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3 节点电价算法与“额外支付”成本最优化的深入讨论
在电力市场运营中,节点电价是实现能量公平交易和管理输电阻塞的核心组件。深刻理解节点电价概念,准确把握其变化规律,既可为政府监管部门在评估市场表现和改进市场设计时提供有力支撑,又将为市场交易者在投标和报价活动中提供竞争优势。
根据前面的讨论可知,目前通用的节点电价(LMP)算法属于边际成本定价机制,不能反映固定成本(fixed cost)效应,市场运行商需要通过合理的额外支付机制补偿发电商。这将对市场成员在公平交易下实现风险对冲(hedging)产生不利的影响。而Convex Hull Pricing(CHP),在所有的“扩展的节点电价”方法中,具有最优化“额外支付”成本的属性,Brendan J. Ring给出了证明[13,16]。然而这种方法需要直接计算约束函数的拉格朗日对偶乘子,本质上需要逐次“逼近”最优目标函数的凸包络(convex hull)。因此该方法的计算复杂度高,其收敛性存在挑战,在实践中相对难以实施。而且目前缺乏成熟的商业软件包,在现货市场环境下的短时间间隔内应用CHP是非常困难的。
上节提到的整数松弛算法(integer relaxation pricing,IRP)计算方法相对简单,在某些场合下可以得到与CHP相等的结果[11,13]。IRP方法看似有前景,但是仍无足够理论证明:为什么IRP有时产生与CHP相等的、最小额外支付的结果,以及在IRP 与LMP这2种机制下“额外支付”之间的关系。
本节利用最优化理论中的对偶原理,对于不同定价机制,即CHP、LMP、和IRP,产生的额外支付成本给出严格证明,并从几何角度说明其物理意义。同时给出在何种条件下,LMP和IRP机制将产生类似CHP最小额外支付成本的现象。
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一图读懂丨全国统一电力市场打通“最后一公里”
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