)屬于何種分布以后，則可以利用蒙特卡羅方法根據(jù)發(fā)電公司利潤(rùn)與市場(chǎng)電價(jià)的關(guān)系大概知道發(fā)電公司利潤(rùn)所屬的分布，借此可以給市場(chǎng)報(bào)價(jià)人員提供更加有利于報(bào)價(jià)的市場(chǎng)信息及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的更確切的依據(jù)。第二步，第一輪報(bào)價(jià)。第一種觀點(diǎn)為古典決策理論的觀點(diǎn)，風(fēng)險(xiǎn)是事件未來(lái)可能結(jié)果的不確定性。采用方差為指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)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(duì)于決策算法，有一些是基本的算法，這些算法得出的決策結(jié)果往往不一致。F Alpha方法系數(shù)決策算法的模型和基本原理系數(shù)決策法本質(zhì)上是一種加權(quán)平均方法。例如假定在區(qū)間之間均勻分布，那么可以計(jì)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(duì)于決策算法，有一些是基本的算法，這些算法得出的決策結(jié)果往往不一致。F Alpha方法系數(shù)決策算法的模型和基本原理系數(shù)決策法本質(zhì)上是一種加權(quán)平均方法。例如假定在區(qū)間之間均勻分布，那么可以計(jì)算在之間處于均勻分布。F 隨機(jī)擾動(dòng)法是競(jìng)標(biāo)曲線(xiàn)上的K個(gè)端點(diǎn)，是從基本競(jìng)標(biāo)曲線(xiàn)在相同發(fā)電量得到的擾動(dòng)競(jìng)標(biāo)曲線(xiàn)端點(diǎn)上的電價(jià)。對(duì)于各種決策算法的數(shù)，應(yīng)有。其基本思想是通過(guò)將耦合所有機(jī)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(gòu)造出一個(gè)兩層優(yōu)化問(wèn)題：上層求解對(duì)偶問(wèn)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(wèn)題。陸寶森等在研究制造系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題時(shí)，放棄了尋求最優(yōu)調(diào)度方案的企圖，轉(zhuǎn)而研究求解可以定量評(píng)估精度的次優(yōu)調(diào)度方案的方法，以換取算法實(shí)際應(yīng)用的實(shí)時(shí)性。動(dòng)態(tài)規(guī)劃法動(dòng)態(tài)規(guī)劃法是解決多階段決策過(guò)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(guò)程中，這種方法巧妙地摒棄了那些不需要考慮的解。另外應(yīng)該考慮系統(tǒng)安全約束、機(jī)組可靠性、負(fù)荷的隨機(jī)性等因素。 經(jīng)濟(jì)分配模型與算法目標(biāo)函數(shù)其中為機(jī)組的單位費(fèi)用。假定已得到一個(gè)基本解，其正分量個(gè)數(shù)為m，設(shè)分別為且與之對(duì)應(yīng)的矩陣A中的列向量為線(xiàn)形無(wú)關(guān)，這組向量稱(chēng)為基底向量。 機(jī)組動(dòng)態(tài)檢修功能描述隨著電力體制改革的推進(jìn)，2002年底國(guó)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)，電網(wǎng)調(diào)度面臨新的格局和挑戰(zhàn)。 機(jī)組動(dòng)態(tài)檢修模型算法目標(biāo)