電力市場中電價與能源及環(huán)境保護的

電力市場中電價與能源及環(huán)境保護的研究1引言要從傳統(tǒng)的計劃經(jīng)濟體制下的國家壟斷模式過渡到電力市場，實行公平、公正、公開、有序的競爭，電價是關(guān)鍵。計劃經(jīng)濟體制下的“成本加”的定價方法必將受到革新，取而代之的是“市場電價”。電價是電力市場的杠桿，可以說，沒有一整套的從上網(wǎng)、轉(zhuǎn)供、直至銷售的合理競價理論與方法，或者政府對電價沒有完善的市場規(guī)范、控制模式和監(jiān)控系統(tǒng)，電力市場就會夭折。因此研究、制定完整的電價理論與方法體系，是我國急待迫切解決的需運用電力系統(tǒng)、管理科學、宏觀經(jīng)濟、模糊優(yōu)化、資源環(huán)境、人工智能等多學科、多行業(yè)交叉理論，對我國人口、資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，對電力市場中政府行為與企業(yè)的行為進行研究，以促進社會發(fā)展的重大應(yīng)用基礎(chǔ)研究課題。本文作者通過承擔電力市場重大科研課題所進行的實際研究，構(gòu)造了確立發(fā)電側(cè)電力市場的上網(wǎng)電價最大熵技術(shù)的日有功優(yōu)化調(diào)度模型、創(chuàng)立了政府對電價的控制模式和環(huán)保指標量化為上網(wǎng)電價排序模型，并對實時電價的確立與能源及環(huán)境保護的理論提出了獨特的見解。2研究的內(nèi)容與模式的建立2.1上網(wǎng)電價的定價模式在當前結(jié)構(gòu)性缺電的情況下，主要對發(fā)電側(cè)電力市場的上網(wǎng)電價進行研究、建模，然后，再過渡到供給充足的零售市場的上網(wǎng)電價競價。可采用模糊控制遺傳算法(FCGA)、最大熵技術(shù)、智能工程等理論和方法，根據(jù)我國現(xiàn)有的發(fā)電企業(yè)或發(fā)電機組的所有權(quán)結(jié)構(gòu)和還本付息的周期、利息等不同，在考慮電量成本(邊際成本)最小的同時，兼顧考慮各廠、各機組的發(fā)電容量成本。既使發(fā)電容量總成本最小，又使發(fā)電企業(yè)有還本付息和再生產(chǎn)的能力。本文作者通過實際研究，提出了電力系統(tǒng)日有功調(diào)度的最大熵技術(shù)尋優(yōu)法。2.1.1最大熵技術(shù)“熵”是信息論中最重要的基本概念，它表示從一組不確定事物中提供信息量的多少。在多目標決策中，最大熵技術(shù)是一種十分有效的方法，其基本原理如下：設(shè)Pj為狀態(tài)j的發(fā)生概率(1≤j≤n)，gj為常數(shù)：則熵的定義為熵函數(shù)是連續(xù)的、可微的凸函數(shù)?？紤]一個多目標問題maxy＝［f1(x)，f2(x)，…，fk(x)］s.t.hi(x)≤0(1≤i≤m)x∈Rm,y∈Rk其決策空間X＝｛x｜hi(x)≤0,1≤i≤m｝,目標空間Y＝｛y｜y＝［f1(x)，…，fk(x)］，x∈X｝。在目標空間Y中，決策者給定一個目標點g＝(g1,g2,…，gk)，其中g(shù)j為已知常數(shù)(j＝1，2，…，k)。構(gòu)造問題這里Dj是距離函數(shù)，有Dj(Z′j,gj)<Dj(Zj，gj)(Zj<Z′j<gj)或Dj(Z′j,gj)>Dj(Zj,gj)(Zj>Z′j>gj)。把熵函數(shù)作為距離函數(shù)，根據(jù)定義，我們希望得到一個解y*，它距離已知目標點g＝e－1(y01，y02，…，y0k)在熵的意義下最近?？梢宰C明，當熵函數(shù)達到它的無約束最小，有y*j＝e－1y0j(1≤j≤k)。則問題可以改寫為腸走其線森性型勵式為檔節(jié)采用鼠K-末T法釋求解醒式中逃α雪i表船示系歉數(shù)矩鼠陣A拉的第題i列儀；α筐j表還示對漆應(yīng)于念目標染函數(shù)鄉(xiāng)約束映的對聾偶變狂量矢純量；屋β表漫示對戲應(yīng)于伶約束機條件糞AX嫂≤b杏的對童偶變立量矢側(cè)量；哄C表可示目郵標函師數(shù)的璃系數(shù)牧矩陣征(k誠×m勁)；酬cj駱是矩翁陣C雕的第平j(luò)行然；c籌i是簡矩陣理C的綿第i綢列。干2.立1.丈2拋日有爬功優(yōu)矮化調(diào)盟度的且最大此熵技縣術(shù)尋寄優(yōu)法催模型薄(1醫(yī))脆(2遮)憑mi頃n譽D＝做Z1岡l盈n(丸Z1勒/y惹01策)＋梯Z2憶l手n(拼Z2竭/y賓02途)綱(3彈)家(4湖)同(5閑)寒鑰(6獨)～右(1忍3)張略。輩范式(便1)迅的第栗1項礎(chǔ)為發(fā)釋電容且量成絨本，度第2佛項為雕啟動援費用業(yè)，上濃標t站表示停一天效中相諷應(yīng)的系時段畢序號總；下獄標i謊為發(fā)炸電機喪組序控號；述n為取發(fā)電漸機組謀數(shù)目熔；τ擔為停管機小避時數(shù)談；T脆為一紗天內(nèi)雪的時卵段數(shù)惑，根橡據(jù)運酸行調(diào)腹度的金要求雅可分紫為2煙4段自、4眾8段杏、9徹6段勺或2航88嚴段；揉式(工2)揚中的待Et憂i為感機組鉛i在牙時段蟻t的注上網(wǎng)拳電量揭邊際艷成本脖；P輛ti程為機瞞組i福在時觀段t滾的有稈功功際率變蝕量；罪Ut止i為胸0或除1的撞變量詠，表志示機伙組的檔啟停丘狀態(tài)牲。崖佳(6挎)～位(1賊3)胃式的掘約束拍條件護分別淺為有傭功功腔率平肅衡約羽束、遼旋轉(zhuǎn)剃備用柄約束始、機逐組容犁量約售束、罰水庫侄水位班約束趁、政數(shù)府限雨制電診價約虜束、輔環(huán)保答條件嫁約束殊、機霜組起膊停約策束和棗用戶泥功率茅響應(yīng)噴速度筍約束代等。確催根據(jù)墊式(蜓1)叛～(新13園)的銀最優(yōu)鍬經(jīng)濟膨運行矩方式掉，本貴文作離者結(jié)燈合各植類機陷組的慢容量猶電價陳和各波機組凡的電災(zāi)量電啄價，艙從而播排定匆各機暢組的里上網(wǎng)舍順序淚和確只定躉劑售電階價。場壘容量轉(zhuǎn)電價撓(C滋E)秘采用暈分類綠標準圈容量訓電價秘模式均，對腐不同支電能創(chuàng)質(zhì)量核的電悲廠(斷機組罪)分亡類別溝(如聚基荷擠、腰掌荷、盯峰荷巖，按脈其在粥電網(wǎng)貴中的準作用叨確定穴其分滾類)泥支付袖容量昆電價物，同耍類機域組容肉量電攏價水爽平相鍛同。蓋并且信對參碎與上納網(wǎng)的賊機組買確定停年計女劃發(fā)種電量宅數(shù)，靈按年鈴、季紫、月蔽、周笛進行障分解度，由越電廠釀與購厘電代座理機絮構(gòu)簽圣訂購另電合吳同。狼上網(wǎng)偵調(diào)度忍的發(fā)智電機求組的世年計紡劃電煎量數(shù)啦未完詠成的勉，應(yīng)吸由購罪電代系理機款構(gòu)(慢或保刪險合瘦同簽抗訂方螺)予海以補君償。獵娘電量迎電價模(S坊MP胸)實斃行報腦價排主序，久電價弓低的守電廠錦(機潮組)宴優(yōu)先宋上網(wǎng)妹，達泥到預(yù)沙測負你荷后們，競閱價上忽網(wǎng)的妄最后駝一臺繁機組墾的電孔量電妥價作增為所場有上主網(wǎng)機駛組的餃結(jié)算礦電量遵電價包，并窄實行螞最高緊報價伏和最遇低報上價限溜制。苦奉各電佛廠的環(huán)躉售蠢電價宮(p錦oo妻l禾pu叫rc等ha石se旁p僑ri挨ce輛)為蒼容量謀電價姓與電寫量電截價之態(tài)和，追即拿PP傭P＝荒CE篇＋S猴MP狐(1爬4)弱畫某電舌廠在殿某一厭時段蹈的發(fā)速電凈予收入叮(N狹R)稀為：懂NR惰＝Q竟×P交m＋估Qc林×(懼Pc甩－P獎m)嗚－Q燈×P兩i樸(1扛5)缸式中招Q額為上茶網(wǎng)電霸量；兄Pm勸為結(jié)得算電駛量電頸價(扛上網(wǎng)勵電價算)；忌Qc柜為容廚量合攀同電迷量；廚Pc蹦為容針量合南同電贈價；什Pi機為單繭位電辜量成缸本。秩習高耗勞少發(fā)他，低沃耗多腦發(fā)，其這是捆電網(wǎng)針經(jīng)濟涌調(diào)度撕最基扭本的引原則流，也攤就是鵲說，鳴在電斃網(wǎng)經(jīng)池濟機牙組與研不經(jīng)宿濟機進組并艦存時諸，讓鄙那些道發(fā)電儲成本濾高的志機組永不發(fā)縮電，純長期刑處于迫調(diào)峰懷備用倒狀態(tài)品，而溫使發(fā)召電成茄本低踐的高舉效大觀機組剛多發(fā)茶電，酬帶滿兄負荷條，從照全局身利益殲出發(fā)府，這仗是合鈴理的翼。采純用式嫂(1捆～1扣5)漸的調(diào)宰度方佳式，晴有利蓄于將句發(fā)電能負荷蠅從發(fā)蓋電成協(xié)本高癢的電徐廠(滑機組檔)轉(zhuǎn)寺移到術(shù)發(fā)電漸成本哀低的眨電廠勵(機攀組)撿，而嘩發(fā)電龜成本也高的慰電廠仆因獲擦得容幣量補糾償，詳可以虎還本寧付息調(diào)，且桶在用故電高霧峰期灶可被償調(diào)度徒上網(wǎng)黃發(fā)電幕。因家水電謎廠電團量電辛價一遠般均毒低于龍火電浙廠電議量電猜價，婦按電驗價優(yōu)裂序上政網(wǎng)，糾即首步先保歸證了恭水能售的充釣分利森用，閘從而舅使資罩源得群到了斤有效王配置迅，節(jié)得約了填能源圍。陵2.榴2棵實時也電價曬的定獄價依樂據(jù)退2.繩2.肯1猴實時度電價勁的確材定凡銅在電做力市燒場條礎(chǔ)件下成，實艘時電訴價是錢著眼旁于電絹力的具瞬時悄供需迫平衡隆，兼如顧電孟力系趴統(tǒng)的途安全水運行織，以著電力侵的長伐期邊搭際成焰本結(jié)赤合短冠期邊女際成融本為陜定價帥依據(jù)盯的一恢種定閑價方喘法，墳它利倡用電防力市螞場供冶需狀穴況對賊電價沙的影沖響，販自動廁反饋紐調(diào)節(jié)乎用戶落負荷拘，通吧過經(jīng)斃濟利墾益激揪勵用證戶配餃合市漫場調(diào)含度員暫，共倚同實郵現(xiàn)電單力負拒荷在膊一定鼓時空偷的最土佳分萌布，肆從而凝實現(xiàn)情電力脫商品護的社格會價紅值最壁優(yōu)。衛(wèi)外就電岡力的射短期滑供給輩與需該求而州言，味在某豪一時稿點，宣國民醒收入涂、季婦節(jié)氣乖候、籮物價虛指數(shù)碰、電納力的栗生產(chǎn)際成本島等可育視為顏既定吃，從籌而價婦格成脈為調(diào)錢節(jié)需逆求與狹供給紡的唯坐一因合素，夾電力癥的需敏求函抽數(shù)和發(fā)供給圈函數(shù)喘可表村示為店Qd埋＝D校(P如t)邪(1守6)殃Qs庸＝S吹(P融t)鋸(1拐7)顛氏式(瞇16不)與辰式(殃17請)的衫關(guān)系珍可表擊示如鄭圖1單。硬圖1獲電烘力的耀供給拍與需友求路FI遺g.搜1講Su勾pp帖ly烤a鑄nd壓d抄em沾an火d膝of烘e術(shù)le桑ct荒ri檢ci姑ty騰p根ow臨er碼過圖1內(nèi)中E拳為供決給與仁需求恐的均杯衡點無，所礎(chǔ)對應(yīng)臉的均鬧衡量騾為Q他e,膽均衡特價格棵為P勿e。娛設(shè)負贏荷高塔峰期背時，迅電力換的需貼求量繞為Q葡2，寬此時拴若沿李用傳窄統(tǒng)的球平坦墳電價灘，假夜設(shè)為象P1逮，因突P1東低于拘均衡解價格斷Pe印，且見小于遵電力卻邊際老成本述，發(fā)針電企美業(yè)在綁P1巧價格習下只拍愿意殘供給著電力勤Q1悲，從興而出秀現(xiàn)缺嶺電，覽缺電占負荷絲為Q頌＝Q梅2－拿Q1正。若組在傳騎統(tǒng)的匠用電礦計劃孕管理營體制駁下，杏電力麥部門文不得垂不采娛取拉牌閘限塵電的過措施姿，強虜迫電憂力的側(cè)需求隙與供懂給保蠻持均拜衡。腥而在簽電力軍市場女條件歡下，嘴用戶陸的供付電可杯靠性濫必須演得到罵保障乳。用父電需摧求的昆減少飼只能合靠電春價激素勵用轉(zhuǎn)戶自排覺地布調(diào)整按，即金通過陵實時烏電價肅來實敏現(xiàn)。巨采用前實時上電價境，當嚇需求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