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（四）现货市场交易的一般模型

电力现货市场建立在实时电价概念的基础上，这里以一个简化的单时段单边现货交易（pool）模型为例来说明电力现货市场（spotmarket）的基本原理[3]。独立调度ISO代表所有电力用户向发电厂商购买电能，其目标是使购电总费用最小：

（7）

式中：ĉi是发电厂商的竞价曲线，为其出力Pi的凸函数(即ĉi对Pi的导数随Pi的增大而增大)；n为发电厂商数。式（7）中Pi应满足：

（8）

式（8）为功率平衡方程，PL为用户的总需求电力。

对于式（7）、式（8）的条件极值问题可建立以下拉格朗日函数：

（9）

因此可得到c的极小化条件为：

（10）

式中拉格朗日乘子λ即等于边际价格ρM。将式（10）与式（8）联立求解，就可得ρM（即出清价）及各发电厂商的发电出力，这就是电力市场中独立调度的优化调度模型。

以上的ĉi(Pi)为发电厂商的竞价曲线，并不是其真正的成本函数。一般来说，其成本函数ci(Pi)只有发电厂商i自己知道，并不属于公共信息。

当发电厂商竞价曲线使dĉi/dPi不连续，或无法完全满足式（10）时，以上市场出清方法将退化为排队法，但两者本质一样。

要注意上述现货市场模型只是一个简化模型，在实际应用中还必须考虑电厂和系统运行的各种约束条件。实际现货市场交易模型有以下区别：1）采用多时段交易模型而不是单时段模型；2）用潮流方程取代式（8）的功率平衡方程，形成节点电价；3）考虑更多的发电机组技术约束；4）在双边竞价市场模式中，还包括负荷报价模型。

（五）小结

微观经济学是电力市场设计与分析所依托的基本理论，本文对供给、需求、市场均衡及生产成本的相关概念进行了介绍，作为后续电力市场理论阐述的基础。本文比较详细地介绍了实时电价的基本概念，然后以一个简化的单时段单边现货交易（pool）模型为例说明了电力现货市场的基本原理。需要说明的是，国内电力市场领域所讨论的“现货市场”概念主要来源于国外电力市场的spotmarket，并无统一定义，是一个有争议的概念。本文中的“现货市场”指日前、日内、实时的实物（电能量）交易市场，近期我国电力市场改革中有现货市场概念和理论神秘化的趋势，希望此文能清晰地解释相关概念，使更多改革参与者理解电力现货市场的本质。

[1]陈皓勇.基于改进拉格朗日松弛法的电能成本分析.西安：西安交通大学博士学位论文,2000.

[2]Schweppe,F.C.,Caramanis,M.C.,Tabors,R.D.,Bohn,R.E.SpotPricingofElectricity.Boston:KluwerAcademicPublishers,1988.

[3]王锡凡，王秀丽，陈皓勇.电力市场基础.西安：西安交通大学出版社,2003.

本文引用格式：

陈皓勇，王秀丽.广东电力市场改革探索（三）：微观经济理论及电力现货市场原理.华南理工大学电力经济与电力市场研究所微信公众号：电力经济与电力市场（ipeem-scut）.2016年11月29日。

延伸阅读：广东电力市场交易规则的回顾与分析

原标题：广东电力市场改革探索（三）微观经济理论及电力现货市场原理

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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