场建设工作，以自由化民营化打破垄断和引入市场竞争机制为电力经营管理体制改革目标，电力工业的市场化成为世界各国电力行业改革的趋向，电力工业在全世界范围内发生着深刻的变化。我国于年开始推进厂网分开竞价上网的电力市场改革，现正在建立东北华东华中南方等区域电力市场。我国电力工业的市场化改革与发展进程，是社会主义市场经济建设与发展的重要组成。电力工业引入市场机制，建立电力市场是历史的必然。从国际国内电力工业的发展趋势看，电力工业进行市场化改革，是要将整个电力生产经营的发电输电配电售电环节纳入到市场经济体系之中，通过电力市场的竞争，实现电力资源的最优配置。研究电力市场的模型和算法的重要意义正如前面所述，电力市场化改革势必会引起电力系统的规划运行管理技术支持系统等方方面面的变革。就电力市场技术支持系统而言，它是由合同管理报价信息发布结算交易管理能量管理和电能计量等子系统组成。电力市场的模型和算法涵盖上述几个子系统，实际采用的交易形式模型算法和原则对这些子系统的实际运作和具体的实现细节将产生根本的影响。电力市场作为种特殊的商品市场，必然服从市场经济的般规律，但也有很强的随机性和实时性，正是这些个性使得竞价上网的方式竞价策略及其相应的竞价模型和算法成为电力市场理论中始终困扰电力研究工作者的大难点。这些问题不仅仅与电力市场中各经济实体的经济利益有关，而且直接影响到电力系统的安全性和可靠性，牵涉到电力系统资源的优化配置和社会效益的整体最大化。电力工业的改革目标在于实现电力管理体制的转变，提高电力企业生产经营效率，优化电力资源配置，通过市场竞争机制的引入，调整与改革电价形成的方式，是电力的价格体系科学化合理化，为全社会提供高质量更可靠的电力产品，促进电力工业自身的良性发展，使全社会从电力体制的改革中得到更大的经济效益和社会效益。电力市场竞价问题的发展与研究现状电力市场竞价模型的发展电力市场是指发电商输电商售电商和电力用户就电力及相关服务按市场规则进行公平交易的场所。电力的生产输送有着明显区别于其他工业生产的独特特点。首先，电能不能大量储存，电力的产供销用过程必须同时实现其次，电力网作为统不可分割的系统，在整个电力生产经营环节需要保证电网的稳定安全可靠。所以，电力工业如何进行市场化改革，如何构建电力市场的问题，明显的区别于其他工业，具有十分独特的特点和复杂的过程，有许多具体的问题世界各国至今都还在解决之中，仍处在个不断探索完善的阶段。电力市场竞价交易决策是电力市场运营的核心，其功能在于根据发电商的报价曲线，在满足机组电网和市场交易等约束条件下，对发电商投标的发电量和电价做出决策，使得电网总购电费用最小，其数学模型的研究是电力市场公平公正公开的前提。分时竞价是目前世界各国电力市场采用最多的交易方式，它是将每天分成若干个时段如每为时段，天共有个时段，逐时段的对负荷进行拍卖竞价。市场的交易与出清是交易中心的核心任务，目前市场要求参与竞价的发厂商按照报价协议，向市场组织者，如调度中心或者交易中心，上报自己次日每时段般为的电价和电量曲线，然后市场组织者按照竞价协议通过计算处理得到系统合成供给曲线，与系统合成的需求曲线进行匹配，得到市场出清价和出清负荷，最后根据各个参与者的报价情况决定其出清电量。虽然分时竞价模式是目前电力市场上普遍采用的种模式但是其仍存在以下弊端没有考虑机组连续运行的特性及电能不可存储的特点，各竞价时段相对，不能很好的保证火电机组带强迫出力水电机组生产的连续性，也使得发电厂报价及系统确定运行方式比较困难机组启停随机性强，系统总启停次数过多，会导致系统波动过大峰谷电价应有差别已被公认，但分时竞价市场没有进步对不同时段电能加以区分，忽略了电能同质同价的公平性原则，导致市场效率降低。因此国内外学者开始着手研究新的竞价方式模型国外方面年大学的在文献中分析了当前电力市场竞价机制中存在的问题，首次提出了水平拍卖的思想。所谓水平拍卖，即按日负荷的持续时间将负荷曲线分块，每个持续时间为个不同的负荷块，发电商对每个负荷块进行投标，标明在小时的持续时间内生产功率时的价格。相对于分时竞价，水平拍卖更符合机组实际运行的特点，便于解决机组多竞价时段间的连续性约束。文献还证明，在完全信息的假设条件下，只允机组距上限功率或之中的较小者。分段电价是电能生产持续时间的函数根据电能生产和消费的特点，不同段的电能有不同的生产成本，也有不同的使用价值，当„„时，相应的电价应有如下的关系根据文献中对分时段竞价和分时竞价这两种竞价模式的原理进行比较和分析，并且证明了分段竞价机制更符合电能生产和消费的规律，克服了分时竞价机制的弊端，使竞价更加公平，分段竞价市场有许多优点符合电力系统的生产和消费特性，便于发电厂商竞价及系统安排运行方式，便于解决机组启停问题在同样的电能质量条件下竞价，更能体现市场的公平性与分时竞价相比，分段竞价的市场价格平稳，购买电能的费用低于分时竞价市场，从而使用户获得更廉价的电能，因而社会效益和市场效率更高可利用类似于电力系统生产模拟方法，方便地确定次日的运行方式及购电计划。分段竞价的运营方式及规则发电商在电力市场中的报价可以分为单部分报价和多部分报价两种。单部分报价是指发电商只需要申报将来时段的曲线，系统调度中心不负责机组启停安排，发电商在构造报价策略时要计及所有的相关费用和机组运行约束。多部分报价要求发电商除了申报报价曲线以外，还要申报机组爬坡速率启停机费用和最小开停机时间等约束。由文献指出分段竞价电力市场的运营可采用单轮的拍卖竞标方式市场确定和公布了各持续的负荷段后，各发电商提交报价，市场管理员负责市场出清并公布出清结果和发电计划。具体的过程分为以下三步负荷分段。在分段竞价中，市场管理员负责将负荷需求分成若干持续的负荷段。对条具体的负荷曲线，负荷的分段方法可有不同的方式。种简单的分段方法是把负荷曲线分为基荷腰荷峰荷三个负荷段，这种方法与传统的调度概念接近，但比较粗略。较为精确的方法是将腰荷峰荷再细分成若干负荷段。更为精确的分段方法是按照各时段不同的负荷水平，确定该负荷水平下的持续时间，形成各负荷段。市场管理员完成负荷分段后，将这些负荷段的信息发布给所有的发电商。发电厂商投标投标。根据市场管理员公布的负荷段，发电厂商确定机组的运行方式核算生产成本提出报价。在分段竞价中，机组若在负荷段中标，则可在该负荷段的持续时间中连续运行。因此，根据该负荷段起止时段和持续时间，结合机组当前的运行状态和技术约束，发电厂商可以直接确定出机组的运行方式。若运行方式可行，则发电厂商核算煤耗和机组启停等生产成本，提出报价若运行方式不可行，则对该负荷段不提出报价。发电厂商的报价规则发电厂商逐个机组向市场管理员提交报价。发电厂商应按照负荷段的顺序，对每运行方式可行的负荷段提交条投标曲线对运行方式不可行的负荷段，不提交报价。投标曲线需包括投标容量和投标价格，投标容量应满足其最大最小技术出力约束，投标价格应随投标容量递增，对各负荷段的报价应随负荷水平的增加而递增机组启停费用需分配到报价中。市场出清。市场管理员根据发电厂商的报价，并结合市场规则确定出合理的发电计划，来满足各负荷段的需求，并把各负荷段边际投标价格作为该负荷段的市场统出清价，在该负荷段中，机组的中标容量都按此出清价进行结算。市场的出清规则如下在出清过程中，市场管理员应在机组的最大最小技术出力的范围内安排其运行容量，从基荷开始采购，直至满足负荷需求为止对每负荷段，将该负荷段的边际机组的报价作为统的市场出清价，该负荷段的机组中标容量都按此价格结算。若机组在负荷段中标，则可在该段负荷持续时间内连续运行，若中标容量未到达其技术最大出力，则将其未中标的剩余容量部分安排到其后的负荷段参与竞价若没有中标，则可在后续负荷段继续参与竞价。基于遗传算法的分段竞价算法的实现采用分段竞价的原则分段竞价市场的运营效益与如何分段有关。以下对负荷曲线的分段原则进行些讨论从理论上来讲，对负荷曲线分段越细，则整个电力系统购买电能的费用越小，市场的效率越高。但发电机组的报价容量段单位不可能无穷小，且经常性的变动会给运营工作带来很大的麻烦。因此，算法中采用了将负荷曲线分为基荷腰荷峰荷三段的分段方法，这种分段方式即区分了天之中的电能质量的差别，符合分段竞价方式的原则，与常规调度概念相近，便于发电厂商根据自身运行状况选择是否投标及投标容量，对发电厂商和市场管理员而言都是种简单易行的分段方式。分段竞价的电力市场中水电机组的处理水电机组的特点电机组发电不消耗燃料，次建成投资大但是运行费用小，其发电费用几乎与发电量无关。机组启停灵活。水电机组易于开停机，开停机时不需要耗费很多的能量，甚至可以忽略不计，而且不受机组启停次数的限制，也不受最小停运时间和最小持续运行时间的限制电机组有良好的调节性能。水电机组可调节容量范围大，升降出力速度快，能有效跟踪负荷的变化，所以适合承担负荷曲线上经常变动的峰荷部分，这也是水电机组的主要优点之带峰荷的火电机组煤耗率最大，而水电机组在日负荷曲线工作位置越高，其节煤效果越显著，所以用水电机组带峰荷可以节约更多燃料，发挥其调频的作用。水电机组在竞价过程中的安排有上述可知，在通常情况下，水电机组不直接参与竞价，而是将水电当成个整体，按其强迫容量和可调节电量的约束，优先安排发电计划，通过水电的调峰，尽可能保证火电机组的连续运行，以水电灵活调节的优势来减少火电机组开停机次数，配合火电机组竞价上网。水电机组出力具体安排过程如下水电机组的强迫出力计算各水电机组的强迫出力之和，在日负荷曲线的基荷部分减去该部分强迫容量，其购电费