电力市场概论张利电子课件4.第四章节参与者的特性.ppt

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甚至可以忽略。这些类型电厂的拥有者的目标是靠发电获得收入以补偿巨额的投资成本。 核电厂必须运行在几乎同一稳定发电水平，这是因为核电厂调整出力通常很困难。由于其启动成本极其高昂，理想情况是，核电机组只有在更换燃料时才关闭。因此核电厂的拥有者必须随时在任何价格下销售全部电力商品。 水电厂（至少拥有一个可以调节水量的水库）可以随意调整其发电量。但是，它们的可用水利资源是由所在流域的降水量或降雪量决定的。因此，为了最大化收入，它们必须预测到何时电价会最高并且在此时销售掉电力商品。 可再生能源发电厂依赖于能量源的可利用性，例如风能和太阳能，它们不仅是不可控的，而且是不可预测的。这些发电厂的拥有者经常无奈地以不情愿的价格销售其电力商品。 四、混合参与者 可以根据形势选择充当发电商或者消费者的市场参与者。 抽水储能电厂是混合参与者最普遍的类型：轻负荷时期通过抽水消耗电能，高负荷时期发电。由于存在损耗，因此只有大约75%的能量可以再次转换成电力商品，计算时必须考虑到这个现实。 有一部分大用户通常会安装事故备用发电机，在停电期间可以承担部分负荷的供电。但如果在电力系统正常运行时电价仍很高，