【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 96；Y ＝ 1， 2，…， M；ε(i)為誤差項(xiàng)；α(i)為系數(shù)。移項(xiàng)并平方相加得： 如果記，把上式兩邊對(duì)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。3）從計(jì)算出的Er中找出最小值，與其相對(duì)應(yīng)的那一年即為基礎(chǔ)年，記為A。4）計(jì)算基礎(chǔ)年與預(yù)測(cè)年平均電價(jià)曲線的增量。 5）預(yù)測(cè)年節(jié)假日電價(jià)的預(yù)測(cè)。 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(cè)年的節(jié)假日各時(shí)段電價(jià)；為所選相似年的節(jié)假日各時(shí)段的電價(jià)。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。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。針對(duì)這一現(xiàn)象，組合預(yù)測(cè)引入時(shí)變權(quán)重，即根據(jù)不同的預(yù)測(cè)模型在不同時(shí)段預(yù)測(cè)精度的不同，給以各單項(xiàng)預(yù)測(cè)模型隨時(shí)間變化的組合權(quán)重，充分利用某一單項(xiàng)預(yù)測(cè)模型在該時(shí)段的模型優(yōu)勢(shì)，以提高預(yù)測(cè)精度。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；wit為第i種預(yù)測(cè)方法在第t個(gè)時(shí)段的權(quán)重，如果滿(mǎn)足： ， ， 則變權(quán)組合預(yù)測(cè)模型第t個(gè)時(shí)段的預(yù)測(cè)電價(jià)值為： 基于風(fēng)險(xiǎn)分析的年度總發(fā)電量在多級(jí)市場(chǎng)中的優(yōu)化分配F 競(jìng)爭(zhēng)電量與合約電量功能描述合約電量與競(jìng)價(jià)電量的最優(yōu)分配是在仔細(xì)分析、預(yù)測(cè)現(xiàn)貨電價(jià)與中長(zhǎng)期電價(jià)發(fā)展變化之后，結(jié)合自身電廠的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況及企業(yè)發(fā)展目標(biāo)，合理分配合約電量與競(jìng)價(jià)電量在整個(gè)電力生產(chǎn)中的比例，把因競(jìng)爭(zhēng)性?xún)r(jià)格不確定而引起的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)降低到最低。此模塊在年前與月前分別引用，模型算法相同。F 競(jìng)爭(zhēng)電量與合約電量模型算法1）首先分析全年／月的平均價(jià)格。交易電量的年／月平均價(jià)格可用下式表示： 其中，N為全年／月的總時(shí)段；為年／月平均價(jià)格；Ccontract為合同電價(jià)；Wcontract，t為時(shí)段的合同電量：Cbid，t為時(shí)段的競(jìng)價(jià)電價(jià)；Wbid，t為時(shí)段的競(jìng)價(jià)電量；Wgross為全年／月的交易電量；pyear/month為年／月合同電量占總交易電量的比例。2）可以采用風(fēng)險(xiǎn)決策技術(shù)中的最大期望值預(yù)測(cè)法進(jìn)行合約電量與競(jìng)價(jià)電量的最優(yōu)分配。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。設(shè)發(fā)電廠合約電量與競(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。3）用概率的方法分析全年的價(jià)格曲線，進(jìn)而進(jìn)行方差分析。合約電量的制定不會(huì)影響發(fā)電廠競(jìng)價(jià)的期望利潤(rùn)，但是市場(chǎng)價(jià)格的風(fēng)險(xiǎn)可能使得發(fā)電廠利潤(rùn)重新分配。發(fā)電廠希望盡量回避這種風(fēng)險(xiǎn)，保證期望利潤(rùn)穩(wěn)定或利潤(rùn)方差最小。 其中，是多個(gè)的平均值。值得注意的是，如果取三組樣本：（1）合同電價(jià)集合Bcontract＝{Ak| Ak∈Scontract}（2）競(jìng)價(jià)電價(jià)集合Bbid＝{Ak| Ak∈Sbid}（3）結(jié)算均價(jià)集合Baυg＝{Ak| Ak∈Saυg}容易得到：（1）合同電價(jià)是一個(gè)定值，所以方差D（Bcontract）＝0（2）競(jìng)價(jià)價(jià)格的方差D（Bbid）（3）結(jié)算均價(jià)的方差D（Baυg）由于合同電量的影響，使得D（Bbid）＞D（Baυg），即風(fēng)險(xiǎn)減小了，但放棄了可能的高收益。F 簡(jiǎn)單比例法中長(zhǎng)期市場(chǎng)合約交易根據(jù)預(yù)先簽訂的合同商定付款方式買(mǎi)賣(mài)電量，在一定時(shí)期內(nèi)進(jìn)行實(shí)物交割的交易。它可以通過(guò)競(jìng)價(jià)產(chǎn)生，也可以雙邊簽訂。一般來(lái)說(shuō)，上述兩種交易電量一般占電力市場(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。而日前市場(chǎng)只占全網(wǎng)負(fù)荷的10%左右，實(shí)時(shí)和輔助服務(wù)市場(chǎng)大概各占5%左右。所以發(fā)電廠可按此比例法，簡(jiǎn)單的給予報(bào)價(jià)。F 合約電量的分解功能描述合同管理系統(tǒng)中的長(zhǎng)期合同其首要任務(wù)是保證全年／月合同電量能夠順利完成。交易中心需要把年／月合同電量按照預(yù)測(cè)的負(fù)荷曲線分配到全年每月每天中的每一時(shí)段，使其達(dá)到削峰填谷的作用。為了起到削峰填谷的作用，交易中心對(duì)合同電量的分解應(yīng)該盡量貼近于實(shí)際的負(fù)荷曲線。那么，在準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)負(fù)荷的前提下，如何把合同電量準(zhǔn)確地分解到每一時(shí)段就是至關(guān)重要的。其中，負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線是依據(jù)年／月初預(yù)測(cè)得到的年／月負(fù)荷曲線和日負(fù)荷曲線制定的。同時(shí)，要根據(jù)檢修計(jì)劃和系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況的變化對(duì)分解電量進(jìn)行修正。根據(jù)負(fù)荷曲線分解合同電量時(shí)，要考慮檢修計(jì)劃，把檢修期間的發(fā)電量計(jì)為零，并把其間少發(fā)的電量總和再按照負(fù)荷曲線分配到其它的每一時(shí)段。由于發(fā)電機(jī)組面臨著當(dāng)天是否能夠成功競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的問(wèn)題，同時(shí)調(diào)度中心還要考慮到系統(tǒng)的安全運(yùn)行問(wèn)題，因此發(fā)電廠當(dāng)天是否能夠按照合同按時(shí)完成應(yīng)發(fā)的電量不確定?？砂堰@部分電量按日滾動(dòng)，以保證全年／月合同電量的完成。當(dāng)分解合同電量時(shí)，要考慮各機(jī)組的最低出力，使合同電量分解更趨合理，并在機(jī)組允許的范圍內(nèi)。F 合約電量的分解模型算法在上圖表示的合同電量滾動(dòng)算法執(zhí)行之前，要已知前一日的滾動(dòng)合同和年／月初訂立的合同，這是此程序正確運(yùn)行的前提。圖中的差量滾動(dòng)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(shí)段，把該附加值與由上一次滾動(dòng)得到的合同中該時(shí)段的電量進(jìn)行相加，最終得到新的滾動(dòng)合同。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。值得注意的是，進(jìn)行滾動(dòng)之后，仍要滿(mǎn)足電廠的最低技術(shù)出力的要求。由于在合同年／月的低負(fù)荷時(shí)期，如春節(jié)或水電大發(fā)期間，機(jī)組合同電量折合成的出力低于機(jī)組的最低技術(shù)出力，甚至全廠合同電量折合成的出力低于單臺(tái)機(jī)組的最低出力，因此需進(jìn)行全廠組合最低技術(shù)出力預(yù)警。對(duì)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(mǎn)足報(bào)價(jià)要求。F 日前市場(chǎng)與輔助服務(wù)市場(chǎng)的電量分配功能描述為了求得機(jī)組在參與主輔市場(chǎng)時(shí)的容量分配，從而獲得最大的利潤(rùn)，有必要對(duì)機(jī)組進(jìn)行主輔市場(chǎng)聯(lián)合分析，在分析中考慮的因素一般有，主能量市場(chǎng)有功交易、無(wú)功交易，包括AGC、旋轉(zhuǎn)備用的備用交易。首先考慮有功和無(wú)功的聯(lián)合分析，在確定了無(wú)功容量后，可以通過(guò)確定的機(jī)組剩余容量進(jìn)行主能量和備用之間的聯(lián)合分析。這一思路是可行的，因?yàn)闊o(wú)功電壓的調(diào)用和調(diào)節(jié)在系統(tǒng)運(yùn)行中是實(shí)時(shí)的，而備用能量被系統(tǒng)使用是偶然的帶有隨機(jī)不確定性。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(lái)顯示的，帶有同一性，在和無(wú)功容量之間的相互影響和作用中，可以作聯(lián)合分析。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曲線就可以得到向系統(tǒng)輸出的最大有功是多少。如下圖所示，發(fā)電機(jī)的有功和無(wú)功輸出要受發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流（ab段）、電樞電流（bc段）和欠勵(lì)磁（cd段）約束。假設(shè)發(fā)電機(jī)當(dāng)前的有功輸出為，則相應(yīng)的無(wú)功輸出必須在和之間?？梢?jiàn)，發(fā)電機(jī)的無(wú)功支持容量是隨著有功輸出水平而變化的。在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件下，發(fā)電機(jī)組應(yīng)工作在有功出力的上限，當(dāng)系統(tǒng)要求發(fā)電機(jī)組增加其無(wú)功容量時(shí)，有功出力應(yīng)向下調(diào)整。相同的原理，如果系統(tǒng)需求的無(wú)功是，那么通過(guò)PQ曲線可以知道機(jī)組在滿(mǎn)足系統(tǒng)的無(wú)功需求的要求后的有功輸出是MW。 因此可以采用下面的目標(biāo)函數(shù)和約束條件對(duì)有功和無(wú)功進(jìn)行聯(lián)合分析： 目標(biāo)函數(shù) 約束條件 a、 b、發(fā)電機(jī)運(yùn)行PQ曲線約束其中， ；；；；。最后優(yōu)化得到有功輸出容量和無(wú)功輸出容量。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。假設(shè)一備用交易商的生產(chǎn)費(fèi)用是所輸出電能的二次函數(shù)： 其中，、分別為交易商的出力上、下限。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，備用交易商從備用市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)中所獲得的利潤(rùn)是一個(gè)隨機(jī)函數(shù)的算術(shù)平均值，即： 其中，；是備用被使用的概率。使上式最值的必要條件是： 由此可得： 上式說(shuō)明備用交易商以向備用市場(chǎng)投標(biāo)時(shí)，它在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中的邊際費(fèi)用應(yīng)向下調(diào)整。上兩式實(shí)際上定義了備用交易商的最優(yōu)邊際價(jià)格和： 和必須在備用交易商輸出力極限之內(nèi)。在極端情況下，如果得到的超出了允許的輸出范圍，即：或，則最優(yōu)解將不會(huì)存在。該結(jié)論也同樣適用于。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(jià)格應(yīng)在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。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。通過(guò)上式就可以確定備用容量在有功能量中的分配情況。 各級(jí)市場(chǎng)的報(bào)價(jià)輔助決策與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估1. 年月度合約市場(chǎng)報(bào)價(jià)輔助決策與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估F 成本+利潤(rùn)法首先擬定參考報(bào)價(jià)的確定策略，可以根據(jù)歷史電價(jià)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)生成，也可以直接根據(jù)實(shí)際成本和計(jì)劃利潤(rùn)率生成。參考電價(jià)＝單位供電成本＊[1＋（計(jì)劃利潤(rùn)率＊全年總小時(shí)數(shù)/年計(jì)劃可用小時(shí)數(shù)）]其次進(jìn)行報(bào)價(jià)方案的分析評(píng)估，采用最大期望值預(yù)測(cè)。設(shè)機(jī)組當(dāng)前變動(dòng)成本為C，預(yù)計(jì)次日上網(wǎng)電量為M，停機(jī)及重開(kāi)機(jī)費(fèi)用為L(zhǎng)。報(bào)價(jià)人員通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)和市場(chǎng)狀況分析，得到N種報(bào)價(jià)及競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的成功率為報(bào)價(jià)S1，對(duì)應(yīng)上網(wǎng)成功率R1，下網(wǎng)可能性（不成功率）1R1報(bào)價(jià)S2，對(duì)應(yīng)上網(wǎng)成功率R2，下網(wǎng)可能性（不成功率）1R2報(bào)價(jià)S3，對(duì)應(yīng)上網(wǎng)成功率R3，下網(wǎng)可能性（不成功率）1R3…報(bào)價(jià)Sn，對(duì)應(yīng)上網(wǎng)成功率Rn，下網(wǎng)可能性（不成功率）1Rn各方案對(duì)應(yīng)的可能收益與可能損失差值分別為： P1＝（S1C）＊M＊R1L＊（1R1）； P2＝（S2C）＊M＊R2L＊（1R2）； … Pn＝（SnC）＊M＊RnL＊（1Rn）；P值最大者即應(yīng)為推薦的最優(yōu)方案。電廠在市場(chǎng)中的報(bào)價(jià)策略之一是基于成本分析和利潤(rùn)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。發(fā)電公司在制定競(jìng)價(jià)策略時(shí)，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(jìng)價(jià)策略是最基本的、也是很合理的。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），常用的成本曲線有三種：可變成本曲線、平均成本曲線、邊際成本曲線。1）可變成本曲線一般用二次曲線描述，也可用一次曲線表示。即 式中：VC為可變成本；P為發(fā)電功率；a、b、d為成本系數(shù)。2）平均成本（ATC）曲線也稱(chēng)單價(jià)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。3）邊際成本（MC）曲線由下式定義 值得注意的是，MC曲線和ATC曲線相交于ATC曲線的最低點(diǎn)（也叫做有效規(guī)模），這是因?yàn)?，在發(fā)電量水平低時(shí)，邊際成本低于平均成本，因此平均成本會(huì)減少，兩曲線相交以后，邊際成本高于平均成本，此時(shí)平均成本必然上升?？梢?jiàn)，MC曲線和ATC曲線相交于有效規(guī)模。機(jī)組的啟動(dòng)成本也是發(fā)電成本的重要組成部分。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，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(dòng)成本。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)。對(duì)于發(fā)電公司，在任意競(jìng)價(jià)時(shí)段t內(nèi)的總利潤(rùn)，是該發(fā)電公司所有機(jī)組在時(shí)段t內(nèi)的利潤(rùn)之和，即 式中：N 為發(fā)電公司參與競(jìng)價(jià)的機(jī)組數(shù)；E為發(fā)電公司的總利潤(rùn)。進(jìn)