大二上电力市场9协调

市场协调一、合约市场为主、现货市场为辅合约市场供大于求的市场，有利于规避价格风险合约市场的需求有弹性、现货市场需求几乎是刚性的，这有利于抑制市场力，进一步规避价格风险；保持电力生产的连续性，有利于机组的安全运行有利于电网潮流方式稳定性有利于利用市场机制引导机组检修计划安排有利于在合约市场引入一般商品的市场竞争机制二、不同市场之间的协调空间分布的均匀性公平性时间上的连续性平稳电价流畅性三、协调的内容设计思想年度与月度之间的协调月合约市场与日前市场的协调日前市场和实时市场的协调主辅市场协调理论设计思想（1）年合约电量分配到各月和月合约电量分配到各日的合理性关系到未来电价是否平稳，电力生产是否平稳；日交易计划的制定能否为实时市场提供更多的安全充裕度和竞价空间。设计思想（2）多级市场的协调理论与方法的内容为：年度与月度市场之间的协调月度市场与日前市场之间的协调日前市场与实时交易市场的协调辅助服务市场和日前市场与实时交易市场的协调

年度与月度之间的协调（1）协调的内容：为了保证年度合约与月度交易计划的良好衔接，在月度交易计划中应该考虑年度合约在月度市场上的分配

年度与月度之间的协调（2）协调的原则：在交易管理系统中，年度与月度合同相互协调内涵是根据全年的负荷曲线、机组检修安排情况追求各月年合约电量与该月的总负荷电量的比值尽可能相等以保证不同月份的电价尽可能平稳和供需之间的平衡

年度与月度之间的协调（3）协调的计算方法：月度与年度计划相互协调的关键是在某月的运行结束后，应该根据市场目前的运行结果，调整剩余月份的年度合同电量的分配算法步骤如下：预测未来剩余月份的月度负荷需求计算各月的年合约电量对月总电量的比例选择年合约电量对月总电量的比例最小的月份，按照一定的步长，增加该月的年合约电量检验年期货电量是否分配完毕？是，则计算结束；否则，去2月合约市场与日前市场的协调（1）由于各交易主体的合同电量与合同电价已经在年和月的期货交易决策中确定，就日合同电量的分配决策问题而言，不在于如何进一步降低购电费用，而是追求合约电量在空间和时间上的均匀性和现货市场价格的平稳性期货合同电量时间上的均匀分布有利于机组连续开机，避免机组的频繁启动月合约市场与日前市场的协调（2）空间上的均匀分布将使得潮流分布均匀，保证足够的输电容量裕度留给现货市场，这既有利于电网的安全运行，又为现货市场准备了更大的竞价空间，控制市场力现货市场价格的平稳性体现在：对负荷大的交易日，分配的合约电量的数量也应该大只有这样，才可能避免由于现货市场各日的竞价空间不平衡使得现货价格产生很大的波动月合约市场与日前市场的协调（3）详细其数学模型：采用如下的多目标优化模型：目标函数：各日的系统总合约电量与总负荷电量比值尽可能相同同一地区各日的合约电量与可发电量比值尽可能相同同一电厂内部各日的合约电量与可发比值尽可能相同同一机组的合约电量连续分配的天数尽可能长月合约市场与日前市场的协调（4）约束条件：各交易主体的所有日的合约电量等于该月的合约电量机组的检修计划约束交易主体成交电量的上限和下限的约束

月合约市场与日前市场的协调（5）优化方法根据实际交易中的需求，设置各目标的权重，直接将多目标问题转化为单目标问题，然后借鉴遗传算法的思路，采用下述步骤求解：产生初始的可行解，可以人为给定，也可以用计算机随机产生反复扫描每个交易主体，在其他交易主体的日合同电量的分配决策结果保持不变的情况下，单独优化该交易主体的分配方案月合约市场与日前市场的协调（6）若该交易主体的优化结果能使目标函数下降，则接受这个结果；否则，抛弃这个结果，扫描下一个交易主体。扫描制止的条件是：任何一个交易主体的局部优化都不能使目标函数下降。需要说明的是这个优化过程是单调收敛的。在单独优化单一的交易主体的分配方案时，需要考虑该主体的各种约束条件，例如检修计划对合同电量的影响。日前市场和实时市场的协调(1)日前市场与实时市场之间的协调的意义：在这两个市场之间，不仅考虑到本级市场的经济性和安全性，还必须为下级市场预留足够的调度控制空间。这样，在考虑主要的不确定性因素的基础上，提前交易计划与实时调度过程之间就能够自然衔接、平缓过渡、井然有序，从而全面提高经济效益和社会效益。日前市场和实时市场的协调(2)调度流畅性调度流畅性对日前和小时前市场的作用日前市场和实时市场的协调(3)调度流畅性是交易计划适应未来不确定性因素的情况下调度和控制空间大小的性能。调度流畅度是交易计划的调度流畅性的度量指标。日前市场和实时市场的协调(4)调度流畅度用在各节点的负荷增长模式一定、考虑发电和输电约束的条件下，交易计划能够承受的系统总负荷增长的最大幅度来表征。在给出的交易计划基础上，若总负荷增长D△，按照固定比例将负荷增量分摊到各节点；若求得系统能够承受的最大负荷增长量D△,max，则流畅度指标用D△,max与系统总负荷的比率表示，即下式所示。

=D△,max/D*100%

日前市场和实时市场的协调(5)调度流畅度的物理意义：

该标准下的流畅度指标与传统的负荷备用率在形式上相似，但是从特定意义上额外考虑了备用总量的空间分布特性，从而比传统的负荷备用率概念优越。流畅度指标

越大，说明日前交易计划的安全裕度越大。在评价系统能够承受的负荷增长幅度时，规定各节点的负荷增长模式给定。这一假设是有代表性的，因为对于一个特定的系统而言，负荷增长模式具有相对固定的规律。为了简化起见，可以令负荷增长模式与各节点上的负荷成比例。日前市场和实时市场的协调(6)日前、小时和实时市场之间的安全性协调

日前市场和实时市场的协调(7)上图是利用调度流畅性进行日前和小时前市场之间安全性、可靠性协调的示意图。调度流畅度指标对日前交易决策的影响：在日前市场中制定交易计划，并用最小流畅度要求

spec取代传统模型中的最小备用率约束。给出的开停机计划方案所决定的调度空间为

0，其流畅度

0>

spec；同时给出经济分配方案S1，S1决定的调度空间为

1，其流畅度为

1。日前市场和实时市场的协调(8)可见，由于日前市场的开停机计划预留了足够的有效备用分布、为以后的调度运行预留了足够的调度空间，可以尽量避免临时开机和切负荷之类的极端手段；另外，日前市场和时前市场给出的经济分配方案额外考虑到未来可能的系统扰动，可以在必要时转移到新的运行工作点，确保系统安全、可靠运行。调度流畅度指标对时前交易决策的影响：在时前市场中，根据实际需要，一般只需要修改时前的经济分配运行计划。随着负荷预测和系统信息的更新，重新给出流畅度要求

spec,2。日前市场和实时市场的协调(9)一旦发现方案S1决定的调度空间

1不能满足未来调度的需要、但开停机计划方案的调度空间

0能够满足其需要，即

1<

spec,2<

0，则在

0中找到一个新的经济分配方案S2；S2决定的调度空间

2应该能够应付未来负荷增长、线路和机组故障等扰动，即满足

2>

spec,2。最后，在实时调度阶段，实时监视负荷变化并作出决策，从预留的调度空间

2中找到可行的最终运行方案Sf。主辅市场协调理论发电机组提供电力产品的有限性，决定了市场之间交易决策和计划组织必须要考虑各个市场之间的耦合关系。因此，各类辅助服务市场之间，以及辅助服务市场与电量市场之间的协调问题对市场交易模式的研究至关重要。8.1各市场之间的耦合关系在日前市场中，各类市场的耦合关系如下图所示：日前电量市场决策非旋转备用市场替代备用市场AGC市场机组组合经济出力分配旋转备用市场1）由于机组的AGC容量、AGC调节速率与AGC基值点之间关系密切，AGC基值点取决于电量市场的竞争结果，所以，AGC市场与电量市场的耦合性是非常强的，两者不能完全割裂开。2）电量市场的竞争结果决定了机组出力，而机组出力、机组容量和机组爬坡速率等因素影响机组可提供的旋转备用大小，所以旋转备用市场与电量市场的耦合性也是非常强的。3）另外，提供AGC服务的机组也可以提供旋转备用，所以，二者之间也存在一定的耦合性。4）旋转备用性能优于非旋转备用和替代备用，旋转备用市场淘汰的机组，也可以参与非旋转备用和替代备用的市场竞争，同理，非旋转备用市场和替代备用市场之间也存在类似耦合。5）非旋转备用和替代备用市场与电量市场在决策问题上也有一定的耦合，但该耦合性主要表现在机组组合方面。如果因系统需要，将某机组开启，则该机组又可以提供旋转备用。主辅市场协调模式由于辅助服务市场与电量市场有很强的耦合关系，各类辅助服务市场之间的协调决策也涉及到相互之间的耦合问题，其决策方法比较复杂，一直是各国电力市场研究的难点问题之一。根据电量市场与各类辅助服务市场在交易决策中的关系，目前主要的交易决策方法可以分为：优先级排序决策法、顺序交易决策法、联合交易决策法和混合交易决策法等几类。顺序优化协调模型顺序优化协调模型(SequentialDispatch)，简称SD法，是MOD法在考虑电量市场与辅助服务市场耦合关系后的扩展。在美国新英格兰电力市场的过渡期，最初就是采用这种方式进行交易决策的。SD法通常根据电量市场和各类辅助服务市场重要程度的不同，按一定先后次序对各类市场进行单独交易决策。每个市场的交易决策都以该市场的购买费用最低为目标。顺序交易决策模式AGC交易结果预调度计划旋转备用交易结果电厂辅助服务申报日前辅助服务交易计划辅助服务报价管理系统辅助服务需求辅助服务定价算法如何确定最优的顺序？把各个市场做排列组合，分别对每一种可能的排列顺序做一次顺序决策，找出总购买费用最小的顺序其他方法？联合优化协调模型联合优化协调模型(JointDispatch)，简称JD法，是将电量市场与各类辅助服务市场的决策过程统一进行，在考虑机组容量限制等约束条件下，目标函数为各市场的综合购买费用最低。混合协调模型混合协调模型(HybridDispatch)，简称HD法，是在处理电量市场与各类辅助服务市场的交易决策时，将SD法与JD法混合在一起的交易决策思路。在美国的新英格兰电力市场过渡期，最终就采用这种混合交易决策法，以协调电量市场与各类辅助服务市场的交易决策。该方法的思路是：在电量市场交易决策后，依次增加AGC市场，旋转备用市场，非旋转备用和替代备用市场，每增加一个市场后进行一次联合优化决策。（电量市场）+（AGC市场）+（10分钟旋转备用市场）+10分钟非旋转备用市场+30分钟运行备用市场电量市