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由于梯級水電之間在時間維度和空間維度都存在復(fù)雜的水力電力聯(lián)系，各站之間電量成相互影響、彼此制約的關(guān)系，因此含梯級水電的電力現(xiàn)貨市場更為復(fù)雜。目前有關(guān)學(xué)者針對含梯級水電的電力現(xiàn)貨市場的有關(guān)問題進行了專門研究。這些研究在含梯級水電電力現(xiàn)貨市場的建設(shè)方案、交易模式、現(xiàn)貨系統(tǒng)設(shè)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(xiàn)貨市場報價單元組建方法的研究。

電力現(xiàn)貨市場報價單元的組建對水電發(fā)電商降低市場風(fēng)險和電網(wǎng)的出清調(diào)度都具有重要意義。一方面數(shù)量巨大的水電廠加大了電力現(xiàn)貨市場調(diào)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(diào)節(jié)能力不同等原因?qū)е赂麟姀S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(fēng)險，各電廠也有意愿組建報價單元，聯(lián)合參與市場。

但隨著流域開發(fā)格局的形成，流域具有投資主體多元化、電力分區(qū)交疊、水庫系統(tǒng)拓撲關(guān)系網(wǎng)絡(luò)化等復(fù)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(xiàn)貨報價單元組建的問題，國網(wǎng)四川省電力公司、四川大學(xué)水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護重點實驗室（四川大學(xué)水電學(xué)院）的研究人員針對梯級水電如何參與電力現(xiàn)貨市場的問題，以徑流調(diào)節(jié)關(guān)系為依托，提出了基于“虛擬水庫”的現(xiàn)貨報價單元組建方法，并以某流域三站梯級水電為例構(gòu)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(gòu)建報價單元進行報價模擬，得出主要結(jié)論如下：

1）“虛擬水庫”報價單元在整體調(diào)節(jié)能力、市場力、價格競爭力等方面都具有優(yōu)勢，并且能夠減輕電網(wǎng)的調(diào)度和出清工作；同時通過整體戰(zhàn)略安排可規(guī)避內(nèi)部管理混亂和成員背叛的風(fēng)險。因此以“虛擬水庫”報價單元參與電力現(xiàn)貨市場具有科學(xué)性和優(yōu)越性。

2）為探索“虛擬水庫”報價單元的報價效果，構(gòu)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(yīng)性。

3）案例分析的結(jié)果顯示，相比獨立競價，以“虛擬水庫”報價單元參與電力現(xiàn)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(fēng)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(xiàn)貨報價單元組建方法具有優(yōu)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(tài)相互制約，模型求解過程復(fù)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(xiàn)貨市場為背景，這與實際的現(xiàn)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(xiàn)貨市場實際。

本文編自2022年第3期《電工技術(shù)學(xué)報》，論文標題為“基于“虛擬水庫”的梯級水電現(xiàn)貨報價單元組建方法”，作者為張宏圖、熊志杰 等。