文献翻译

Balancing Supply and Demand Under Mixed Pricing Rules in Multi-Area Electricity Markets在混合定价规则下的多地区电力市场的供需平衡鲍新民电气工程121606010012摘要:许多国家随着开发的电力市场日益发展，市场出清一直是极大的兴趣和研究的问题。

随着电力交易的迅速发展，多区域电力交易出现代替了本地市场。

在多区域电力交易中，联络线构成了一个重要参数，因为堵塞导致价格差异。

价格受到物理（如网络）的约束，但他们有时应该按照调频政策规则，这不一定反映或依赖于物理特性。

直到现在你，所有多区域电力调度（或多区域电力市场），是基于区域或节点定价模型的，它们统一应用于生产和需求相同的区域（或在每个节点上）。

这些方法并不能够处理复杂的定价规则，实行差别定价在同一地区的供需。

本文提出了一种数学方法的多区域的对策调度，可能在同一地区生产和需求出清不同的价格。

其主要原理是制定混合互补问题的系统平衡的条件下，供需相关联的显式或隐式定义的价格。

提出了说明性的实现和测试一个简单的五区系统结果和73-节点IEEE RTS-96方法。

关键词：明确定义价格，隐含定义价格，市场联合，混合互补问题，多领域市场出清，多区域电力调度，价格联合。

1.引言欧洲电力现货市场一体化应移除所有不必要的障碍跨境交流，并导致创建内部电力市场（IEM），其中“电力在成员国间流动与它目前在他们内流动一样容易”。

一个运作良好的的IEM是一个关键问题，因为它通常会刺激利用率在电力系统的运用与发展中。

在这种背景下，欧洲的传输系统运营商和欧洲协会（ETSO）已发表电力交易所（EuroPEX）对于发展和实施的协调区域和区域间的拥塞管理模式最终报告。

在这份报告中，朝着多领域，价格联合（隐式拍卖）市场模型已经被定义，在提前一天和一天内的市场。

价格联合（或价位为基础的市场联合）构成了市场联合模型，其中两个或两个以上国家联合他们的市场。

同时所有出价和要价清除;在不堵塞的情况下，统一的价格产生遍布所有地区，否则，如果堵塞发生时，不同的市场价格从为每个区市场解决方案域获得（市场分割）。

多区域拍卖清算和电力调度的文献越来越多。

上述问题的解决已经有数多技术，如动态规划方法，专家系统，基于拉格朗日松弛的方法，顺序投入法，网络潮流的编程方法，直接搜索方法，线性规划的方法，模糊随机算法，进化规划方法，和其他的数学方法。

在上述文献中，联络线的限制是线性或非线性的形式，有时线性化是为了制定线性化线性问题的约束。

在每个实施变化中制定问题的目标函数和约束，无论是一个简单的市场出清的均衡，或考虑电力约束购买或卖出选择权，远期约束及可靠性必须有合同，一级，二级和三级储备需求约束和单位的储备出价，单位排放费用，网络安全性的限制，线性注册成立网络损失等。

然而，所有上述提到的论文的共同特点是区域或节点的价格定义的供需双方在每个系统中的区域或节点的需求，分别按照系统的配置。

到现在为止，所有的方法在出清的多区域调度的或者多区域的市场是基于区域或节点定价模型，并将其应用于均匀在同一区域或节点的生产和需求，分别与古典数学规划配方相结合，结合启发式或组合的技术，为了提供一个解决市场出清方案。

以上方法考虑到一个事实，即价格受物理限制（即网络的限制），但忽略的是价格有时应该按照调频政策规则，不一定反映或依赖于物理特性。

这些方法并不能够处理复杂的定价规则，供需实体实行价格差异在相同的地区/区域。

例如，假设多区域的市场，需求的数量应支付统一价格等于加权平均值各自的区域价格。

如果报价内部区域间（或联络线）约束，经典数学编程的方法出清到各自的需求数量区域的价格。

后者与事实相矛盾，需求是支付的平均价格（这是不同于区域价格）。

这样的结果清除需求量不一致的平均价格，考虑到需求竞价曲线。

在这种情况下，迭代LP过程可应用于纠正的需求数量，为了符合平均价格。

因此，在一个阶段经典的数学编程方法不可以解决上述的问题，因为价格从问题的解决方案获得。

在许多国家，需求跨越多区域的单一价格结算的问题（例如，在一个国家内）是存在的，政府的决定邮资邮票费为客户可能存在。

例如，这是在意大利的情况下，所有消费者支付的“国家单一价格”，他们位置（区）的独立，在该国境内。

在意大利，以市场运营商（GME）进行后处理为了定义PUN价格，并清除以满足需求竞价的基本市场理念：只有具有比PUN应该被清除较高的价格投标。

这种后处理的基础上，基于迭代LP模型，应用于修正的需求数量，以PUN 的价格一致。

同样的定价也是有效的规则（如邮票费需求）在希腊也有效。

应当指出的是，虽然合适的后处理可处理混合定价规则，这样的过程是依赖于所需的定价规则实施的，也就是说，不同的规则施加不同的方法。

本文提出了一种新的数学方法解决一个多区域的调度，在生产和将同一个区域的需求可能会被清除，以不同的价格。

该主要原理是制定一个混合互补问题（MCP）为系统的平衡条件，在其中供应和需求相关联的显式或隐式地定义价格。

该问题被定义为一个单一的数学模型，并在一个阶段被解决了。

为了进行说明，单期市场出清（均衡）认为，这仍然是此文献是相当丰富。

模型的延伸到一个多期拍卖很简单。

此外，只有区域间（网络）被认为是约束。

该方法能理论上适用于更复杂的公式，根据条件是连续变量和凸平等约束参与。

说明性的实现和测试结果对一个简单的五区域系统，和73-节点IEEE RTS-96都和进行了分析。

II.模型描述和数学配方A平衡池市场/多区域电力交易市场运营商（MO）的目标是最大限度地净社会福利，它被定义为消费者剩余的总和和生产者剩余。

市场均衡被定义为一组价格和数量，满足最优条件每个市场参与者，同时兼顾供应和需求数量。

图1说明了市场均衡在两区系统的需求和供给曲线的一个实例。

在图1，供给和需求曲线的价格出清是以价格P*，一个系统的能量平衡Q*。

在系统水平的这种平衡在区域1和2是来自于各自的均衡。

在两个区域中，需求和供给的不均衡，导致区域间他们之间的交易。

假设一个无损没有交易限额制度，明确定义系统价格P*平衡量Q*，以及生产和在每个区域中，相对于相关的要求数量生产和需求的竞价曲线，从电力出口区域1是等于进口区2的电力。

在此图中，无限的交易能力允许定义一个统一的价格。

如果交易的能力是有限制的量的，会导致以下无限的能力假设，然后在每个区的数量有作相应的调整，造成区域价格偏离系统的价格，事实上，交易限额趋于零，这两个区域价格趋于单机均衡供应并在每个区域中的供应需求。

供应和需求被清向各自的区域价格，而被施加到用于交易能量的阻塞费，以平衡的付款总额。

上面的概念可以扩展到的系统提供更超过两区和传输损耗。

在所有的情况下，三基本原则应严格遵循：1）能量平衡，2）收支的平衡，以及3）的供应和需求的一致性出清数量与各自的竞价价格。

到目前为止，最常见的共同特征的方法，提出了这么，出清池市场的是在他们的基础上，一个优化问题的解决方案，目的是最大限度地提高社会福利（生产者和消费者剩余），同时满足一组的约束，其中至少包括能量平衡约束。

以下是一个基本的数学形式线性规划（LP）模式：这个基本的数学公式是有效的，因为它可以精确地描述需求和生产的平衡竞价在市场池中，并提供了出清的解决方案，同时满足上述三个原则。

在文献中可以找到种类繁多的实现，连续和二进制变量和一个扩展方程供给或需求的特点，以占在一个多期调度和系统要求内和跨期约束。

指示模型可以在[20]，[21]，[22]文献中发现。

正如描述，所有文献中描述的方法可以有效地应用于与单一，呈带状，或节点的价格，这是适用于生产和需求。

B说明混合定价模式这项工作的范围是引入一种新的方法作为一个阶段的问题的解决方案的一个多区域调度与清算的生产和内部需求的能力同一区域在不同的价格。

除了琐碎的实践相适应的区域数量，为了构建一个定制的网络瓶颈的详细程度，该模型允许作为代表的混合市场计划，例如，一个单一的多区域的市场，或多个相互连接的单区的市场，或它们的组合。

对于每个区域，需求和生产竞价曲线提交的MO，谁执行电力调度，即定义的生产和消费卷以及为每个区域的价格，同时考虑到考虑到区域之间的流量限制。

在上面的多区域的计划，混合定价政策可以考虑，例如，区域边际价格供应的和一个单一的统一价格，需求独立于它的位置，或成反比。

因此，为每个实体或实体群，定价规则，比相关的区域价格可能会有所不同。

这个概念施加两类价格1）价格直接由参与者的竞价;2）价格的函数表示为1。

这两种类型的价格分别称为明确定义的价格和隐含定义的价格。

为了区分相关联的参与者显式或隐式定义的价格，类似关系应使用以下显式或隐式定义的价格。

为了允许一些实体组价格形成，它是显著的区分两个基本问题。

1）第一个问题是定义参与者将构成价格明确的实体，直接支付或被明确定义价格支付。

必须有每个区至少一个这样的实体。

随后，其余实体将按照隐含定义价格（表示为明确定义的自定义功能价格）。

2）第二个问题是描述自定义功能定义隐式价格。

复杂性可以通过以下来实现混合实体的功能是显而易见的，然而，定义应是这样的，他们不是强加的矛盾和不可行的条件。

什么是最关键的方式，各种价格形成，它们必须是一致的出价和各自的出清数量。

不失一般性，为了描述和说明建议的方法，假定明确定义的边缘地带的价格只能由一代竞价，因此，需求的实体将被隐含关联定义的价格。

鉴于需求报价，C d(X d),X d≤Q d，和供应报价C s(X s),X s≤Q s，对于每个区域，和联络线流量限制，下面的问题是被定义的。

找出需求和供给数量，X d，X s ，和价格MP z ，P d 使得：1）支付供应量X s 是被明确定义的区域边际价格MP z ，如果这个价格是大于或等于 到相关联的竞价。

2）需求数量出清价格P d ，定义为隐函数如果该价格是低于或等于相关联的竞价。

3）需求，供应和交易流量平衡在系统级和区域水平。

4）所有的量和由此产生的流量相关联的都尊重最大的限制。

C.说明混合定价模型隐函数，它定义了相关联的价格需求的实体，几乎可以被认为是作为一个转型函数明确定义价格。

这个在图2中说明，两个区域被认为，是为了说明在三维空间中的概念。

A 供求竞价函数是与每个区域相关联的。

在各地区通过选择供应量Q1和Q2，各自所定义的价格P1和P2，是基于报价的，如图2（a ）所示。

使用转换函数，以及输入价格P1和P2，三分之一的价格P d ，可以被定义。

这里，假定这个函数可以分析表示，为了要被显示为一个三维的轴系统的表面上，如图2（b ）所示。

由此产生的价格P d ，定义需求的数量Q d ，都基于需求竞价函数的，如图2（c ）所示。

该价格被认为是适用于要求实体的区域内，无论区域属于。