- 頭條四川電力公司專家：基于虛擬水庫的梯級水電現貨報價單元組建方法2022-06-18 作者：張宏圖、熊志杰 等 | 來源：《電工技術學報》 | 點擊率：導語梯級水電之間存在高度耦合的時空水力聯系，并且由于在流域中所處位置和調節能力多不同，各水電廠市場競爭力和報價靈活性出現較大差異，加大了現貨市場投標的難度和風險。報價單元的組建有利于抵抗風險，但合作對象的選取是關鍵。 針對梯級水電現貨報價單元組建的問題，國網四川省電力公司、四川大學水力學與山區河流開發保護重點實驗室（四川大學水電學院）的研究人員張宏圖、熊志杰、朱燕梅、黃煒斌、陳仕軍，在2022年第3期《電工技術學報》上撰文，以徑流調蓄關系為依托，引入“虛擬水庫”一詞，構建了基于“虛擬水庫”組建梯級水電現貨報價單元的方法，并設計了完整的競價流程。研究結果表明以“虛擬水庫”報價單元參與市場可以提升各成員的市場份額，擴大報價空間，降低市場風險，提升市場凈收益，同時降低用戶購電成本。驗證了基于“虛擬水庫”組建報價單元的科學性和正確性。
由于梯級水電之間在時間維度和空間維度都存在復雜的水力電力聯系，各站之間電量成相互影響、彼此制約的關系，因此含梯級水電的電力現貨市場更為復雜。目前有關學者針對含梯級水電的電力現貨市場的有關問題進行了專門研究。這些研究在含梯級水電電力現貨市場的建設方案、交易模式、現貨系統設計以及梯級水電競價策略、中長期電量分解等方面取得了重要成果，但缺乏對梯級水電現貨市場報價單元組建方法的研究。
電力現貨市場報價單元的組建對水電發電商降低市場風險和電網的出清調度都具有重要意義。一方面數量巨大的水電廠加大了電力現貨市場調度和出清工作的難度；另一方面各個水電廠裝機、成本不一，在流域中所處位置和調節能力不同等原因導致各電廠市場競爭力和報價靈活性差異大，為了獲得期望收益，降低市場風險，各電廠也有意愿組建報價單元，聯合參與市場。
但隨著流域開發格局的形成，流域具有投資主體多元化、電力分區交疊、水庫系統拓撲關系網絡化等復雜特性，各電站將面臨如何選擇合作對象，從而共同組建報價單元參與市場投標的難題。
針對梯級水電現貨報價單元組建的問題，國網四川省電力公司、四川大學水力學與山區河流開發保護重點實驗室（四川大學水電學院）的研究人員針對梯級水電如何參與電力現貨市場的問題，以徑流調節關系為依托，提出了基于“虛擬水庫”的現貨報價單元組建方法，并以某流域三站梯級水電為例構建“虛擬水庫”報價單元進行市場模擬，探索了報價單元的報價效果。
圖1 “虛擬水庫”組成
圖2 報價單元參與市場的流程
他們以24點市場為背景，基于購電、售電雙方利益訴求建立了雙層模擬模型，最后以四川省某流域“一庫三級”梯級水電構建報價單元進行報價模擬，得出主要結論如下：
1）“虛擬水庫”報價單元在整體調節能力、市場力、價格競爭力等方面都具有優勢，并且能夠減輕電網的調度和出清工作；同時通過整體戰略安排可規避內部管理混亂和成員背叛的風險。因此以“虛擬水庫”報價單元參與電力現貨市場具有科學性和優越性。
2）為探索“虛擬水庫”報價單元的報價效果，構建了以售電方收益最大化和購電方購電費用最小化為目標的雙層互饋模型，模型滿足購售雙方的利益訴求，具有市場適應性。
3）案例分析的結果顯示，相比獨立競價，以“虛擬水庫”報價單元參與電力現貨市場競爭可以提升各成員的市場份額，擴大報價空間，降低市場風險，提升市場凈收益，同時降低購電費用，進一步驗證了基于“虛擬水庫”的梯級水電現貨報價單元組建方法具有優越性。
另外，研究人員指出，由于日前市場的競價博弈時間維度跨越較大、不同時段的狀態相互制約，模型求解過程復雜，本研究在報價模擬過程中進行了諸多簡化處理。例如以24點日前現貨市場為背景，這與實際的現貨96點日前市場不太相符；再如將售電方簡化為報價單元及其虛擬對手兩方，針對虛擬對手中各實際售電方對報價單元的影響分析有所欠缺，因此未來研究將更注重電力現貨市場實際。
本文編自2022年第3期《電工技術學報》，論文標題為“基于“虛擬水庫”的梯級水電現貨報價單元組建方法”，作者為張宏圖、熊志杰 等。
