基于撮合交易下的发电企业报价信息测算发电成本方法

摘要

本发明公开了基于撮合交易下的发电企业报价信息测算发电成本的方法，属于电力市场监管的技术领域；本方法包括获取发电成本测算基础数据，构建每次竞价的剩余需求曲线，构造发电企业利润函数对报价的导数，构造发电成本测算优化数学模型，采用线性规划求解器得到发电企业下各机组发电成本；本方法提出了适用于撮合交易下的发电企业报价信息测算发电成本的方法，可以加强电力市场监管机构对电力市场的监管，提高电力市场和电力系统运行的稳定性。

主权项

一种基于撮合交易下的发电企业报价信息测算发电成本的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：1)获取发电成本测算基础数据：所述发电成本测算基础数据包括历史竞价中的总供给曲线、历史竞价中的总需求曲线、历史竞价中被测算发电企业下所有机组的报价曲线、历史竞价中被测算发电企业下所有机组每段报价的成交价格；所述历史竞价中的总供给曲线为历史竞价中所有机组的报价曲线汇合成的总供给曲线；所述历史竞价中的总需求曲线为历史竞价中所有电力用户的报价曲线汇合成的总供给曲线；所述历史竞价中被测算发电企业下所有机组的报价曲线为历史竞价中需要测算成本的发电企业下所有机组的每一段报价的汇总；2)根据步骤1)得到的发电成本测算基础数据，构建每次竞价的剩余需求曲线；2‑1)得到发电企业的总供给曲线：将发电企业下所有机组的报价曲线加和汇总；2‑2)得到剩余供给曲线：将总供给曲线减去被测算发电企业的总供给曲线，即剩余供给曲线一定报价下的供给量等于总供给曲线在该报价下的供给量减去被测算发电企业总供给曲线在该报价下的供给量；2‑3)得到剩余需求曲线：将总需求曲线减去剩余供给曲线，即剩余需求曲线一定报价下的需求量等于总需求曲线在该报价下的需求量减去剩余供给曲线在该报价下的供给量；3)构造发电企业的利润函数对报价的导数，发电企业g₀的利润对发电企业g₀的某一机组i₀的第k₀段报价的导数数学表达式如下：$\frac{\partial {\pi }_{g_0}}{\partial {\Theta }_{g_0{i}_0{k}_0}}=\frac{\frac{\partial S_{g_0}(p_{g_{0}S},{\Theta }_{g_0})}{\partial {\Theta }_{g_0{i}_0{k}_0}}}{{{\mathrm{DR}}_{g_0}}^{\prime }\left(p_{g_{0}D}\right)-\frac{\partial S_{g_0}(p_{g_{0}S},{\Theta }_{g_0})}{\partial p_{g_{0}S}}}·{{\mathrm{DR}}_{g_0}}^{\prime }\left(p_{g_{0}D}\right)·\underset{i,k}{\Sigma }(m_{g_{0}ik}·(p_{g_{0}ik}-{\mathrm{MC}}_i\left)\right)+{\mathrm{DR}}_{g_0}\left(p_{g_{0}D}\right)·m_{g_0{i}_0{k}_0}---\left(1\right)$其中，发电企业g₀是需要测算发电成本的发电企业，为发电企业g₀的利润函数，为发电企业g₀下的机组i₀的第k₀段报价，为发电企业g₀面临的剩余需求曲线，为发电企业g₀总中标量点对应的剩余需求曲线的报价，为发电企业g₀面临的剩余需求曲线对的导数，为发电企业g₀总中标量点对应的发电企业g₀总供给曲线的报价，为发电企业g₀的总供给曲线，为发电企业g₀的报价向量空间，为发电企业g₀的机组i的第k段报价中标量占发电企业g₀总中标量的比重，为发电企业g₀的机组i₀的第k₀段报价中标量占发电企业g₀总中标量的比重，为发电企业g₀的机组i的第k段报价的撮合交易成交价格，MC_i为发电企业g₀的机组i的发电成本；在撮合交易规则下，剩余需求曲线和发电企业g₀的总供给曲线呈阶梯状，故求导时将阶梯处用标准正态分布分布函数表示，即：$\frac{\partial S_{g_0}(p_{g_{0}S},{\Theta }_{g_0})}{\partial {\Theta }_{g_0{i}_0{k}_0}}=-\frac{1}{h}{q}_{g_0{i}_0{k}_0}\Phi \left(\right(p_{g_{0}S}-p_{g_0{i}_0{k}_0})/h)---\left(2\right)$$\frac{\partial S_{g_0}(p_{g_{0}S},{\Theta }_{g_0})}{\partial p_{g_{0}S}}=\frac{1}{h}\underset{i,k}{\Sigma }{q}_{g_{0}ik}\Phi \left(\right(p_{g_{0}S}-p_{g_{0}ik})/h)---\left(3\right)$${{\mathrm{DR}}_{g_0}}^{\prime }\left(p_{g_{0}D}\right)=\frac{1}{h}\underset{n}{\Sigma }\underset{j}{\Sigma }{q}_{nj}\Phi \left(\right(p_{g_{0}D}-p_{nj})/h)-\frac{1}{h}\underset{g\ne g_0}{\Sigma }\underset{i,k}{\Sigma }{q}_{gik}\Phi \left(\right(p_{g_{0}D}-p_{gik})/h)---\left(4\right)$ 其中，Φ为标准正态分布分布函数，q_nj为电力用户n的第j段报价的电量，p_nj为电力用户n的第j段报价，发电企业g是除g₀外的其他发电企业，q_gik为发电企业g的机组i的第k段报价的电量，p_gik为发电企业g的机组i的第k段报价，h为缩放参数； 该步骤形成利润函数对发电企业g₀所有机组的每段报价进行求导的向量：$l{\left(MC\right)}_m=\frac{\partial {\pi }_{g_0}}{\partial {\Theta }_{g_0}}---\left(5\right)$ 其中，l(MC)_m为第m次竞价的利润函数对发电企业g₀所有机组的每段报价进行求导的向量，MC为发电企业g₀所有机组的发电成本组成的向量，其形式为：$l{\left(MC\right)}_m=[\frac{\partial {\pi }_{g_0}}{\partial {\Theta }_{g_{0}11}},\frac{\partial {\pi }_{g_0}}{\partial {\Theta }_{g_{0}12}},\mathrm{...},\frac{\partial {\pi }_{g_0}}{\partial {\Theta }_{g_{0}ik}}]---\left(6\right)$ 4)构造发电成本测算优化数学模型，表达式如下：$min{\left(\frac{1}{M}\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}l{\left(MC\right)}_m\right)}^T\left(\frac{1}{M}\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}l{\left(MC\right)}_m\right)---\left(7\right)$ 其中，M为总竞价次数； 5)采用线性规划求解器，求解式(7)发电成本测算优化数学模型，得到发电企业g₀各机组的成本MC^*。