【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力市场交易机制领域，特别是涉及一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法。
技术介绍
1、作为首批电改试点，云南电力市场经过近十年的积极探索与实践总结，逐渐形成以中长期交易为主、短期交易为辅的市场架构，市场主体和市场化电量逐年快速递增，在水电为主的清洁能源电力市场改革方面，云南取得了全国领先的示范性效果。然而，随着市场化改革的持续深入，现有交易机制遇到很多困难，突出表现在：不同业主的梯级上下游电站在制定发电计划和报价策略时基本“互不沟通、各自为政”，不利于水资源的充分利用，经常出现上下游电站中标电量与发电水量不匹配导致弃水和违约现象；随机性来水导致水电参与市场交易存在很大风险；调节能力强的大电站在电力交易上具有天然优势，拥有较大的市场力和话语权，容易形成垄断地位，而调节能力差的电站只能被动根据天然条件发电，不利于实现公平竞争；市场竞争过于激烈，不利于发电主体收回投资，打击了发电企业投资新电源的信心。因此，探索长效和实用的中长期电力市场交易方法对保障我国西南水电富集电力市场健康发展至关重要。
2、纵观国外成熟电力市场，仅巴西电力市场与云南电力市场环境高度契合，深入分析“巴西模式”对云南电力市场改革具有重要借鉴意义，为此，国内学者详细论述了巴西电力市场交易机制，总结分析水电主导的电力市场机制设计建议，受该建议启发，本专利技术尝试将巴西模式引入云南中长期电力市场，以缓解水电富集电力市场目前遇到的困难。目前，针对水电开展电力市场研究比较多，但将国外成熟电力市场机制引入国内水电富集电力市场的文献比较少
3、上述研究存在以下几方面的不足：首先是都基于初级的理论阐述，未构建实际模型进行验证分析问题；其次是，较少考虑巴西保证容量、电量分配等核心运行机制，且未考虑我国实际水电市场中90％电量通过中长期交易完成，仅10％电量通过现货市场交易完成。
技术实现思路
1、随着我国西南地区水电规模不断扩大，水电在中长期交易市场占据了主导地位，借鉴巴西电力市场中长期交易模式，提出一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期交易方法。针对我国水电富集地区梯级上下游电站中标电量与发电水量不匹配导致弃水和违约等问题具有表示导意义，本成果对我国西南水电为主的电力市场改革具有重要的参考意义。
2、为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法，其特征在于：改进巴西电力市场模型并采用个体发电效益最大和电网侧购电成本最小为目标；首先以水电系统最小出力最大为目标对水电系统进行优化调度，得到各水电站的保证电量；然后将保证电量拆分成基础电量、省内电量和西电东送电量分别参与对应的市场交易，采用强化学习算法循环迭代求解；最后选取不同来水频率，分析不同形式下的供电稳定性。
3、一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法，具体操作步骤如下：
4、步骤1，率定保证电量和重新划分保证电量的组成结构：
5、以梯级水电站群为研究对象，率定每座水电站的保证电量，并将保证电量划分为基本电量、省内电量和西电东送电量三部分；
6、步骤2，构建多级市场电量交易模型：
7、分别构建基本市场模型、省内市场模型和西电东送市场模型，保证电量中的基本电量、省内电量和西电东送电量依次参与基本市场、省内市场和西电东送市场交易，通过强化学习算法求解交易电量及电价；
8、步骤3，制定交易电量再分配机制：
9、针对水电站实发电量与市场交易中标电量存在不匹配问题，分别制定出平衡状态下的电量分配机制、盈余状态下的电量分配机制和亏损状态下的电量分配机制，利用这些机制对交易电量进行再分配，确保流域梯级各成员的合约成功履行。
10、优选的，所述步骤1中率定保证电量和重新划分保证电量的组成结构的详细步骤为：
11、以月为时间尺度，以年为周期，利用最小出力最大模型对水电系统进行优化调度，将水电站各月发电量定义为该月的保证电量；将水电站保证电量拆分成三部分：基础电量、省内电量和西电东送电量，其中基础电量是为了保障每座电站获得基本收益而直接收购的中标电量，该电量采用历年相似来水频率的平均电价来结算；然后各电站按照自身策略将不超过剩余保证电量的电量作为省内电量，投入省内市场竞争，根据省内负荷需求，划定各电站最终省内中标电量；最后，扣除基础电量和省内中标电量的剩余电量全部投入西电市场竞争。
12、优选的，所述步骤2中构建多级市场电量交易模型的详细步骤为：
13、根据保证电量的划分结构共有基本市场，省内市场和西电东送市场三种交易方式：
14、1)基本市场交易方式：在基本市场中，所有电站x％保证电量以每月固定电价直接被电网收购，其中每月固定电价参考历史同期来水频率相似年相对应的实际电价，基本市场购电成本计算方法如公式(1)所示：
15、
16、式中，t表示当前月份序号；m表示水电站编号；m表示水电站总数；表示第t月购买基础电量的购电成本，单位为：元；表示水电站m第t月的保证电量，单位为：kwh；表示历史同期来水频率相似年份对应的第t月市场平均电价，单位为：元/kwh；x％表示基础电量在保证电量中的占比；
17、2)省内市场交易方式：基本市场收购基本电量后，剩余省内负荷需求通过竞拍方式在省内市场交易；省内市场引入了“电量分配”和“确定价格”相结合的混合式两段式拍卖，具体规则如下：
18、第一阶段，“报量不报价”：假定第一阶段最高的初始价格，每个发电商只需要提交在该价格下投标的电量，如果供大于求则进入下一轮拍卖，电价自动按比例下降，发电商需要在下一轮拍卖中减少投标电量，直到投标总电量满足需求且不超过负荷需求量的1+y％倍时，第一阶段拍卖结束，同时确定了第二阶段初始电价上限和每座电站的中标电量，其中，y％表示市场规定的可超过的部分；
19、第二阶段，“报价不报量”：本阶段发电商只需要提交不高于上一轮结束时的报价，所有发电商投标根据价格形成从高到低的供应曲线，确定最终出清电价和各电站的中标电量，省内市场购电成本计算方法如公式(2)所示：
20、
21、式中，t表示当前月份序号；m表示水电站编号；m表示水电站总数；表示第t月购买省内电量的购电成本，单位为：元；表示第t月省内市场的最后出清电价，单位为：kwh/元；表示第t月预测的省内负荷，单位为：kwh；x％表示基础电量在保证电量中的占比；表示水电站m第t月的保证电量，单位为：kwh；
22、3)西电市场交易方式：按优先排序收购发电商剩余未中标的保证电量，优先排序表示在省内市场上网更为积极的发电商可以优先参与电价更高的西电市场本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法，其特征在于：改进巴西电力市场模型并采用个体发电效益最大和电网侧购电成本最小为目标；首先以水电系统最小出力最大为目标对水电系统进行优化调度，得到各水电站的保证电量；然后将保证电量拆分成基础电量、省内电量和西电东送电量分别参与对应的市场交易，采用强化学习算法循环迭代求解；最后选取不同来水频率，分析不同形式下的供电稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法，其特征在于，所述步骤1中率定保证电量和重新划分保证电量的组成结构的详细步骤为：
4.根据权利要求2所述的一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法，其特征在于，所述步骤2中构建多级市场电量交易模型的详细步骤为：
5.根据权利要求2所述的一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法，其特征在于，所述步骤3中制定交易电量再分配机制的详细步骤为：
【技术特征摘要】
1.一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法，其特征在于：改进巴西电力市场模型并采用个体发电效益最大和电网侧购电成本最小为目标；首先以水电系统最小出力最大为目标对水电系统进行优化调度，得到各水电站的保证电量；然后将保证电量拆分成基础电量、省内电量和西电东送电量分别参与对应的市场交易，采用强化学习算法循环迭代求解；最后选取不同来水频率，分析不同形式下的供电稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易方法，其特征在于，具体操作...
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