第14卷第5期2002年10月
电力系统及其自动化学报
Proceedings of the EPSA
Vol. 14No. 5! ct. 2002
电力市场均衡点的探讨D
陈志军
俞晓荣
马
林
西安
廖培金
710049)
(西安交通大学电气工程学院
THE STUDY OF THE POWER MARKET EOUILIBRIUM
Chen Zhijun
Yu Xiaorong
Ma Lin
Liao Peijin
(Xi anJiaoTong University , Xi an, 710049)
ABSTRACT Based on the benefit of producers and con-sumers , this paper presents a formulation for the eguilibri-um of poWer competitive market that meets the needs of the benefit maximum of all the market participants . And determines its solution using genetic algorithm . In order to prevent the producers from getting speculation during peak load period , penalty and contracts is imposed to balance the supply and demand . The result of example indicates the necessity of incorporating some regulation into market mechanism .
Key Words PoWer market , Market eguilibrium , Genetic
algorithm , Market regulation , Penalty , con-tract
摘要本文从各发电商和购电商的经济利益出发, 提出了一种确定电力市场均衡点的方法, 并采用遗传算法进行求解0为了尽可能满足负荷需求, 本文提出了罚款, 以防止或减少发电商在负荷高峰期的投机行为0此外, 还考虑了远期合约的影响0算例结果表明在电力市场中采取一定的调控措施的必要性0关键词
电力市场罚款
市场均衡点
遗传算法
政府调控
文献[1]给出了一种不依赖于发电商成本函数和购电商利润函数形式的卡诺平衡点的求解方法, 不管该函数是线性或二次, 还是其它形式, 只要求它一阶可微0该方法的出发点是努力使发电商和购电商的利润最大化0但是, 该方法对影响价格~成本和利润的因素处理过于简单, 也没有考虑市场参与者可能的投机行为0
本文中提出的方法对价格函数形式不作约束, 且考虑了市场预测负荷大小和总装机容量大小的影响0此外, 为了防止发电商在负荷高峰期抬高电价, 引入了罚款, 对那些违规的发电商征收罚款, 以便尽可能满足负荷需求0此外, 还考虑了远期合约对均衡点的影响0文中作以下假设:
1) 所有的市场交易者, 任一时刻都按统一的电价进行交易;
2) 没有电量储存, 任一时刻的发电量和消耗的电量都是相等的;
3) 每个市场参与者对其它参与者交易行为都很了解;
4) 价格和交易量的变化都视为是连续的变化0
本文首先分析了发电商和购电商的利润函数形式, 说明了引入罚款必要性和方式; 讨论了市场均衡点存在的条件; 最后给出了均衡点求解算法, 并对算例结果进行了分析0
差价合约
1
引言
电力市场化是一个全球化的大趋势, 许多国
家正在进行这方面的探索和实践0随着电力市场的运作, 各种各样的问题出现在人们的面前, 如电价过高或过低的反常变化等0由此产生频繁的停运和紧急状态, 不仅影响到电力系统的安全性, 而且对社会经济的发展产生不利影响0这些问题可以通过对影响市场动态行为的各种因素进行深入分析, 合理设计市场的机制和参数得以解决0因此, 有必要研究在给定市场参与者行为特性的情况下, 市场均衡点的特性0
D 本文2001年12月2" 日收到
2
模型的建立
下面考虑的是一个由m 个发电商和n 个购电商组成的市场0
Z 6
电力系统及其自动化学报
Z OOZ 年第5期
一般有两种描述价格和交易量的函数9一种认为价格 是交易量g 的函数9另一种则认为g 是 的函数, 在这里取前一种形式9即
=f(g ) (1) 前面提到9研究的出发点是各厂商的经济效益, 对于发电商z 而言9其利润就是售出的发电电量所得收入与其发电成本的差值9即
T z = g z -C z (g z ) (Z ) 其中:g z 是厂商z 的交易量; 是最终交易电价; T z = g z -C z (g z ) +(f z - ) I Oz - (g z 9g 9g Nz 9g C )
(5)
B z =U z (g z ) - g z +( -f z ) I Oz (6)
其中9f z 9I Oz 为交易商z 签订的远期合同敲定价格和敲定的合同电量,
3
均衡点的确定
在市场上9发电商将相互竞争以得到购电商可
以接受的电价和电量, 同样的9购电商之间也要相C z (g z ) 是发电商z 的成本曲线9表示发g z 的电量所需的成本,
考虑到当负荷比较紧张时9发电商可能抬高电价9比如在CalifOrnia 电力市场9由于日市场的电价低于实时市场9发电商为了提高电价9把更多的电量留在实时市场9使电价抬高, 发电商这种行为使有些用户可能因电价太高而停止用电或减少用电9给用户造成停电损失, 停电损失是指停电时及以后一段时间内给社会带来的全部经济损失, 从整个社会看9电力需求的减少9必然导致相应的社会效益减少9因此9有必要针对发电商的行为采取调控措施9即对那些蓄意降低发电量的厂商征收罚款, 征收的原则是当发电量不够时9任何一个厂商都将为它没能发到的平均数(按装机容量比例分配) 而支付一定的罚款 , 这样9式(Z ) 改写成T z = g z -C z (g z ) - (g z 9g 9g Nz 9g C ) (3)
其中9g Nz 是发电商z 的装机容量,
对任一购电商j 而言9由于它更多地是代表用户9认为其利润函数是消耗一定电量所创造的效益与买电费用之间的差额9即
B j =U j (g j ) - g j (0) 其中: 同式(1) ; g j 是购电商成交量; U j (g j ) 是用户的效益函数,
作为电力市场的一个不可缺少的组成部分9合同市场具有众多良好的特性9比如它能使市场参与者回避因市场价格频繁波动而导致利益损失的风险9并能减少部分参与者操纵市场以牟取暴利的兴趣, 本文主要研究电力差价合同对市场均衡点的影响, 采用的是双向差价合同9也就是当合同交货时的现货价格大于合同的敲定价格时9双向合同的买方可获得其中差价; 当合同到期时的现货价格低于敲定的价格时9要求买方把其中得的差价支付给卖方,
引入差价合同后9相应的式(3) 9(0) 应为
互竞争9以取得发电商愿意的最低电价, 但是9由于电能不能存储9任一时刻的发电量都将和购电量相等, 对市场上m 个发电商和n 个购电商而言9在任一时刻下面关系成立,
g =g =g C
(7)
m
其中:g 是交易量值; g =
g
z
是市场总的发电
z=1
m+n
量; g C =
是所有购电商的总购电量,
j= g
j
m+1
在交易的过程中9随着市场参与者改变其交易量9市场总交易量和交易价格将发生变化9直到达到一个可被各方接受的优化点, 这种调节将继续进行直到达到卡诺-纳什均衡点时9市场价格和总交易容量将不再变化9而且市场所有的参与者的交易量都是最优的, 这里的最优9是指在当时市场条件下9各交易个体的经济效益即利润最大,
达到市场均衡状态时9数学上必有下列等式成立:
V z E P9V j E C:z dg z =j
dg j
(8)
由式(3) 9(0) 9(6) 可以推出
V z E P:
z z dg = Oz C (9) z - + g z V j E C:
j j dg =Oj
U
(1O) j -
上式中9 dg :V E P U C 可以看作是市场第 个
参与者对市场总交易量的微小变化的反映, 显然9由式(7) 可以得到
m
z
z=1dg
=1
m+n (11)
j=
j
m+1
dg
=1
2002年第5期
电力市场均衡点的探讨
27
将式(9) (10) 代入式(11) 即可得到市场达到均衡状态的条件:
m --z 0z
然后再求出变换后种群中适值函数的最大值f/max 适值函数可以由式(15) 求出0
f(1)
(15) fitneSS(1) =f max -f(1)
/
L M 0 f(1) =f m ax
式中 M 是一个充分大的数0这样做的原因是当迭代过程中出现收敛到一些目标值很接近的不同染色体时 用简单的方法已难以区分这些种群中哪一组占优[410M选取的原则是初始迭代时 它与第一大和第二大目标差值的倒数尽量接近以避免早熟 在后期迭代中逐步扩大差距0
z=1
m-n
j=m-1
6z -p -Tg z --j 0j
=1
u j -p
=1
(12)
4
算法的实现
平衡点条件式(12) 可以转化为一个求极小值
的问题0该极小值用常规方法显然难以求解 本文采用遗传算法求解平衡点0选择所有的发电商和购电商的交易量为染色体 即
g 1 g 2 gm g m-1 gm-n
算法中采用实数编码 算术交叉 非均匀变异9在选择时 用的是转轮法0结合式(12) 考虑到任一时刻负荷供需平衡 即式(7) 成立 选择适值函数
m
5
算例
考虑一个由13个发电商和一个购电商组成的市场0算例中只考虑了发电商的经济效益 并假设发电商的成本函数是二次函数形式(具体参数值见表1 表中I 0是各发电商的合约电量) :
6z (g z ) =c z g 2z -Z z g z -c z
价格函数取为线性函数形式:
(16)
fitneSS(1) =c 1-m-n
m
dg
z=1
z
T
-
j
Z 1- -6 g z - g j (13)
j=m-1dg T z=1j=m-1
其中:c Z 6是三个调节误差的系数9z 表示是第z 个种群0
显然 式(13) 愈小愈接近市场平衡点 而遗传算法所求的是最大值问题 所以需要把它转化为求最大值问题的形式0首先求出种群中适值函数的最大值f max 并做变换:
f(1) =cf max -fitneSS(1) 其中 c 是一个比1略大的实数0
表1
编号[**************]c z
($/(MW MW) )
0. 003240. 003240. 003240. 003240. 003240. 003240. 002840. 002840. 002840. 002840. 000280. 00056m-n
p =Mg T -C (17) 其中:C M 是常数 M =-0. 04(单位:$/MW) C =170(单位:$) 0
本文中 当高峰负荷时发电商不愿增加出力所要交纳的罚款函数T 可取为:
Nz T
-g z ) (18) g TC
其中 是每单位电要缴纳的税款值 =25(单位:$/MW)0其它的参数定义与前面相同0
T =(
(14)
发电商各参数(总装机容量为2960MW) 及合约电量Z z
($/MW)7. 747. 747. 747. 747. 747. 748. 68. 68. 68. 68. 18. 1c z ($) [***********][***********]g min (MW) [***********]5500g max (MW) [***********][***********]I 0(MW) [***********]100(下转第37页)
年第 期沙角C 电厂主设备接地保护分析及其改进-37-
得借鉴 原发电机定子接地保护 死区 范围较大 运行中出现过定子接地而保护拒动的情况 经改造后 已取得 定子接地保护
李玉海 张小庆 徐敏 关于定子接地保护的几个问题
电力系统自动化 3 ~
曾祥君 尹项根 陈德树 张哲 注入信号法补偿式高灵
敏发电机定子接地保护 中国电机工程学报 ~ 6
参考文献
上接第 7页
本文计算了在征收和不征收罚款 以及有无合同时的总交易量 则是只征收罚款时的总交易量 3差价合同时的总的交易量 见表 表中结果表明 当负荷较高时 加入罚款后交易量增加 而当负荷处于中间 腰荷 时 加入后的交易量反而减少 但当负荷比较小时 总交易量几乎不受罚款的影响 这说明罚款并不是在任何时候都能产生预期的作用 有时候可能会削弱各厂商之间的竞争 特别是那些发电成本比较低的厂商的积极性 所以 对加收罚款的时机要正确把握 另外 还可以看出 负荷愈接近于峰值 罚款的作用虽然愈来愈大 但也没能使最终交易量逼近预测负荷 因此 每单位电量要缴纳的罚款应该随负荷量变化而确定 在差价合约的影响下 总的交易量总是朝着交易量增大的方向变化 当把两者结合在一起考虑时 就会产生更加理想的效果 不过还可以发现 当负荷处于谷荷时 四种情况下的交易量都大于所需的负荷数 这给购电商促成投机的机会 因此 对购电商采取相应措施似乎也有必要
表 均衡点计算结果 单位 MW
3 7 8 8 3 8 3 3 3 3 3 3 6 6 36 37 6 7 6 633 7 8 87 3 6 7
8
6
7 8
注 是预测电量值 是没有征收罚款和没有差价
是只有差价合约时的总交易量 是既征收罚款 又有差价合约时的总交易量
结论
本文针对文献[ ]中的算法作了改进 通过电力市场运营中所出现的问题 提出了对发电商征收罚款措施 并考虑了差价合约对均衡点的影响 算例结果表明 在电力市场中 采用一定的调控措施对维护电力市场的正常运行的必要性和有效性
7
参考文献
Duy Puu Manh Nguyen Kit PO WOng Determining E-guilibrium Of COmpetitive POwer Markets Electric U-tility DeregulatiOn and restructuring and POwer tech-nOlOgies
PrOceedings restructuring and POwer technOlOgies
王锡凡 我国电力市场竞价模型框架探讨 中国电力
33 37~
3
周明 孙树栋 编著 遗传算法原理及应用 北京 国防工业出版社
邢文训 谢金星 编著 现代优化计算方法 北京 清华大
学出版社
王春新 供需平衡与宏观调控 北京 中国经济出版社
3 6
王锡凡 王秀丽 盛寿麟 电力市场 西安交通大学学报
7于尔铿 王功涛 赵豫 张扬 等 美国电力市场的安全问题与区域输电组织 电力系统自动化 ~ 6
8DiagnOsing market POwer in CalifOrmia sDeregulated WhOlesale Electricity Market
Severin BOrenstein
]ames Bushnell Frank WOlak
电力市场均衡点的探讨
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
陈志军， 俞晓荣， 马林， 廖培金
西安交通大学电气工程学院,西安,710049
电力系统及其自动化学报
PROCEEDINGS OF THE CHINESE SOCIETY OF UNIVERSITIES2002,14(5)10次
参考文献(8条)
1. Duy Huu Manh Nguyen;Kit Po Wong Determining Equilibrium of Competitive Power Markets 20002. 王锡凡 我国电力市场竞价模型框架探讨[期刊论文]-中国电力 2000(11)3. 周明;孙树栋 遗传算法原理及应用 19994. 邢文训;谢金星 现代优化计算方法 19995. 王春新 供需平衡与宏观调控 19936. 王锡凡;王秀丽;盛寿麟 电力市场 1999(05)
7. 于尔铿,王功涛,赵豫,张扬 美国电力市场的安全问题与区域输电组织[期刊论文]-电力系统自动化 2000(24)8. Diagnosing mark Severin Borenstein 2000
本文读者也读过(8条)
1. 冯梦成 行政收费存在的问题及改革探索——兼析上海浦东张江高科技园区行政审批和政府服务"零收费"改革试点[期刊论文]-兰州学刊2010(6)
2. 张磊 电力市场均衡条件下的绩效评价体系研究[学位论文]2008
3. 王承民. 刘涌. 蒋传文. WANG Cheng-min. LIU Yong. JIANG Chuan-wen 电力市场均衡与网损分摊[期刊论文]-电力系统自动化2005,29(6)
4. 慈向阳. 赵德余 中国电力市场的非均衡研究——制度偏好差异的视角[期刊论文]-工业技术经济2010,29(3)5. 陈其安. 杨秀苔 基于博弈论的发电厂商竞价策略研究[期刊论文]-系统工程学报2004,19(2)6. 张晓东. 王加璇. 高波 关于汽轮发电机组热经济学边际成本的研究[期刊论文]-中国电机工程学报2003,23(5)
7. 潘锡芒. 任震. 黄雯莹. 吴国丙 纳什均衡分析在电力市场中的应用简介[期刊论文]-中国电力2003,36(4)8. 刘昌. 姚建刚. 余虎. 葛亮. 李继传. LIU Chang. YAO Jian-gang. YU Hu. GE Liang. LI Ji-chuan 一种新型的电网输电阻塞管理模式[期刊论文]-电网技术2005,29(12)
引证文献(10条)
1. 方娜,廖家平 电力市场竞价模型中的Nash均衡分析[期刊论文]-东北电力技术 2006(07)2. 王宇飞 发电侧寡头垄断市场均衡分析[期刊论文]-陕西电力 2007(04)
3. 李庚银,杨建华,周明,常伯涛 MCP机制下考虑供需弹性的发电容量持留[期刊论文]-电力系统及其自动化学报 2008(05)
4. 党晓强,刘俊勇,杨可,刘继春,刘嘉佳 区域电力市场在缺电情况下的小扰动稳定性[期刊论文]-电力系统及其自动化学报 2007(05)
5. 刘继春,刘俊勇,党小强,辛江 发电公司容量信用最优交易量确定方法[期刊论文]-电力系统及其自动化学报2006(01)
6. 赖俊 我国竞争性电力零售市场模式研究[学位论文]硕士 20057. 杨建华 考虑发电容量持留的电力市场稳定性研究[学位论文]硕士 20078. 刘宝华 电力市场安全与经济风险管理的理论与应用研究[学位论文]博士 20089. 杨建华 考虑发电容量持留的电力市场稳定性研究[学位论文]硕士 200710. 刘继春 电力市场环境下发电公司竞价策略及市场力研究[学位论文]博士 2006
引用本文格式：陈志军. 俞晓荣. 马林. 廖培金 电力市场均衡点的探讨[期刊论文]-电力系统及其自动化学报2002(5)
第14卷第5期2002年10月
电力系统及其自动化学报
Proceedings of the EPSA
Vol. 14No. 5! ct. 2002
电力市场均衡点的探讨D
陈志军
俞晓荣
马
林
西安
廖培金
710049)
(西安交通大学电气工程学院
THE STUDY OF THE POWER MARKET EOUILIBRIUM
Chen Zhijun
Yu Xiaorong
Ma Lin
Liao Peijin
(Xi anJiaoTong University , Xi an, 710049)
ABSTRACT Based on the benefit of producers and con-sumers , this paper presents a formulation for the eguilibri-um of poWer competitive market that meets the needs of the benefit maximum of all the market participants . And determines its solution using genetic algorithm . In order to prevent the producers from getting speculation during peak load period , penalty and contracts is imposed to balance the supply and demand . The result of example indicates the necessity of incorporating some regulation into market mechanism .
Key Words PoWer market , Market eguilibrium , Genetic
algorithm , Market regulation , Penalty , con-tract
摘要本文从各发电商和购电商的经济利益出发, 提出了一种确定电力市场均衡点的方法, 并采用遗传算法进行求解0为了尽可能满足负荷需求, 本文提出了罚款, 以防止或减少发电商在负荷高峰期的投机行为0此外, 还考虑了远期合约的影响0算例结果表明在电力市场中采取一定的调控措施的必要性0关键词
电力市场罚款
市场均衡点
遗传算法
政府调控
文献[1]给出了一种不依赖于发电商成本函数和购电商利润函数形式的卡诺平衡点的求解方法, 不管该函数是线性或二次, 还是其它形式, 只要求它一阶可微0该方法的出发点是努力使发电商和购电商的利润最大化0但是, 该方法对影响价格~成本和利润的因素处理过于简单, 也没有考虑市场参与者可能的投机行为0
本文中提出的方法对价格函数形式不作约束, 且考虑了市场预测负荷大小和总装机容量大小的影响0此外, 为了防止发电商在负荷高峰期抬高电价, 引入了罚款, 对那些违规的发电商征收罚款, 以便尽可能满足负荷需求0此外, 还考虑了远期合约对均衡点的影响0文中作以下假设:
1) 所有的市场交易者, 任一时刻都按统一的电价进行交易;
2) 没有电量储存, 任一时刻的发电量和消耗的电量都是相等的;
3) 每个市场参与者对其它参与者交易行为都很了解;
4) 价格和交易量的变化都视为是连续的变化0
本文首先分析了发电商和购电商的利润函数形式, 说明了引入罚款必要性和方式; 讨论了市场均衡点存在的条件; 最后给出了均衡点求解算法, 并对算例结果进行了分析0
差价合约
1
引言
电力市场化是一个全球化的大趋势, 许多国
家正在进行这方面的探索和实践0随着电力市场的运作, 各种各样的问题出现在人们的面前, 如电价过高或过低的反常变化等0由此产生频繁的停运和紧急状态, 不仅影响到电力系统的安全性, 而且对社会经济的发展产生不利影响0这些问题可以通过对影响市场动态行为的各种因素进行深入分析, 合理设计市场的机制和参数得以解决0因此, 有必要研究在给定市场参与者行为特性的情况下, 市场均衡点的特性0
D 本文2001年12月2" 日收到
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模型的建立
下面考虑的是一个由m 个发电商和n 个购电商组成的市场0
Z 6
电力系统及其自动化学报
Z OOZ 年第5期
一般有两种描述价格和交易量的函数9一种认为价格 是交易量g 的函数9另一种则认为g 是 的函数, 在这里取前一种形式9即
=f(g ) (1) 前面提到9研究的出发点是各厂商的经济效益, 对于发电商z 而言9其利润就是售出的发电电量所得收入与其发电成本的差值9即
T z = g z -C z (g z ) (Z ) 其中:g z 是厂商z 的交易量; 是最终交易电价; T z = g z -C z (g z ) +(f z - ) I Oz - (g z 9g 9g Nz 9g C )
(5)
B z =U z (g z ) - g z +( -f z ) I Oz (6)
其中9f z 9I Oz 为交易商z 签订的远期合同敲定价格和敲定的合同电量,
3
均衡点的确定
在市场上9发电商将相互竞争以得到购电商可
以接受的电价和电量, 同样的9购电商之间也要相C z (g z ) 是发电商z 的成本曲线9表示发g z 的电量所需的成本,
考虑到当负荷比较紧张时9发电商可能抬高电价9比如在CalifOrnia 电力市场9由于日市场的电价低于实时市场9发电商为了提高电价9把更多的电量留在实时市场9使电价抬高, 发电商这种行为使有些用户可能因电价太高而停止用电或减少用电9给用户造成停电损失, 停电损失是指停电时及以后一段时间内给社会带来的全部经济损失, 从整个社会看9电力需求的减少9必然导致相应的社会效益减少9因此9有必要针对发电商的行为采取调控措施9即对那些蓄意降低发电量的厂商征收罚款, 征收的原则是当发电量不够时9任何一个厂商都将为它没能发到的平均数(按装机容量比例分配) 而支付一定的罚款 , 这样9式(Z ) 改写成T z = g z -C z (g z ) - (g z 9g 9g Nz 9g C ) (3)
其中9g Nz 是发电商z 的装机容量,
对任一购电商j 而言9由于它更多地是代表用户9认为其利润函数是消耗一定电量所创造的效益与买电费用之间的差额9即
B j =U j (g j ) - g j (0) 其中: 同式(1) ; g j 是购电商成交量; U j (g j ) 是用户的效益函数,
作为电力市场的一个不可缺少的组成部分9合同市场具有众多良好的特性9比如它能使市场参与者回避因市场价格频繁波动而导致利益损失的风险9并能减少部分参与者操纵市场以牟取暴利的兴趣, 本文主要研究电力差价合同对市场均衡点的影响, 采用的是双向差价合同9也就是当合同交货时的现货价格大于合同的敲定价格时9双向合同的买方可获得其中差价; 当合同到期时的现货价格低于敲定的价格时9要求买方把其中得的差价支付给卖方,
引入差价合同后9相应的式(3) 9(0) 应为
互竞争9以取得发电商愿意的最低电价, 但是9由于电能不能存储9任一时刻的发电量都将和购电量相等, 对市场上m 个发电商和n 个购电商而言9在任一时刻下面关系成立,
g =g =g C
(7)
m
其中:g 是交易量值; g =
g
z
是市场总的发电
z=1
m+n
量; g C =
是所有购电商的总购电量,
j= g
j
m+1
在交易的过程中9随着市场参与者改变其交易量9市场总交易量和交易价格将发生变化9直到达到一个可被各方接受的优化点, 这种调节将继续进行直到达到卡诺-纳什均衡点时9市场价格和总交易容量将不再变化9而且市场所有的参与者的交易量都是最优的, 这里的最优9是指在当时市场条件下9各交易个体的经济效益即利润最大,
达到市场均衡状态时9数学上必有下列等式成立:
V z E P9V j E C:z dg z =j
dg j
(8)
由式(3) 9(0) 9(6) 可以推出
V z E P:
z z dg = Oz C (9) z - + g z V j E C:
j j dg =Oj
U
(1O) j -
上式中9 dg :V E P U C 可以看作是市场第 个
参与者对市场总交易量的微小变化的反映, 显然9由式(7) 可以得到
m
z
z=1dg
=1
m+n (11)
j=
j
m+1
dg
=1
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电力市场均衡点的探讨
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将式(9) (10) 代入式(11) 即可得到市场达到均衡状态的条件:
m --z 0z
然后再求出变换后种群中适值函数的最大值f/max 适值函数可以由式(15) 求出0
f(1)
(15) fitneSS(1) =f max -f(1)
/
L M 0 f(1) =f m ax
式中 M 是一个充分大的数0这样做的原因是当迭代过程中出现收敛到一些目标值很接近的不同染色体时 用简单的方法已难以区分这些种群中哪一组占优[410M选取的原则是初始迭代时 它与第一大和第二大目标差值的倒数尽量接近以避免早熟 在后期迭代中逐步扩大差距0
z=1
m-n
j=m-1
6z -p -Tg z --j 0j
=1
u j -p
=1
(12)
4
算法的实现
平衡点条件式(12) 可以转化为一个求极小值
的问题0该极小值用常规方法显然难以求解 本文采用遗传算法求解平衡点0选择所有的发电商和购电商的交易量为染色体 即
g 1 g 2 gm g m-1 gm-n
算法中采用实数编码 算术交叉 非均匀变异9在选择时 用的是转轮法0结合式(12) 考虑到任一时刻负荷供需平衡 即式(7) 成立 选择适值函数
m
5
算例
考虑一个由13个发电商和一个购电商组成的市场0算例中只考虑了发电商的经济效益 并假设发电商的成本函数是二次函数形式(具体参数值见表1 表中I 0是各发电商的合约电量) :
6z (g z ) =c z g 2z -Z z g z -c z
价格函数取为线性函数形式:
(16)
fitneSS(1) =c 1-m-n
m
dg
z=1
z
T
-
j
Z 1- -6 g z - g j (13)
j=m-1dg T z=1j=m-1
其中:c Z 6是三个调节误差的系数9z 表示是第z 个种群0
显然 式(13) 愈小愈接近市场平衡点 而遗传算法所求的是最大值问题 所以需要把它转化为求最大值问题的形式0首先求出种群中适值函数的最大值f max 并做变换:
f(1) =cf max -fitneSS(1) 其中 c 是一个比1略大的实数0
表1
编号[**************]c z
($/(MW MW) )
0. 003240. 003240. 003240. 003240. 003240. 003240. 002840. 002840. 002840. 002840. 000280. 00056m-n
p =Mg T -C (17) 其中:C M 是常数 M =-0. 04(单位:$/MW) C =170(单位:$) 0
本文中 当高峰负荷时发电商不愿增加出力所要交纳的罚款函数T 可取为:
Nz T
-g z ) (18) g TC
其中 是每单位电要缴纳的税款值 =25(单位:$/MW)0其它的参数定义与前面相同0
T =(
(14)
发电商各参数(总装机容量为2960MW) 及合约电量Z z
($/MW)7. 747. 747. 747. 747. 747. 748. 68. 68. 68. 68. 18. 1c z ($) [***********][***********]g min (MW) [***********]5500g max (MW) [***********][***********]I 0(MW) [***********]100(下转第37页)
年第 期沙角C 电厂主设备接地保护分析及其改进-37-
得借鉴 原发电机定子接地保护 死区 范围较大 运行中出现过定子接地而保护拒动的情况 经改造后 已取得 定子接地保护
李玉海 张小庆 徐敏 关于定子接地保护的几个问题
电力系统自动化 3 ~
曾祥君 尹项根 陈德树 张哲 注入信号法补偿式高灵
敏发电机定子接地保护 中国电机工程学报 ~ 6
参考文献
上接第 7页
本文计算了在征收和不征收罚款 以及有无合同时的总交易量 则是只征收罚款时的总交易量 3差价合同时的总的交易量 见表 表中结果表明 当负荷较高时 加入罚款后交易量增加 而当负荷处于中间 腰荷 时 加入后的交易量反而减少 但当负荷比较小时 总交易量几乎不受罚款的影响 这说明罚款并不是在任何时候都能产生预期的作用 有时候可能会削弱各厂商之间的竞争 特别是那些发电成本比较低的厂商的积极性 所以 对加收罚款的时机要正确把握 另外 还可以看出 负荷愈接近于峰值 罚款的作用虽然愈来愈大 但也没能使最终交易量逼近预测负荷 因此 每单位电量要缴纳的罚款应该随负荷量变化而确定 在差价合约的影响下 总的交易量总是朝着交易量增大的方向变化 当把两者结合在一起考虑时 就会产生更加理想的效果 不过还可以发现 当负荷处于谷荷时 四种情况下的交易量都大于所需的负荷数 这给购电商促成投机的机会 因此 对购电商采取相应措施似乎也有必要
表 均衡点计算结果 单位 MW
3 7 8 8 3 8 3 3 3 3 3 3 6 6 36 37 6 7 6 633 7 8 87 3 6 7
8
6
7 8
注 是预测电量值 是没有征收罚款和没有差价
是只有差价合约时的总交易量 是既征收罚款 又有差价合约时的总交易量
结论
本文针对文献[ ]中的算法作了改进 通过电力市场运营中所出现的问题 提出了对发电商征收罚款措施 并考虑了差价合约对均衡点的影响 算例结果表明 在电力市场中 采用一定的调控措施对维护电力市场的正常运行的必要性和有效性
7
参考文献
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7于尔铿 王功涛 赵豫 张扬 等 美国电力市场的安全问题与区域输电组织 电力系统自动化 ~ 6
8DiagnOsing market POwer in CalifOrmia sDeregulated WhOlesale Electricity Market
Severin BOrenstein
]ames Bushnell Frank WOlak
电力市场均衡点的探讨
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
陈志军， 俞晓荣， 马林， 廖培金
西安交通大学电气工程学院,西安,710049
电力系统及其自动化学报
PROCEEDINGS OF THE CHINESE SOCIETY OF UNIVERSITIES2002,14(5)10次
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本文读者也读过(8条)
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引用本文格式：陈志军. 俞晓荣. 马林. 廖培金 电力市场均衡点的探讨[期刊论文]-电力系统及其自动化学报2002(5)