【文章內(nèi)容簡介】 96；Y ＝ 1， 2，…， M；ε(i)為誤差項；α(i)為系數(shù)。移項并平方相加得： 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。3）從計算出的Er中找出最小值，與其相對應(yīng)的那一年即為基礎(chǔ)年，記為A。4）計算基礎(chǔ)年與預(yù)測年平均電價曲線的增量。 5）預(yù)測年節(jié)假日電價的預(yù)測。 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。d、基于組合思想的預(yù)測方法固定權(quán)重組合電價預(yù)測模型設(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）分別進行預(yù)測，符號標(biāo)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(yù)測方法在第t個時段的預(yù)測電價值，i ＝ 1， 2， …， n；為第i種預(yù)測方法在第t個時段的預(yù)測誤差。則n種預(yù)測方法的組合預(yù)測電價值為： 式中，wi是第i種預(yù)測方法的權(quán)重，一般要求： ， ， 組合預(yù)測的誤差為： 時變權(quán)重組合電價預(yù)測模型對不同的電價預(yù)測模型而言，其預(yù)測結(jié)果總是在有的時段精度高，有的時段精度低，呈現(xiàn)時好時壞性。針對這一現(xiàn)象，組合預(yù)測引入時變權(quán)重，即根據(jù)不同的預(yù)測模型在不同時段預(yù)測精度的不同，給以各單項預(yù)測模型隨時間變化的組合權(quán)重，充分利用某一單項預(yù)測模型在該時段的模型優(yōu)勢，以提高預(yù)測精度。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）分別進行預(yù)測，符號標(biāo)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(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 競爭電量與合約電量模型算法1）首先分析全年／月的平均價格。交易電量的年／月平均價格可用下式表示： 其中，N為全年／月的總時段；為年／月平均價格；Ccontract為合同電價；Wcontract，t為時段的合同電量：Cbid，t為時段的競價電價；Wbid，t為時段的競價電量；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)險決策技術(shù)中的最大期望值預(yù)測法進行合約電量與競價電量的最優(yōu)分配。最大期望值預(yù)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(fēng)險損失差值最大的方案。設(shè)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(yīng)的發(fā)生概率也有m種，記為： {} 每種方案對應(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格曲線，進而進行方差分析。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)險可能使得發(fā)電廠利潤重新分配。發(fā)電廠希望盡量回避這種風(fēng)險，保證期望利潤穩(wěn)定或利潤方差最小。 其中，是多個的平均值。值得注意的是，如果取三組樣本：（1）合同電價集合Bcontract＝{Ak| Ak∈Scontract}（2）競價電價集合Bbid＝{Ak| Ak∈Sbid}（3）結(jié)算均價集合Baυg＝{Ak| Ak∈Saυg}容易得到：（1）合同電價是一個定值，所以方差D（Bcontract）＝0（2）競價價格的方差D（Bbid）（3）結(jié)算均價的方差D（Baυg）由于合同電量的影響，使得D（Bbid）＞D（Baυg），即風(fēng)險減小了，但放棄了可能的高收益。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)進行實物交割的交易。它可以通過競價產(chǎn)生，也可以雙邊簽訂。一般來說，上述兩種交易電量一般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。而日前市場只占全網(wǎng)負荷的10%左右，實時和輔助服務(wù)市場大概各占5%左右。所以發(fā)電廠可按此比例法，簡單的給予報價。F 合約電量的分解功能描述合同管理系統(tǒng)中的長期合同其首要任務(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)測的負荷曲線分配到全年每月每天中的每一時段，使其達到削峰填谷的作用。為了起到削峰填谷的作用，交易中心對合同電量的分解應(yīng)該盡量貼近于實際的負荷曲線。那么，在準確地預(yù)測負荷的前提下，如何把合同電量準確地分解到每一時段就是至關(guān)重要的。其中，負荷預(yù)測曲線是依據(jù)年／月初預(yù)測得到的年／月負荷曲線和日負荷曲線制定的。同時，要根據(jù)檢修計劃和系統(tǒng)實際運行狀況的變化對分解電量進行修正。根據(jù)負荷曲線分解合同電量時，要考慮檢修計劃，把檢修期間的發(fā)電量計為零，并把其間少發(fā)的電量總和再按照負荷曲線分配到其它的每一時段。由于發(fā)電機組面臨著當(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。可把這部分電量按日滾動，以保證全年／月合同電量的完成。當(dāng)分解合同電量時，要考慮各機組的最低出力，使合同電量分解更趨合理，并在機組允許的范圍內(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算法執(zhí)行之前，要已知前一日的滾動合同和年／月初訂立的合同，這是此程序正確運行的前提。圖中的差量滾動就是把前一日的計劃合同電量減去該日的實發(fā)電量得到的差值按照負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行相加，最終得到新的滾動合同。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(jīng)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(dāng)日實發(fā)電量得到的電量。值得注意的是，進行滾動之后，仍要滿足電廠的最低技術(shù)出力的要求。由于在合同年／月的低負荷時期，如春節(jié)或水電大發(fā)期間，機組合同電量折合成的出力低于機組的最低技術(shù)出力，甚至全廠合同電量折合成的出力低于單臺機組的最低出力，因此需進行全廠組合最低技術(shù)出力預(yù)警。對未達到要求的合同曲線進行修正，使之達到全廠組合最低技術(shù)出力，以滿足報價要求。F 日前市場與輔助服務(wù)市場的電量分配功能描述為了求得機組在參與主輔市場時的容量分配，從而獲得最大的利潤，有必要對機組進行主輔市場聯(lián)合分析，在分析中考慮的因素一般有，主能量市場有功交易、無功交易，包括AGC、旋轉(zhuǎn)備用的備用交易。首先考慮有功和無功的聯(lián)合分析，在確定了無功容量后，可以通過確定的機組剩余容量進行主能量和備用之間的聯(lián)合分析。這一思路是可行的，因為無功電壓的調(diào)用和調(diào)節(jié)在系統(tǒng)運行中是實時的，而備用能量被系統(tǒng)使用是偶然的帶有隨機不確定性。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。F 日前市場與輔助服務(wù)市場的電量分配模型算法1）無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功的多少，然后根據(jù)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。如下圖所示，發(fā)電機的有功和無功輸出要受發(fā)電機的勵磁電流（ab段）、電樞電流（bc段）和欠勵磁（cd段）約束。假設(shè)發(fā)電機當(dāng)前的有功輸出為，則相應(yīng)的無功輸出必須在和之間?？梢?，發(fā)電機的無功支持容量是隨著有功輸出水平而變化的。在經(jīng)濟運行條件下，發(fā)電機組應(yīng)工作在有功出力的上限，當(dāng)系統(tǒng)要求發(fā)電機組增加其無功容量時，有功出力應(yīng)向下調(diào)整。相同的原理，如果系統(tǒng)需求的無功是，那么通過PQ曲線可以知道機組在滿足系統(tǒng)的無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)和約束條件對有功和無功進行聯(lián)合分析： 目標(biāo)函數(shù) 約束條件 a、 b、發(fā)電機運行PQ曲線約束其中， ；；；；。最后優(yōu)化得到有功輸出容量和無功輸出容量。2）備用容量和主容量聯(lián)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(yīng)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(yīng)的價格和以確保從兩個市場中獲得最大效益。假設(shè)一備用交易商的生產(chǎn)費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)定的時間內(nèi)，備用交易商從備用市場和實時市場中所獲得的利潤是一個隨機函數(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： 上式說明備用交易商以向備用市場投標(biāo)時，它在實時市場中的邊際費用應(yīng)向下調(diào)整。上兩式實際上定義了備用交易商的最優(yōu)邊際價格和： 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)邊際價格應(yīng)在一個合理的范圍之內(nèi)。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(yīng)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(zhuǎn)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(nèi)容（）將不會出現(xiàn)在式中。通過上式就可以確定備用容量在有功能量中的分配情況。 各級市場的報價輔助決策與風(fēng)險評估1. 年月度合約市場報價輔助決策與風(fēng)險評估F 成本+利潤法首先擬定參考報價的確定策略，可以根據(jù)歷史電價數(shù)據(jù)的預(yù)測生成，也可以直接根據(jù)實際成本和計劃利潤率生成。參考電價＝單位供電成本＊[1＋（計劃利潤率＊全年總小時數(shù)/年計劃可用小時數(shù)）]其次進行報價方案的分析評估，采用最大期望值預(yù)測。設(shè)機組當(dāng)前變動成本為C，預(yù)計次日上網(wǎng)電量為M，停機及重開機費用為L。報價人員通過對歷史數(shù)據(jù)和市場狀況分析，得到N種報價及競價上網(wǎng)的成功率為報價S1，對應(yīng)上網(wǎng)成功率R1，下網(wǎng)可能性（不成功率）1R1報價S2，對應(yīng)上網(wǎng)成功率R2，下網(wǎng)可能性（不成功率）1R2報價S3，對應(yīng)上網(wǎng)成功率R3，下網(wǎng)可能性（不成功率）1R3…報價Sn，對應(yīng)上網(wǎng)成功率Rn，下網(wǎng)可能性（不成功率）1Rn各方案對應(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。電廠在市場中的報價策略之一是基于成本分析和利潤分析的基礎(chǔ)上進行的。發(fā)電公司在制定競價策略時，首先是考慮其機組的成本特性，因此從機組的成本特性入手，研究發(fā)電公司的競價策略是最基本的、也是很合理的。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。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。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（也叫做有效規(guī)模），這是因為，在發(fā)電量水平低時，邊際成本低于平均成本，因此平均成本會減少，兩曲線相交以后，邊際成本高于平均成本，此時平均成本必然上升?？梢?，MC曲線和ATC曲線相交于有效規(guī)模。機組的啟動成本也是發(fā)電成本的重要組成部分。機組啟動時，鍋爐要加壓加溫，汽輪機系統(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(wǎng)電價；Pi為機組i在時段t的上網(wǎng)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(shù)。對于發(fā)電公司，在任意競價時段t內(nèi)的總利潤，是該發(fā)電公司所有機組在時段t內(nèi)的利潤之和，即 式中：N 為發(fā)電公司參與競價的機組數(shù)；E為發(fā)電公司的總利潤。進