电力市场中电价与能源及环境保护的研究1引言要从传统的计划经济体制下的国家垄断模式过渡到电力市场，实行公平、公正、公开、有序的竞争，电价是关键。计划经济体制下的“成本加”的定价方法必将受到革新，取而代之的是“市场电价”。电价是电力市场的杠杆，可以说，没有一整套的从上网、转供、直至销售的合理竞价理论与方法，或者政府对电价没有完善的市场规范、控制模式和监控系统，电力市场就会夭折。因此研究、制定完整的电价理论与方法体系，是我国急待迫切解决的需运用电力系统、管理科学、宏观经济、模糊优化、资源环境、人工智能等多学科、多行业交叉理论，对我国人口、资源与环境的可持续发展，对电力市场中政府行为与企业的行为进行研究，以促进社会发展的重大应用基础研究课题。本文作者通过承担电力市场重大科研课题所进行的实际研究，构造了确立发电侧电力市场的上网电价最大熵技术的日有功优化调度模型、创立了政府对电价的控制模式和环保指标量化为上网电价排序模型，并对实时电价的确立与能源及环境保护的理论提出了独特的见解。2研究的内容与模式的建立2.1上网电价的定价模式在当前结构性缺电的情况下，主要对发电侧电力市场的上网电价进行研究、建模，然后，再过渡到供给充足的零售市场的上网电价竞价。可采用模糊控制遗传算法(FCGA)、最大熵技术、智能工程等理论和方法，根据我国现有的发电企业或发电机组的所有权结构和还本付息的周期、利息等不同，在考虑电量成本(边际成本)最小的同时，兼顾考虑各厂、各机组的发电容量成本。既使发电容量总成本最小，又使发电企业有还本付息和再生产的能力。本文作者通过实际研究，提出了电力系统日有功调度的最大熵技术寻优法。2.1.1最大熵技术“熵”是信息论中最重要的基本概念，它表示从一组不确定事物中提供信息量的多少。在多目标决策中，最大熵技术是一种十分有效的方法，其基本原理如下：设Pj为状态j的发生概率(1≤j≤n)，gj为常数：则熵的定义为熵函数是连续的、可微的凸函数。考虑一个多目标问题maxy＝［f1(x)，f2(x)，…，fk(x)］s.t.hi(x)≤0(1≤i≤m)x∈Rm,y∈Rk其决策空间X＝｛x｜hi(x)≤0,1≤i≤m｝,目标空间Y＝｛y｜y＝［f1(x)，…，fk(x)］，x∈X｝。在目标空间Y中，决策者给定一个目标点g＝(g1,g2,…，gk)，其中gj为已知常数(j＝1，2，…，k)。构造问题这里Dj是距离函数，有Dj(Z′j,gj)Dj(Zj,gj)(Zj>Z′j>gj)。把熵函数作为距离函数，根据定义，我们希望得到一个解y*，它距离已知目标点g＝e－1(y01，y02，…，y0k)在熵的意义下最近。可以证明，当熵函数达到它的无约束最小，有y*j＝e－1y0j(1≤j≤k)。则问题可以改写为其线性型式为采用K-T法求解式中αi表示系数矩阵A的第i列；αj表示对应于目标函数约束的对偶变量矢量；β表示对应于约束条件AX≤b的对偶变量矢量；C表示目标函数的系数矩阵(k×m)；cj是矩阵C的第j行；ci是矩阵C的第i列。2.1.2日有功优化调度的最大熵技术寻优法模型(1)(2)minD＝Z1ln(Z1/y01)＋Z2ln(Z2/y02)(3)(4)(5)(6)～(13)略。式(1)的第1项为发电容量成本，第2项为启动费用，上标t表示一天中相应的时段序号；下标i为发电机组序号；n为发电机组数目；τ为停机小时数；T为一天内的时段数，根据运行调度的要求可分为24段、48段、96段或288段；式(2)中的Eti为机组i在时段t的上网电量边际成本；Pti为机组i在时段t的有功功率变量；Uti为0或1的变量，表示机组的启停状态。(6)～(13)式的约束条件分别为有功功率平衡约束、旋转备用约束、机组容量约束、水库水位约束、政府限制电价约束、环保条件约束、机组起停约束和用户功率响应速度约束等。根据式(1)～(13)的最优经济运行方式，本文作者结合各类机组的容量电价和各机组的电量电价，从而排定各机组的上网顺序和确定趸售电价。容量电价(CE)采用分类标准容量电价模式，对不同电能质量的电厂(机组)分类别(如基荷、腰荷、峰荷，按其在电网中的作用确定其分类)支付容量电价，同类机组容量电价水平相同。并且对参与上网的机组确定年计划发电量数，按年、季、月、周进行分解，由电厂与购电代理机构签订购电合同。...
