电力市场概论 张利4.第四章 参与者的特性.ppt

分段线性化的成本特性曲线 成本曲线上断点处边际成本等于下一段的斜率 机组的三段分段线性成本曲线 2、发电调度的制约因素 1）机组的最大最小出力 ， 则 ，则 2）固定成本 空载成本：如果机组保持并入电网但不提供电力，此时维持机组运行所需燃料的成本就是空载成本。 启动成本：是将机组从停机状态启动直到运转至准备好发电所需的成本。 为实现火电机组收益的最大化，启动成本必须在一段长时间内分摊补偿。 如果不考虑发电机组的起动成本和在不同运行状态过渡过程中发电机组受到的约束，出力按时间段分别进行优化，最终的发电调度可能不是最优的，并且在技术上也可能是不可行的。 这些机组的运行应该在一天至一星期或者更长时间内进行调度决策。这个问题和机组组合（unit commitment）问题有些相似性。问题的实质是在满足约束的情况下补偿准固定成本和变动成本。 3）动态约束 对机组增加或者减少出力的速率设置的限制可能会妨碍机组在连续时间段实现经济上的最优化出力。为实现最小化这些限制带来的成本，必须至少在数个小时内对机组的运行进行优化。 为限制频繁起动和停运对机组造成的损坏，通常会限定火电机组一旦起动必须与网络保持联系的最小时间。相同的，通常也会限定机组一旦停运必须保持关机的最小时间。这些约束减少了改变机组状态的机会，对机组的最优化调度有深刻影响。 4）环境约束 某种污染物在大气中释放速率受到限制，这样就要降低电厂的最大出力。 限制一年内释放一种污染物的总量，对电厂的运行设置了复杂的综合约束。 对水的利用可能受到约束。 5）其他经济因素 热电联产电厂的发电量通常受供热量的牵制， 电能生产与提供辅助服务的相互影响 二、生产或购买的决策 电厂使用N台机组向给定负载D供电，力求使成本最小化 最优解存在的条件： 电厂要实现以最小成本发电，所有发电机组必须运行在同一边际成本，而且此边际成本应等于拉格朗日乘子值 ： 假设该电厂可以参与电力现货市场交易，如果市场价格 低于生产电能的影子价格 ，该电厂就应该在市场中购买电能并且减少自身发电量以满足： 例4.6 购买19.5MW 三、不完全竞争 发电商很可能具有市场力，要最大化电厂的利润，仅孤立的对自己的每台机组的出力进行最优化是不够的，必须考虑到其它电厂的行为 竞争对手的发电量 纳什均衡 1、决策价格的Bertrand模型 由于电力商品是无差别商品，只要供电价格低于竞争者的供电价格，电厂就可以按自己意愿销售任意数量的电力商品 2、决策产量的Cournot模型 例4.7 电力市场中有A和B两个电厂相互竞争供电，假设在一个小时内的反需求曲线为： D是该小时的电力需求量，同时A和B的发电成本特性为： 假设在该市场中采用Bertrand模型，市场需求是55MWh，则，电厂A将确定电价略微低于电厂B的发电边际成本，于是： PA＝55MW，PB＝0 若在该市场中采用Cournot模型，市场状态将由每个电厂制定的发电策略决定。假设电厂A和B均决定发电5MWh（发电增量步长），即 则 于是 所以 Cournot模型的解析解： 解得： 即，PA=250MWh，PB=200MWh， D=450MWh，π=550￥/MWh 3、供给函数均衡 每个发电厂商决策的变量既不是电价也不是发电量，而是自身供给函数的参变量 。 每个发电厂商的利润为 优化的必要条件 设 则决策变量为 若设 则得 四、边际成本非常低的电厂 一些类型电厂的边际成本非常低