6.电力市场竞价模式比较
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－新的竞价机制研究 激励一致； 当量电价； 混合拍卖； 迭代竞价； 分段竞价；
二. 电力市场分时竞价机制
电力市场分时竞价机制(Hourly Bidding)
Pd
0 t1 t2
t 分时竞价示例
tT T
发电商对次日每小时（半小时）负荷提交一条竞价曲线，全 天 共提交24（或48）条竞价曲线；
交易中心对每个小时（或半小时）负荷出清，确定统一的出 清电价，并按此出清价进行结算。
－约束条件：
t 1i 1
I
pi (t) Pd (t)
i 1
－与多部竞价的主要区别： 1. 以市场总购电费用最小代替了市场总发电费用最小； 2. 以市场统一出清价代替了各机组的报价； 3. 市场出清不考虑机组的启停费用； 4. 市场出清不考虑机组的运行约束；
电力市场分时竞价机制
－单部竞价的求解算法：排队法
电力市场竞价模式比较
主要内容
电力市场竞价概述 电力市场分时竞价机制 电力市场分段竞价机制 竞价方式比较
一. 电力市场竞价概述
电力市场的竞价
－发电商/机组如何投标？
－市场如何出清？ 如何确定市场出清价； 如何确定各厂商/机组的发电计划。
－市场效率如何？
电力市场竞价概述
国外电力市场竞价机制
－几个典型电力市场： California； NZEM ；
NEM； Nord
电力市场竞价概述
国内试点省市的竞价（2000～2003）
－计划与市场并存，以计划为主；
－部分电量竞价：10％～20％；
－双轨制电价；
－具体运作形式： “履行合约、竞价超约”； “差价合约” ；
电力市场竞价概述
有关竞价的几个问题
T
分段竞价示例
电力市场分段竞价机制
分段竞价原理：
LP
hP
首先，对电能用户来说，其目标是利用 l 段的
电能获得最大效益，即：
l
hl
max{ B[E(hl )] (h l )E(hl )}
l2
h2
电能用户效益最大化的必要条件为： l1
价格
价格
需求曲线
MCP
供给曲线 MCP
需求曲线
供给曲线
O
功率
O
功率
（a）无弹性负荷的市场出清
(b) 弹性负荷的市场出清
单部竞标的市场出清示意图
电力市场分时竞价机制
单部竞价机制的特点
优点： 竞价目标以购电费用最小，符合购电方的利益要求； 系统不负责确定发电商机组的启停方式，机组的启停由发电商自
发电商可以得到可行的发电计划；
缺点： 1. 机组的启停方式由系统来确定，发电商不能决定自身机组的启停，
竞价机制缺乏透明度； 2. 市场出清算法复杂，容易引起公平性纠纷； 3. 系统调度目标与市场结算目标不一致，用户购电费用高；
电力市场分时竞价机制
2. 单部竞价的数学模型
－目标函数：
TI
min P (t) pi (t)Ui (t)
电力市场分时竞价机制
分时竞价机制数学模型
1. 多部竞价的数学模型
－目标函数：
min
F
T
I
Ci
(
pi
(t))
Si (xi (t
1), ui
(t))
t 1i 1
－约束条件：
负荷平衡：
I
pi (t)ui (t) Pd (t)
i 1
运行功率：
Pi,min pi (t ) Pi,max
LP
A
－两个假设：
1. t 时段的生产成本仅与该时段有关； O
2. 系统等值发电机组；
B
t
T
分时竞价的弊端
－分时竞价的弊端： 1. 发电厂商报价及系统确定运行方式比较困难； 2. 没有体现电能同质同价的公平原则，导致市场效率降低。
电力市场分段竞价机制
百度文库
分段竞价机制
Pd
l6
l5
l7
l4
l3
l2
l1 0
搜索法、专家系统方法、蚁群算法。
电力市场分时竞价机制
多部竞价机制的特点
优点： 1. 竞价模式与传统管制环境下的系统调度方式比较相似，在电力市场
的改革初期容易被各方接受； 2. 系统集中进行机组的优化调度，市场环境下可以得到合理经济的运
行方式； 3. 发电商不需考虑机组的运行方式，机组的运行问题由系统统一解决，
电力市场分时竞价机制
两种分时竞价机制
多部竞标（Multi-part Bidding) 基于优化算法出清（Optimization Algorithm Based） 集中调度（Centralized Dispatch） (如果目标函数是发电成本最小,则为机组组合问题)
单部竞标（Single-part Bidding) 基于价格出清（Price Based） 分散调度(Decentralized Dispatch)
概括起来可以分为两类：
1. 多部竞价：
－ 发电商报价: 电能报价＋机组启停费用＋机组技术参 数（最小开停机时间、爬坡速度等）
－市场出清：调度交易中心集中、优化调度；
－几个典型电力市场： UK-Pool； PJM； New England
电力市场竞价概述
2. 单部竞价：
－ 发电商报价: 仅电能报价
－市场出清：确定分散调度； 调度交易中心确定出清价、各厂商的中标电量； 各发电商自行确定机组运行方式；
行确定，提高了市场透明度； 系统仅根据发电商的报价选择中标容量，市场出清算法简单，出
清过程透明公平。 缺点： 难以保证系统的经济运行； 竞价机制具有较多不确定因素，容易引起投机行为； 发电商安排机组运行方式比较困难； 发电商报价困难；
三. 电力市场分段竞价机制
引言
－实时电价理论：(t) F[g(t)] d (t)
最小开停机时间：
ui (t) 1 if 1 xi (t) i
ui (t) 0 if i xi (t) 1
电力市场分时竞价机制
－多部竞价的求解算法
高维、非凸、离散、非线性的复杂优化问题；
常用的算法有： 优先顺序法； 动态规划法； 混合整数规划； Lagrange松弛算法； 人工智能方法：遗传算法、模拟退火算法、拓扑
－竞价调度的目标 发电成本最小：min Cost 购电费用最小：min Payment 社会效益最大：max Social Welfare
－竞价调度的约束 辅助服务约束：(无功、备用、AGC等) 输电、配电约束：(线路潮流、稳定问题等)
电力市场竞价概述
－存在的问题 市场公平性、透明性问题； 市场环境下电力生产调度问题；
二. 电力市场分时竞价机制
电力市场分时竞价机制(Hourly Bidding)
Pd
0 t1 t2
t 分时竞价示例
tT T
发电商对次日每小时（半小时）负荷提交一条竞价曲线，全 天 共提交24（或48）条竞价曲线；
交易中心对每个小时（或半小时）负荷出清，确定统一的出 清电价，并按此出清价进行结算。
－约束条件：
t 1i 1
I
pi (t) Pd (t)
i 1
－与多部竞价的主要区别： 1. 以市场总购电费用最小代替了市场总发电费用最小； 2. 以市场统一出清价代替了各机组的报价； 3. 市场出清不考虑机组的启停费用； 4. 市场出清不考虑机组的运行约束；
电力市场分时竞价机制
－单部竞价的求解算法：排队法
电力市场竞价模式比较
主要内容
电力市场竞价概述 电力市场分时竞价机制 电力市场分段竞价机制 竞价方式比较
一. 电力市场竞价概述
电力市场的竞价
－发电商/机组如何投标？
－市场如何出清？ 如何确定市场出清价； 如何确定各厂商/机组的发电计划。
－市场效率如何？
电力市场竞价概述
国外电力市场竞价机制
－几个典型电力市场： California； NZEM ；
NEM； Nord
电力市场竞价概述
国内试点省市的竞价（2000～2003）
－计划与市场并存，以计划为主；
－部分电量竞价：10％～20％；
－双轨制电价；
－具体运作形式： “履行合约、竞价超约”； “差价合约” ；
电力市场竞价概述
有关竞价的几个问题
T
分段竞价示例
电力市场分段竞价机制
分段竞价原理：
LP
hP
首先，对电能用户来说，其目标是利用 l 段的
电能获得最大效益，即：
l
hl
max{ B[E(hl )] (h l )E(hl )}
l2
h2
电能用户效益最大化的必要条件为： l1
价格
价格
需求曲线
MCP
供给曲线 MCP
需求曲线
供给曲线
O
功率
O
功率
（a）无弹性负荷的市场出清
(b) 弹性负荷的市场出清
单部竞标的市场出清示意图
电力市场分时竞价机制
单部竞价机制的特点
优点： 竞价目标以购电费用最小，符合购电方的利益要求； 系统不负责确定发电商机组的启停方式，机组的启停由发电商自
发电商可以得到可行的发电计划；
缺点： 1. 机组的启停方式由系统来确定，发电商不能决定自身机组的启停，
竞价机制缺乏透明度； 2. 市场出清算法复杂，容易引起公平性纠纷； 3. 系统调度目标与市场结算目标不一致，用户购电费用高；
电力市场分时竞价机制
2. 单部竞价的数学模型
－目标函数：
TI
min P (t) pi (t)Ui (t)
电力市场分时竞价机制
分时竞价机制数学模型
1. 多部竞价的数学模型
－目标函数：
min
F
T
I
Ci
(
pi
(t))
Si (xi (t
1), ui
(t))
t 1i 1
－约束条件：
负荷平衡：
I
pi (t)ui (t) Pd (t)
i 1
运行功率：
Pi,min pi (t ) Pi,max
LP
A
－两个假设：
1. t 时段的生产成本仅与该时段有关； O
2. 系统等值发电机组；
B
t
T
分时竞价的弊端
－分时竞价的弊端： 1. 发电厂商报价及系统确定运行方式比较困难； 2. 没有体现电能同质同价的公平原则，导致市场效率降低。
电力市场分段竞价机制
百度文库
分段竞价机制
Pd
l6
l5
l7
l4
l3
l2
l1 0
搜索法、专家系统方法、蚁群算法。
电力市场分时竞价机制
多部竞价机制的特点
优点： 1. 竞价模式与传统管制环境下的系统调度方式比较相似，在电力市场
的改革初期容易被各方接受； 2. 系统集中进行机组的优化调度，市场环境下可以得到合理经济的运
行方式； 3. 发电商不需考虑机组的运行方式，机组的运行问题由系统统一解决，
电力市场分时竞价机制
两种分时竞价机制
多部竞标（Multi-part Bidding) 基于优化算法出清（Optimization Algorithm Based） 集中调度（Centralized Dispatch） (如果目标函数是发电成本最小,则为机组组合问题)
单部竞标（Single-part Bidding) 基于价格出清（Price Based） 分散调度(Decentralized Dispatch)
概括起来可以分为两类：
1. 多部竞价：
－ 发电商报价: 电能报价＋机组启停费用＋机组技术参 数（最小开停机时间、爬坡速度等）
－市场出清：调度交易中心集中、优化调度；
－几个典型电力市场： UK-Pool； PJM； New England
电力市场竞价概述
2. 单部竞价：
－ 发电商报价: 仅电能报价
－市场出清：确定分散调度； 调度交易中心确定出清价、各厂商的中标电量； 各发电商自行确定机组运行方式；
行确定，提高了市场透明度； 系统仅根据发电商的报价选择中标容量，市场出清算法简单，出
清过程透明公平。 缺点： 难以保证系统的经济运行； 竞价机制具有较多不确定因素，容易引起投机行为； 发电商安排机组运行方式比较困难； 发电商报价困难；
三. 电力市场分段竞价机制
引言
－实时电价理论：(t) F[g(t)] d (t)
最小开停机时间：
ui (t) 1 if 1 xi (t) i
ui (t) 0 if i xi (t) 1
电力市场分时竞价机制
－多部竞价的求解算法
高维、非凸、离散、非线性的复杂优化问题；
常用的算法有： 优先顺序法； 动态规划法； 混合整数规划； Lagrange松弛算法； 人工智能方法：遗传算法、模拟退火算法、拓扑
－竞价调度的目标 发电成本最小：min Cost 购电费用最小：min Payment 社会效益最大：max Social Welfare
－竞价调度的约束 辅助服务约束：(无功、备用、AGC等) 输电、配电约束：(线路潮流、稳定问题等)
电力市场竞价概述
－存在的问题 市场公平性、透明性问题； 市场环境下电力生产调度问题；