一种基于多场景下n寡头测试的限制性出清电价生成系统的制作方法

本发明涉及数据处理，尤其是涉及一种基于多场景下n寡头测试的限制性出清电价生成系统。

背景技术：

1、限制性出清电价是电力短期竞价市场的价格帽(price cap)，用于在市场价格严重偏离完全竞争状态时替代出清电价，以抑制发电商市场力，稳定电价，保障市场的资源配置效率。

2、现有的限制性出清电价定价方法主要有三：①按最贵机组的边际成本设定，该方法的依据是完全竞争状态下机组均按成本报价，故而市场出清价不会超过最贵机组的边际成本，但实际运行中最贵机组及其边际成本都会随着一次能源价格(煤价)和输电网阻塞状况改变，按前一阶段最贵机组边际成本制定的价格帽对后一阶段可能过低/过高；②历史出清电价均值基础上加上一个固定的增量，或乘以一个大于1的系数来构成限制性出清电价，该方法脱离发电成本，其合理性取决于历史出清价本身是否合理；③将失负荷损失(valueof lost load，voll)作为限制性出清电价，voll代表了用户愿意为1度电支付的最高费用，其值往往远远高于发电成本，对市场力的抑制作用有限。

3、除了上述抑制市场力方面的缺陷之外，现有限制性出清电价定价方法还存在两个共同的缺点：一是，没有考虑与煤价的联动机制，无法保障发电侧合理收益；二是，没有考虑输配电合理收益的保障机制。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种能尽可能维护市场效率并保障输配电合理收益的合理化的限制性出清电价生成系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种基于多场景下n寡头测试的限制性出清电价生成系统，包括：

4、发电机组划分模块：用于获取需进行测算的所有发电机组，并实施阻塞缓解关键性测试(n寡头测试)，将机组划分为关键性发电机组和非关键性发电机组；

5、基础数据获取模块，用于获取用于设置发电机组基准报价的基本数据；

6、基础报价测算模块，用于根据所述基本数据，采用启发式算法测算基准报价；

7、多场景选取模块，用于选取多个竞价市场场景；

8、限制性出清电价确定模块，用于从多场景选取模块选取竞价市场场景，在该竞价市场场景下，将关键性发电机组设置报价为基准报价，将非关键性发电机组的报价设置为相应单机容量级别机组的成本曲线上限，模拟供需匹配的市场出清过程，并按上网机组的平均发电成本确定相应场景下的出清电价；

9、重复选取不同的竞价市场场景，确定相应场景下的出清电价，遍历所有场景，并将各场景市场出清价格的最大值设置为限制性出清电价。

10、所述基本数据包括一个地区各容量级别火电机组发电成本曲线的上界值，不同场景下发电机组历史报价，各季节电源和负荷分布，输电网结构和参数，输配电合理收益准许值，以及地区售电价格制度。

11、进一步地，采用启发式算法测算基准报价具体包括以下步骤：

12、s101：根据历史市场实际出清电价均值设置初始基准报价pcap；

13、s102：生成初始基准报价pcap下的发电供应曲线；

14、s103：基于发电供应曲线求取初始基准报价pcap下全年竞价市场购电费用fb(pcap)；

15、s104：测算初始基准报价pcap下售电侧全年电费收入fs(pcap)；

16、s105：检验市场净收益率与输配电网准许收益之差是否在预设的准许范围以内，若违反下限，则下调初始基准报价pcap，并返回步骤s102；若违反上限，则升高初始基准报价pcap，并返回步骤s102；若在预设的准许范围以内，则此时的pcap值即为最终的基准报价。

17、进一步地，步骤s105中进行检验的表达式为：

18、

19、式中，αmax％为市场净收益与输配电合理收益偏差率的允许最大值，ftd为当年输配电准许收益。

20、进一步地，在每个场景下，所述关键性发电机组的判定过程均包括以下步骤：

21、s201：对当前场景下系统历史运行数据进行分析，获取易阻塞的输电线路集；

22、s202：对易阻塞的输电线路集中的每一支路，进行阻塞缓解关键性测试，并将通过阻塞缓解关键性测试的支路上的发电机组计入对应场景的关键性发电机组集。

23、进一步地，所述阻塞缓解关键性测试的表达式为：

24、f(l,i)＜0

25、

26、式中，f(l,i)为发电节点i关于支路l的发电转移分布因子，表示节点i上输出功率增加1kw会在支路l上增加的潮流，ml和nl分别为支路l的首、末节点编号；和表示直流潮流阻抗矩阵中对应位置的电抗值；xl为支路l的电抗值。

27、进一步地，所述市场出清过程的模拟过程包括以下步骤：

28、预出清步骤：在不计输电约束的情况下，将发电机组报价由低到高排序，直至供需平衡；

29、阻塞检验步骤：在预出清步骤对应的发电计划下，检验是否有线路过载，若有线路过载，则进行阻塞线路的受端区域寻找步骤，否则按预设的市场规则确定相应场景的市场出清价格；

30、阻塞线路的受端区域寻找步骤：对各个发电机组进行阻塞线路的受端区域判断，由此将电网分割为阻塞线路供端、受端两个区域，然后进行再次出清步骤；

31、再次出清步骤：分别对供端、受端电网再次实施市场出清的模拟，在供端、受端区域的发电机组进行排序，直至满足区域负荷需求，获得供、受端电网的边际出清电价，然后返回所述阻塞检验步骤。

32、进一步地，检验是否有线路过载的判据为：

33、

34、式中，plmax为支路l的最大承受功率；

35、进行阻塞线路的受端区域判断的表达式为：

36、f(l,j)＜0。

37、进一步地，所述阻塞检验步骤中，若有多回线路同时过载，则从过载最严重的线路开始处理。

38、进一步地，按照潮流分布选取多个竞价市场场景。

39、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

40、(1)本发明提供了一种基于多场景下n寡头测试的限制性出清电价生成系统，实现通过计算机处理的方式高效率地提出合理化的限制性出清电价，并且在处理过程中含有“基准报价-限制性出清电价”两级限价机制，由于基准报价测算时保证了市场净盈利能满足输配电网合理收益，而多场景下可容忍的不完全竞争市场之市场出清价不会高于基准报价，故而最终的限制性出清电价也能保障输配电网合理收益；

41、(2)本发明限制性出清电价通过多场景下可容忍的不完全竞争市场模拟获得，而可容忍的不完全竞争市场场景设置中，考虑非关键性机组按相应容量级别机组发电成本上限报价，且发电成本曲线上限随煤价波动，故而所提方法能够实现限制性出清电价与煤价的联动，进而保障发电侧合理收益；

42、(3)限制性出清电价通过多场景下可容忍的不完全竞争市场模拟获得，而可容忍的不完全竞争市场状态的设置，体现了对关键性发电机组、非关键性发电机组报价行为的可容忍上限，故而测算所得的限制性出清电价从机理上对发电商的市场力行为起到一定约束作用，尽可能地维护了市场竞争性。