【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种与电力市场相关的绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统和方法。
技术介绍
1、目前，低碳化、清洁化是我国电力行业未来发展的方向，市场配置是能源资源配置和气候治理的最高手段，以电力市场、绿证市场和碳市场为主要手段的市场配置，其本质和共同目的都是促进我国电力行业向更加清洁、高效和低碳的行业发展，三个市场应该形成合力共同发展，即，绿证市场、碳市场与电力市场的协同发展是我国绿色低碳能源体系变革目标实现的基本前提。
2、做好碳市场交易机制与绿证交易机制之间的衔接，以国家碳减排控制目标和能源结构优化调整目标为依据，从协同减排的贡献上对两类机制进行权重设计和作用范围区分，科学设计指标互认和抵扣机制，打通交易壁垒。最大程度发挥市场机制在能源资源配置与气候治理方面的作用，推动可再生能源大规模开发统筹考虑三个市场的顶层设计，政策制定要促进三个市场有机融合、协同发展，推进整个社会的低碳化发展。
3、然而，由于电力市场、绿证市场和碳市场是由不同的政府职能部门设计，目前全国碳市场、电力市场和绿证市场均面临着的协调和融合问题，且由于处于建设初期，三者之间存在许多制度冗余与政策不协调之处。比如，可再生能源发电商同时享受着绿证和核证自愿碳减排量(ccer)的双重补贴；而另一方面，绿证和碳排放具有相同的环境价值属性，而两者在量和价上无法折算，因此难以实现有效的价格传导和联动功能。以2019年为例，全国市场化交易电量占比仅40％，截止2019年10月，风电绿证的总交易量仅为挂牌量的0.59％，
4、三市场并行实施并非我国首创，世界各国也有个别较为成功的案例，但我国无法复制使用，主要是由于其他国家的国家市场成熟程度和具体能源环境政策与我国的差异较大，所以国外经验对我国当前的市场所面临的问题的可借鉴性相当有限。
5、综上所述，现在需要厘清绿证市场、碳市场与电力市场之间的关系，构建一种能符合我国发展特点的市场协同联动下市场主体交易策略系统，对我国的电网系统建设具有重大的理论和实践意义，这也是电力市场化改革能否成功的关键问题。
技术实现思路
1、为了解决上述的全国碳市场、电力市场和绿证市场均面临着的协调和融合问题，清绿证市场、碳市场与电力市场之间的关系，本专利技术以可再生能源发电商、传统火力发电商和售电商的利润最大为目标，提供了一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，本专利技术通过构建计算目标函数的一阶导数模块，求解得到各交易主体的最优购售电量以及对应的碳价和绿证价格的输出模块，分析了可再生能源配额比和碳配额系数的变化对可再生能源电力发展的影响。
2、本专利技术的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其具体步骤如下所述：
3、一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其具体方法步骤如下所述：
4、1)构建发电商和售电商成本收益计算模块；
5、2)构建发电商和售电商决策模块；
6、3)构建电力市场中各发电商的机组类型、容量数据收集模块；
7、4)确定各机组的成本系数以及碳排放因子；
8、5)构建发电商与售电商的供需函数的常系数求解模块；
9、6)构建机组类型、容量、成本系数、碳排放因子以及发、售电商的供需函数的常系数电力市场信息库输入模块；
10、7)对传输到电力市场信息库当中的信息进行主体交易策略分配。
11、根据本专利技术的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤1)构建发电商和售电商成本收益计算模块，包括以下步骤：
12、2.1)构建传统火力发电商i(i＝1,2…,n)的成本函数模块，主要包括发电成本和碳排放成本两部分，而利润则是在电力市场交易出售电量获得的,发电成本cc，i的公式如下：
13、cc，i＝ai(qc，i)2+biqc，i+ci
14、其中：
15、qc，i-市场成交电量；
16、ai、bi、ci-均为发电成本系数；
17、由于碳配额的考核对象是传统火力发电商，如果火力发电商的碳排放量小于碳配额，那么它可以通过碳市场出售碳配额获得收益，否则就需要购买碳配额来完成配额任务，参与碳市场成本cce，i的公式如下：
18、cce，i(qc，i)＝pc(βqc，i-kcqc，i)
19、其中：
20、β-碳配额系数；
21、pc-市场价格；
22、kc-碳排放因子；
23、而传统火力发电商的收益rc，i的公式如下：：
24、rc，i＝peqc，i
25、其中：
26、pe-电力市场的电价；
27、qc，i-交易电量；
28、2.2)构建可再生能源发电商j(j＝1，2，…，m)的成本函数模块，体现在设备的运维和备用电源，其发电成本模块cg，j的公式如下：
29、cg，j＝aj(qg，j)2+bjqg，j+cj
30、其中：
31、aj、bj、cj-可再生能源发电商的成本系数；
32、qg，j-交易电量；
33、可再生能源发电商的收益由两部分构成，一是通过在电力市场上交易电量获得的，二是在绿证市场上交易绿证获得的，收益rg，j的公式如下：
34、rg，j＝peqg，j+pgq′g，j
35、其中：
36、pg-绿证价格；
37、q′g，j-可再生能源发电商在绿证市场交易的绿证数量；
38、2.3)构建售电商成本收益模块，售电商的成本主要由两部分组成，分别为在电力市场的购电成本和在绿证市场的绿证交易成本，售电商从传统火力发电商和可再生能源发电商购买的电量为qs，同时要求其在绿证市场购买的绿证数量能够完成其可再生能源消纳责任权重，因此其成本模块cs的公式如下：
39、
40、而售电商的收益rs的来源是售电收益，该收益的公式如下：
41、rs＝psq′s
42、其中：
43、ps-售电商在电力市场的售电报价；
44、q′s-出售的电量。
45、根据本专利技术的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤2)构建发电商和售电商决策模块，包括以下步骤：
46、3.1)分别构建传统火力发电商、可再生能源发电商以及售电商决策目标模块，该传统火力发电商的行为原则是自身利益最大化，根据传统火力发电商的成本和收益模块，其目标函数为利润最大；可再生能源发电商的行为准则也是收益最大化，其收益由两部分构成，一是通过在电力市场上交易电量获得的，二是在绿证市场上交易绿证获得的；而售电商的收益来源是售电收益最大化，各个决策目标模块具体如下：...
【技术保护点】
1.一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其具体方法步骤如下所述：
2.如权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤1)构建发电商和售电商成本收益计算模块，包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤1)构建发电商和售电商成本收益计算模块中的构建售电商成本收益模块，该售电商的成本主要由两部分组成，分别为在电力市场的购电成本和在绿证市场的绿证交易成本，售电商从传统火力发电商和可再生能源发电商购买的电量为qs，同时要求其在绿证市场购买的绿证数量能够完成其可再生能源消纳责任权重，因此其成本模块Cs的公式如下：
4.如权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤2)构建发电商和售电商决策模块，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤2)构建发电商和售电商决策模块经过对售电商的最优购电量的计算得到了
6.如权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，步骤3)构建电力市场中各发电商的机组类型、容量数据收集模块，获取电力市场中各发电商的机组类型，将可再生能源发电商以及非可再生能源发电商进行分类。
7.如权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，步骤4)确定各机组的成本系数以及碳排放因子，各机组的成本系数来源为相关部门对于该机组的成本评估，而碳排放因子的统计来自于我国《行业企业温室气体排放核算方法与报告指南》。
8.根据权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，步骤5)构建发电商与售电商的供需函数的常系数求解模块，通过对当前市场中电价与电量的关系进行一次线性回归分析，得出发电商与售电商的供需函数的常系数。
9.根据权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，步骤6)构建机组类型、容量、成本系数、碳排放因子以及发、售电商的供需函数的常系数电力市场信息库输入模块，具体为，将步骤3)～步骤5)中得到的机组类型、容量、成本系数、碳排放因子以及发、售电商的供需函数的常系数进行数据收集处理，将其输入到电力市场信息库输入模块中。
10.根据权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，步骤7)对传输到电力市场信息库当中的信息进行主体交易策略分配，将对传输到电力市场信息库当中的信息带入步骤1)构建发电商和售电商成本收益计算模块和步骤2)构建发电商和售电商决策模块这2个步骤所构建的模块中，进行主体交易策略分配。
...【技术特征摘要】
1.一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其具体方法步骤如下所述：
2.如权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤1)构建发电商和售电商成本收益计算模块，包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤1)构建发电商和售电商成本收益计算模块中的构建售电商成本收益模块，该售电商的成本主要由两部分组成，分别为在电力市场的购电成本和在绿证市场的绿证交易成本，售电商从传统火力发电商和可再生能源发电商购买的电量为qs，同时要求其在绿证市场购买的绿证数量能够完成其可再生能源消纳责任权重，因此其成本模块cs的公式如下：
4.如权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤2)构建发电商和售电商决策模块，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，所述的步骤2)构建发电商和售电商决策模块经过对售电商的最优购电量的计算得到了各主体的最优购售电量，获得传统火力发电商在碳市场的碳配额交易量以及售电商在绿证市场的购售绿证量。
6.如权利要求1所述的一种绿证市场和碳市场协同联动下市场主体交易策略系统，其特征在于，步骤3)构建电力市场中各发电商的机组类型、容量数据收集模块，获取电力市场中各发电商...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵婉茹，王婧骅，王越，俞钧，朱铮，蒋超，许玉坤，段玉玮，徐子涵，刘畅，陈慧怡，赵文会，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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