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摘要
针对电力市场均衡策略的求解,现阶段国内外广泛采用非线性互补算法和循环迭代的方法。其中,非线性互补算法是通过Karush-Kuhn-Tucker条件将发电商最优反应函数转换成一组半光滑非线性互补方程组,松弛因子维度高且算法异常复杂。而循环迭代法采用重复求解各发电商的最优反应函数的思想,常常因为收敛性差而求不到均衡解。针对上述问题,提出了一种基于双层粒子群算法求解市场均衡的思路。其中,外层粒子群算法搜索可行域内的策略组合,以提出的纳什适应度函数为寻优标准;内层粒子群算法和内点法结合计算外层中的纳什适应度函数值。采用标准3节点和IEEE 30节点测试系统对所提算法进行了仿真,求得结果与采用非线性互补算法的结果完全一致,验证了所提出的双层粒子群算法的有效性。
0 引言
纳什均衡是预测和分析电力市场走向的有效工具,对市场的设计及监管具有重要意义[1]。一直以来,求解电力市场均衡是一个十分复杂的问题。经典的古诺均衡[2-3]和供给函数均衡[4-5]解析计算方法,由于没有考虑网络阻塞、出力约束等,无法适应于实际电力市场均衡计算,因此需要探索有效的方法求解电力市场均衡问题。
关于电力市场均衡的求解算法,国内外学者做了许多研究。文献[6-7]运用穷举法获取发电商的最优反应函数以探讨市场古诺均衡。文献[8]利用迭代的方法求解纳什均衡,但常常因为收敛性差而求不到均衡解;文献[9-11]利用Karush-Kuhn-Tucker条件,将发电商的双层优化问题转换成一组半光滑非线性互补方程组,但是算法转化过程及半光滑方程组的求解过程异常复杂,中间松弛变量维数高;文献[12-15]将发电商竞价的均衡问题模拟成种群协同进化的过程,采用协同进化算法求解,但发电商某策略下的收益是随对手策略变化的,单纯将发电商的收益作为评估策略的适应度,理论可靠性有待商榷;文献[16-17]运用多项式方程系统算法求解市场存在的混合策略均衡,当策略离散度高时求解时间也等比增加,且需要对结果进行验证,不适合进行大规模求解计算。文献[18]用多智能体仿真系统 (agent-based modeling of electricity systems,AMES)模拟市场均衡,可仿真的结果并未收敛至纳什均衡解。由此,本文提出了一种基于双层粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)求解电力市场均衡的新思路。
针对求解电力市场均衡的复杂问题,本文从纳什均衡的理论出发,提出了纳什适应度函数用以评价策略组合是否为纳什均衡,并采用双层粒子群算法进行均衡策略的进化求解。最后,采用标准3节点测试系统和IEEE 30节点测试系统对本文所提算法进行了仿真分析,仿真结果与用非线性互补算法求得的结果完全一致,验证了本文提出的双层粒子群算法的有效性。
1 电力市场运营模式
电力市场采用暗标拍卖的机制,发电商各自提交报价策略,独立系统运营商(independent system operator,ISO)在满足系统运行约束的条件下,按照最大化社会福利进行市场出清。
1.1 发电商供给函数模型
本文采用线性供给函数(linear supply function,LSF)模型构建发电商的报价策略,单位时间内,发电商的成本函数可以表示为出力的二次函数:
1.2 负荷需求模型
与发电商报价函数对应,负荷逆需求函数反映了用户意愿接受的用电价格与用电量的关系。
2 电力市场纳什均衡模型
2.1 纳什均衡基础
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1-3月,全国各电力交易中心累计组织完成市场交易电量14248.4亿千瓦时,同比增长7.7%;占全社会用电量比重为61.0%,同比下降1.5个百分点。其中,全国电力市场中长期电力直接交易电量合计为11254.8亿千瓦时,同比增长6%。3月份,全国各电力交易中心组织完成市场交易电量4846亿千瓦时,同比增长5.6%。其中
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4月30日,发改委发布第19号令,《供电营业区划分及管理办法》已经2024年4月8日第10次委务会议审议通过,现予公布,自2024年7月1日起施行。办法中明确,供电营业区原则上以省、地(市)、县行政区划为基础,根据电网结构、供电能力、供电质量、供电经济合理性等因素划分确定。原文如下:中华人民共和国
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今年2月,国家发展改革委、国家能源局联合发布《关于建立健全电力辅助服务市场价格机制的通知》(发改价格〔2024〕196号),进一步规范了电力辅助服务价格机制,激励电力调节价值更好发挥作用,是继出台煤电容量电价政策激发电力容量价值后,贯彻落实党中央、国务院深化电力体制改革决策部署的又一重要
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LMP与2016-2050年不断变化的电力资源结构在本节中,我们将讨论LMP在过去7-8年美国不断变化的电力资源组成中的作用,以及在未来10年、20年和30年使用LMP定价来支持美国和世界各地能源转型的潜在优势。1997年至2014年期间,美国和安大略省电网经常出现输电阻塞现象,并且随着能源构成向更依赖可再生能源
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文章导读甘肃是典型的高比例新能源电网,作为国内首批电力现货市场建设试点之一,在起步阶段建立了考虑新能源参与的发电侧单边现货市场机制,截止目前已完成3次结算试运行。但由于单边市场模式下现货价格现阶段无法传导至用户侧,一定程度上制约了甘肃新能源消纳的市场潜力。本文在分析甘肃省新能源市
引文信息张粒子,丛野,陶文斌,等.电力现货市场环境下提供位置信号电价机制的协同作用[J].中国电力,2020,53(9):9-18,46.ZHANGLizi,CONGYe,TAOWenbin,etal.Coordinationfunctionsofelectricitypriceprovidinglocationalsignalsunderthecircumstanceofelectricityspotmarket[J].ElectricPower,2020,53(9):9
1.高电价出现8月6日周四,广东省电力实时市场终于出现了高电价——761.542元/兆瓦时!而且峰谷价差非常悬殊:最高电价出现的时间是下午16时,与最低电价70元/兆瓦时相比,峰谷差值高达6.92毛。我们在上一篇中提到过,拉大峰谷价差对天然气机组有利好的一面。那么这个峰段是谁中的标?极有可能是天然气
一、理论模型:经典理论描述电力市场的局限经济学原理教科书是这样介绍供给曲线的:在横轴是数量、纵轴是价格的坐标系内,企业供给曲线等同于“平均可变成本曲线以上的边际成本曲线”,即下图中棕色线打横杠部分。行业供给曲线则是若干企业供给曲线的加总,如下图中的蓝线。这个理论模型是经济学家马歇
广东电力现货市场采用了基于节点的边际定价方法,并且是综合了市场与计划的全电量出清,因此所有电量都会影响节点电价,也应当参与现货市场的结算,否则很容易出现不可预测的不平衡资金,对市场成员的利益与市场的平稳运行带来不利影响。~~·修改重点一:计划电量的阻塞结算··~~(来源:微信公众号”
由于广东采用的基于节点电价的日前、实时双结算电力现货市场架构,各母线节点上的价格并不相同,并且差异可能还会很大。起步阶段,为了简化操作难度,同时也是确保顺利过渡,实际上发电侧采取上网节点价格进行现货交易结算,而用户侧采用的统一结算价,即同一出清时段,全省负荷结算价格相同。…………
北极星售电网获悉,华东能源监管局关于公开征求《长三角省市间富余新能源消纳互济交易规则(征求意见稿)》和《长三角省市间富余需求侧可调节资源互济交易规则(征求意见稿)》意见的通知。其中《长三角省市间富余新能源消纳互济交易规则(征求意见稿)》提出,长三角省市间富余新能源消纳互济交易(以
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北极星售电网获悉,江西省发改委日前发布了《关于征求江西电力现货市场建设方案意见的函》,方案中称,落实国家关于非试点省份加快推动电力现货市场建设相关要求,建立以中长期交易为主、现货交易发挥重要作用的电力市场。江西电力现货市场建设分为试点建设期和中远期两个阶段实施。(一)试点建设期(202
北极星售电网获悉,新疆维吾尔自治区发改委日前发布了关于印发《新疆电力现货市场建设试行方案》的通知,通知中称,逐步建立中长期交易规避风险,现货交易发现电力时空价值,多类型电源同台竞价,多类型主体灵活参与的完整电力市场体系。新疆电力市场建设分三个阶段组织实施,起步阶段致力于初步建成以
摘要首先回顾了最优潮流与安全约束经济调度问题,重点讨论了节点边际电价算法原理。着重分析了在非凸性条件下,基于安全约束机组组合与经济调度算法产生的节点边际电价机制存在的缺陷,阐述了如何利用扩展的节点边际电价机制,减少额外支付成本,促进实现激励相容的定价机制。然后,利用对偶原理,对于典型定
0引言国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司以特急文件方式印发了《国家发展改革委办公厅国家能源局综合司关于开展电力现货市场建设试点工作的通知(发改办能源〔2017〕1453号)》,选取了广东、浙江、山西、甘肃等8个地区[1]作为电力现货市场建设试点,现货市场建设也开始全面提速。(来源:电网技术,
节点边际电价以及与之配套的金融输电权只有教授和专家们能够说清楚、道明白,从一个侧面充分反映了电力现货市场之“奇葩”,但这似乎不妨碍它的应用。电力市场设计需要可依赖的理论也有待于实践的检验,不要漠视市场主体的身份并倾听他们的意见,至少他们有明白的权利。(来源:北极星售电网ID:bjx-psd
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