一种多类型售电公司共存下竞价售电方法
【专利摘要】本发明公开了一种多类型售电公司共存下竞价售电方法，它包括：步骤1、建立各类型售电公司竞价售电模型；步骤2、对各类型售电公司竞价售电模型进行化解，求取各类型售电公司竞价策略；步骤3、将步骤2中求解的各类型售电公司竞价策略进行市场均衡分析；步骤4、各类型售电公司在该时段不断调整微增响应猜测fi(t)，最终使各类型售电公司竞价均衡；解决了而现有技术中，由于只有电网公司下属的供电局进行售电，没有形成竞争，因此现有定价模式完全不适用于多家售电公司竞价售电等技术问题。
【专利说明】
一种多类型售电公司共存下竞价售电方法
技术领域
[0001] 本发明属于售电定价技术，尤其涉及一种多类型售电公司共存下竞价售电方法。
【背景技术】
[0002] 随着电力改革的不断深入，电力市场通过引入竞争将打破市场垄断，逐步形成发 电、输电、配电及售电分开的电力市场运营模式，在该模式下售电侧市场中必然会存在多类 型售电公司竞价售电。在此背景下，如何制定和解决多类型售电公司竞价售电策略就是一 个值得研究的重要问题，而现有技术中，由于只有电网公司下属的供电局进行售电，没有形 成竞争，因此现有定价模式完全不适用于多家售电公司竞价售电的情况。
【发明内容】
：
[0003] 本发明要解决的技术问题:提供一种多类型售电公司共存下竞价售电方法，以解 决现有技术中采用只有电网公司下属的供电局进行售电，没有形成竞争，因此现有定价模 式完全不适用于多家售电公司竞价售电等技术问题。
[0004] 本发明技术方案：
[0005] -种多类型售电公司共存下竞价售电方法，它包括：
[0006] 步骤1、建立各类型售电公司竞价售电模型；
[0007] 步骤2、对各类型售电公司竞价售电模型进行化解，求取各类型售电公司竞价策 略；
[0008] 步骤3、将步骤2中求解的各类型售电公司竞价策略进行市场均衡分析；
[0009] 步骤4、各类型售电公司在该时段不断调整微增响应猜测fdt)，最终使各类型售 电公司竞价均衡。
[0010] 步骤1所述各类型售电公司竞价售电模型的目标函数为：
[0023] 式中：Sic(p，t)为t时段售电公司i的售电收益；Iic(p，t)为t时段售电公司i的购电 成本;IiY(P，t)为t时段售电公司i的运营成本;IiD(p，t)为t时段售电公司i的电网建设成本 分摊；Ι ιν(ρΛ)为t时段售电公司i支付的配电网运行维护费用；IlF(p，t)为t时段无配电网 经营权的售电公司支付给有配电网经营权的售电公司的电能输送服务费;SiH(P，t)为t时段 有配电网经营权的售电公司的配电网建设成本回收;S lF(p，t)为t时段有配电网经营权的售 电公司的电能输送服务收益;p(t)为t时段售电侧市场售电结算电价; qi(p，t)为t时段售电 公司i向终端用户的售电量;RiSt时段售电公司i的购电电价;Wl(p，t)为t时段售电公司i的 购电电量;d_ Cl为售电公司运营成本系数，公司的管理水平将直接影响其系数的大小;F为 配电网建设固定成本在单位电量上的分摊;α为配电网运行维护费用系数;β为有配网经营 权的售电公司提供电能输送服务费用系数;m为售电公司i电能输送的网损率;G为配电网 建设固定成本，σ为经营期内年金系数，T为一天划分的时段数，Q为配电网通道能向用户终 端输送的最大售电电量;式（12)为供需电量平衡约束，D(p，t)为t时段负荷电量需求;式 (11)为配电网建设固定成本在单位售电量上的分摊。
[0024] 步骤2所述求取各类型售电公司竞价策略的方法包括：
[0025] 步骤2.1、求解(1)式的最优解
[0027]步骤2.2、建立售电公司k的优化投标售电函数曲线必须满足条件表达式
[0033]步骤2.4、建立有配电网经营权的售电公司投标售电函数曲线满足 [0034]条件表达式
[0038]步骤3所述对各类型售电公司竞价策略进行市场均衡分析的方法为设定市场采取 统一价格结清机制，无配电网经营权的售电公司为在t时段最大化自身收益按照式（15)优 化投标售电函数曲线进行投标，有配电网经营权的售电公司按照式（16)进行投标，则得出 售电侧市场将达到如下均衡
[0040] 本发明的有益效果：
[0041] 采用本发明的方法能够实时快捷进行定价，无论是在有弹性或者无弹性的售电侧 市场中，结算电价以各售电公司猜测及各售电公司利润均随着负荷电量需求不同而不同， 负荷电量需求大则相应结算电价以及各售电公司利润也高，反之结算电价以及各售电公司 利润就低。进一步可以发现，在有弹性市场中，通过弹性系数调整电量供需平衡，降低了电 量需求，进而降低了结算电价，负荷的弹性需求使得各售电公司利润降低;解决了而现有技 术中，由于只有电网公司下属的供电局进行售电，没有形成竞争，因此现有定价模式完全不 适用于多家售电公司竞价售电等技术问题。
【附图说明】：
[0042] 图1为t时段无弹性售电侧市场结算电价均衡过程；
[0043] 图2为t时段无弹性售电侧市场中各售电公司的微增响应猜测均衡过程；
[0044] 图3为t时段有弹性售电侧市场结算电价均衡过程；
[0045] 图4为t时段有弹性售电侧市场中各售电公司的微增响应猜测均衡过程。
【具体实施方式】：
[0046] 本发明针对多类型售电公司竞价售电问题，构建了以各售电公司收益最大化为目 标的竞价售电模型。然后给出了求解方法，各售电公司通过不断调整自身的售电侧结算电 价微增响应猜测，来改变投标策略，以达到售电侧市场均衡，具体过程如下：
[0047] 1)建立各类型售电公司竞价售电模型：
[0048] 同一供电营业区内有η个独立的售电公司中，假设第η家售电公司拥有配网经营 权，而前η-1家售电公司无配电网经营权。无配网经营权的售电公司只能通过拥有配电网经 营权的售电公司进行电能输送。
[0049] 各售电公司在购得电力后，还要向用户进行电量销售。考虑售电侧市场售电结算 电价的需求响应，售电结算电价与负荷电量需求数学上呈反比例关系，设负荷电量需求曲 线为? = μ_λρ，其中D为负荷电量需求，ρ为售电侧市场的售电结算电价，μ为负荷电量需求常 数，λ为市场弹性系数。
[0050] 以t时段售电公司1(1 = 1，2，...，11-1，11)的收益最大为目标函数，建立各类型售电 公司竞价售电模型：
[0051 ]目标函数为：
[0061] qi(p,t) = (l-ni)wi(p,t) (10)
[0062] 式中：Sic(p,t)为t时段售电公司i的售电收益；Iic(p,t)为t时段售电公司i的购电 成本;IiY(P,t)为t时段售电公司i的运营成本;IiD(p,t)为t时段售电公司i的电网建设成本 分摊；Ι ιν(ρΛ)为t时段售电公司i支付的配电网运行维护费用；IlF(p，t)为t时段无配电网 经营权的售电公司支付给有配电网经营权的售电公司的电能输送服务费;SiH(P，t)为t时段 有配电网经营权的售电公司的配电网建设成本回收;S lF(p，t)为t时段有配电网经营权的售 电公司的电能输送服务收益;p(t)为t时段售电侧市场售电结算电价; qi(p，t)为t时段售电 公司i向终端用户的售电量;RiSt时段售电公司i的购电电价;Wl(p，t)为t时段售电公司i的 购电电量;d_ Cl为售电公司运营成本系数，公司的管理水平将直接影响其系数的大小;F为 配电网建设固定成本在单位电量上的分摊;α为配电网运行维护费用系数;β为有配网经营 权的售电公司提供电能输送服务费用系数;m为售电公司i电能输送的网损率。
[0063] 由配电网通道能输送的最大售电电量求出配电网建设固定成本在单位售电量上 的分摊为：
[0064] f=g*o/(365*T*Q) (11)
[0065] 上式中，G为配电网建设固定成本，〇为经营期内年金系数，T为一天划分的时段数， Q为配电网通道能向用户终端输送的最大售电电量。
[0066] 同时，在t时段售电侧市场满足如下约束：
[0068] 式(12)为供需电量平衡约束，D(p，t)为t时段负荷电量需求。
[0069] 2)利用一阶优化条件将步骤1)构建的各类型售电公司竞价售电模型进行化解，求 取各类型售电公司竞价策略：
[0070] 步骤1)中的（1)式的最优解应该满足：
[0072] 对于无配电网经营权的售电公司1^仏=1，2，...，11-1)，联立以上式子，将式（1)代 入式(13)并进行推导，可得到式(14)。
[0073] q,(pj)^(p,(p,t) + φ!χ (p, t) pit) (14)
[0074] 式中：
[0076] 即售电公司k的优化投标售电函数曲线必须满足(14)式关系。
[0077] (14)式中：fk(t)售电公司k关于虚拟竞争对手的售电侧市场结算电价微增响应猜 测（以下简称微增响应猜测），把售电公司k所有竞争对手看成是一个虚拟的竞争对手，其售
[0079]同理，有配电网经营权的售电公司投标售电函数曲线必须满足（16)式关系。
[0080] qjpj) = φ,,(ρΛ) + φ,,Ιρ,Ορ?) (16)
[0081] 式中：
[0083] 根据式（15)、式（16)分析可知，如果售电公司的微增响应猜测为常数，则其优化投 标售电函数曲线式（15)、式（16)为线性;如果微增响应猜测随售电侧市场结算电价p(t)而 变，则其优化函数曲线为非线性。
[0084] 3)将步骤2)中求解的各类型售电公司竞价策略进行市场均衡分析：
[0085] 假设市场采取统一价格结清机制，如果无配电网经营权的售电公司为在t时段最 大化自身收益按照式(15)优化投标售电函数曲线进行投标，有配电网经营权的售电公司按 照式(16)进行投标，容易得出售电侧市场将达到如下均衡： '?r·
[0087] 由以上分析可知，售电公司各时段采用的微增响应猜测fdt)为常数时，式（15)和 式（16)均为线性，决定供给函数形状的参量(iM和鈣与售电市场结算电价p(t)无关。因而式 (17)不存在多解，即不存在多个市场均衡。如果售电公司在该时段采用的微增响应猜测h (t)随p(t)而变，式（15)和式（16)均为非线性，则式（17)可能存在多解，即存在多个市场均 衡。
[0088] 4)各类型售电公司在该时段不断调整的微增响应猜测6(〇,最终使各类型售电 公司竞价均衡。
[0089] 具体结合参数:设所研究的市场中有3个售电公司，售电公司1、售电公司2无配网 经营权，售电公司3有配网经营权。每个售电公司参与t时段现货售电侧市场竞价售电，初始 微增响应猜测为[fi(t) f2(t) f3(t)] = [44 80 22]，其相应部分参数在表1中列出。将一天 划分的时段数T = 24,即计算时段为lh，售电电量的单位用MW表示。
[0090] 表1售电公司运营参数
[0092] 当各售电公司竞争的市场为无弹性市场即λ = 〇,假设在t时段负荷电量需求D(t) 为1500MWA时段售电侧市场结算电价均衡迭代计算过程见图1，即t时段售电侧市场结算电 价为54.59$/(MW · h)，各售电公司的微增响应猜测迭代计算过程见图2,各售电公司均衡结 果见表2所示。
[0093] 表2无弹性售电侧市场均衡结果
[0095]当各售电公司竞争的市场为有弹性市场，假设t时段负荷电量需求曲线为D(t) = 1170-3.2ρα)Α时段售电侧市场结算电价均衡迭代计算过程见图3,即t时段售电侧市场结 算电价为48.05$/(Mff · h)，各售电公司的微增响应猜测迭代计算过程见图4,各售电公司均 衡结果见表3所示。
[0096]表3有弹性售电侧市场均衡结果
[0098]图1、2、表2和图3、4、表3分别为无弹性和有弹性售电侧市场均衡结果。对比均衡结 果可以发现，无论是在有弹性或者无弹性的售电侧市场中，结算电价以、各售电公司猜测及 各售电公司利润均随着负荷电量需求不同而不同，负荷电量需求大则相应结算电价以及各 售电公司利润也高，反之结算电价以及各售电公司利润就低。进一步可以发现，在有弹性市 场中，通过弹性系数调整电量供需平衡，降低了电量需求，进而降低了结算电价，负荷的弹 性需求使得各售电公司利润降低。
【主权项】
1. 一种多类型售电公司共存下竞价售电方法，它包括： 步骤1、建立各类型售电公司竞价售电模型； 步骤2、对各类型售电公司竞价售电模型进行化解，求取各类型售电公司竞价策略； 步骤3、将步骤2中求解的各类型售电公司竞价策略进行市场均衡分析； 步骤4、各类型售电公司在该时段不断调整微增响应猜测fi(t)，最终使各类型售电公司 竞价均衡。2. 根据权利要求1所述的一种多类型售电公司共存下竞价售电方法，其特征在于:步骤 1所述各类型售电公司竞价售电模型的目标函数为：式中：SiG(P，t)为t时段售电公司i的售电收益；IiG(P，t)为t时段售电公司i的购电成本； IiY(P，t)为t时段售电公司i的运营成本;IiD(P，t)为t时段售电公司i的电网建设成本分摊； Iiw(p，t)为t时段售电公司i支付的配电网运行维护费用；IiF(p，t)为t时段无配电网经营权 的售电公司支付给有配电网经营权的售电公司的电能输送服务费;SiH(P，t)为t时段有配电 网经营权的售电公司的配电网建设成本回收;SiF(p，t)为t时段有配电网经营权的售电公司 的电能输送服务收益;P(t)为t时段售电侧市场售电结算电价;qi(p，t)为t时段售电公司i 向终端用户的售电量;Ri为t时段售电公司i的购电电价;Wi(p，t)为t时段售电公司i的购电 电量;di和Cl为售电公司运营成本系数，公司的管理水平将直接影响其系数的大小;F为配电 网建设固定成本在单位电量上的分摊;α为配电网运行维护费用系数;0为有配网经营权的 售电公司提供电能输送服务费用系数;ru为售电公司i电能输送的网损率;G为配电网建设 固定成本，0为经营期内年金系数，T为一天划分的时段数，Q为配电网通道能向用户终端输 送的最大售电电量;式（12)为供需电量平衡约束，D(p，t)为t时段负荷电量需求;式（11)为 配电网建设固定成本在单位售电量上的分摊。3. 根据权利要求1所述的一种多类型售电公司共存下竞价售电方法，其特征在于:步骤 2所述求取各类型售电公司竞价策略的方法包括： 步骤2.1、求解(1)式的最优解步骤2.2、建立售电公司k的优化投标售电函数曲线必须满足条件表达式步骤2.4、建立有配电网经营权的售电公司投标售电函数曲线满足条件表达式 '〇4. 根据权利要求1所述的一种多类型售电公司共存下竞价售电方法，其特征在于:步骤 3所述对各类型售电公司竞价策略进行市场均衡分析的方法为设定市场采取统一价格结清 机制，无配电网经营权的售电公司为在t时段最大化自身收益按照式（15)优化投标售电函 数曲线进行投标，有配电网经营权的售电公司按照式（16)进行投标，则得出售电侧市场将 达到如下均衡
【文档编号】G06Q50/06GK106097026SQ201610716838
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月25日
【发明人】石帮松, 张靖, 何宇
【申请人】贵州大学