基于獨(dú)立建模的分軸燃機(jī)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制

林孫奔，唐琦雯，徐立中，趙一琰

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司，杭州 310007）

0 引言

在“30·60”雙碳目標(biāo)背景下，電力系統(tǒng)從以化石能源為主體向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，能源結(jié)構(gòu)面臨深度調(diào)整。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組具有清潔環(huán)保、綜合效率高、調(diào)節(jié)性能好、調(diào)峰響應(yīng)快等特點(diǎn)，在緩解以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)壓力、促進(jìn)可再生能源消納等方面發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，受制于國(guó)內(nèi)少油貧氣的現(xiàn)狀和國(guó)際不穩(wěn)定環(huán)境的影響，天然氣氣價(jià)大幅波動(dòng)，亟需通過現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行有效的成本疏導(dǎo)。建立有效的市場(chǎng)化氣-電價(jià)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，首要關(guān)鍵是建立分軸燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組（以下簡(jiǎn)稱“分軸燃機(jī)”）參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的可靠運(yùn)行機(jī)制。

目前，現(xiàn)貨市場(chǎng)中建立的機(jī)組與電網(wǎng)調(diào)度D5000系統(tǒng)中SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控）及狀態(tài)估計(jì)中物理模型機(jī)組一一對(duì)應(yīng)，市場(chǎng)申報(bào)、市場(chǎng)出清及市場(chǎng)發(fā)布均以單機(jī)為最小單元。然而，傳統(tǒng)模式下，分軸燃機(jī)的AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）控制單元為全廠一個(gè)控制單元，即按照套機(jī)的方式進(jìn)行控制［1-4］。傳統(tǒng)模式與現(xiàn)貨環(huán)境下對(duì)分軸燃機(jī)控制方式的偏差，限制了其參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的可行性，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）以單機(jī)為最小單元的現(xiàn)貨市場(chǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)無法與以套機(jī)方式進(jìn)行控制的AGC系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行直接對(duì)接，中間需要通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。

2）分軸燃機(jī)中的燃?xì)廨啓C(jī)（以下簡(jiǎn)稱“燃機(jī)”）、蒸汽輪機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“汽機(jī)”）啟停和出力均存在依賴關(guān)系，傳統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)則無法處理單機(jī)組建模方式中的依賴關(guān)系。

3）套機(jī)運(yùn)行方式多變，若采用分軸燃機(jī)運(yùn)行方式轉(zhuǎn)移來建模，即針對(duì)不同運(yùn)行模式分別進(jìn)行申報(bào)和出清，規(guī)則、模型及優(yōu)化算法十分復(fù)雜。而目前已有的簡(jiǎn)化算法是將套機(jī)的每一種運(yùn)行方式視為獨(dú)立事件，即在每次優(yōu)化計(jì)算時(shí)只能選定一種模式，具有排他性，無法做到不同模式間的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，也無法得到最優(yōu)的出清結(jié)果。

在此背景下如何設(shè)計(jì)一種考慮分軸燃機(jī)參與的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行模型，最小化出清模型變動(dòng)，保證系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡和穩(wěn)定運(yùn)行，成為影響電力系統(tǒng)運(yùn)行安全、電力用戶經(jīng)濟(jì)效益的重要挑戰(zhàn)。本文在對(duì)比分析國(guó)內(nèi)外分軸燃機(jī)市場(chǎng)機(jī)制的基礎(chǔ)上，結(jié)合浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)介紹基于獨(dú)立建模的分軸燃機(jī)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的機(jī)制。

1 國(guó)內(nèi)外分軸燃機(jī)參與電力市場(chǎng)的機(jī)制

1.1 美國(guó)PJM市場(chǎng)分軸燃機(jī)參與機(jī)制

分軸燃機(jī)在物理上以高壓蒸汽熱管聯(lián)結(jié)，燃機(jī)和汽機(jī)分別帶動(dòng)各自獨(dú)立的發(fā)電單元實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。國(guó)內(nèi)外在分軸燃機(jī)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)上采用各具特色的差異性方案。

國(guó)外市場(chǎng)上，以美國(guó)PJM（賓夕法尼亞-新澤西-馬里蘭）電力市場(chǎng)為例，分軸燃機(jī)有兩種報(bào)價(jià)方式可供選擇。第一種是總負(fù)荷報(bào)價(jià)模式。該模式下燃機(jī)和汽機(jī)組合為一個(gè)發(fā)電單元參與市場(chǎng)，允許在日前申報(bào)次日不同套機(jī)模式的報(bào)價(jià)。但由于“二拖一”的邊際成本較“一拖一”要低，意味著雙拖總負(fù)荷的報(bào)價(jià)反而要比單拖負(fù)荷的低，報(bào)價(jià)曲線會(huì)出現(xiàn)一個(gè)斷崖式的下降，如圖1 所示。因此，總負(fù)荷報(bào)價(jià)模式無法通過一次出清選出最優(yōu)的套機(jī)運(yùn)行模式。該方案下，出清程序只能將套機(jī)的每一種運(yùn)行方式視為獨(dú)立的事件，由市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)人員手動(dòng)切換套機(jī)模式，無法做到不同模式間自動(dòng)切換。

圖1 總負(fù)荷報(bào)價(jià)模式

第二種是固定搭配模式。每臺(tái)燃機(jī)均可選擇固定比例的汽機(jī)容量聯(lián)合組成獨(dú)立的虛擬發(fā)電單元參與市場(chǎng)，市場(chǎng)出清程序?qū)γ總€(gè)發(fā)電單元獨(dú)立出清計(jì)算。以一個(gè)有2臺(tái)燃機(jī)和1臺(tái)汽機(jī)的聯(lián)合循環(huán)電廠為例，將這3 臺(tái)機(jī)組分為兩個(gè)發(fā)電單元，1臺(tái)燃機(jī)帶1/2容量的汽機(jī)做為一個(gè)發(fā)電單元，市場(chǎng)主體在日前申報(bào)時(shí)選擇具體套機(jī)模式，以單元為單位進(jìn)行市場(chǎng)申報(bào)。每個(gè)單元的出清、結(jié)算、指令下發(fā)與普通機(jī)組相同。實(shí)際指令按單元下發(fā)，由電廠自行分配給燃機(jī)和汽機(jī)。該方式亦無法實(shí)現(xiàn)不同模式間自動(dòng)切換。

1.2 美國(guó)ERCOT市場(chǎng)分軸燃機(jī)參與機(jī)制

美國(guó)ERCOT 電力市場(chǎng)中［5-6］，分軸燃機(jī)針對(duì)不同的運(yùn)行模式分別進(jìn)行報(bào)價(jià)，出清程序通過模式轉(zhuǎn)換矩陣能夠?qū)崿F(xiàn)模式間的自動(dòng)切換，進(jìn)而選擇最優(yōu)的運(yùn)行方案。下面以“二拖一”分軸燃機(jī)為例介紹ERCOT套機(jī)模式切換思路。

分軸燃機(jī)分別申報(bào)“一拖一”和“一拖二”（如表1 所示）等不同模式的三部式電能報(bào)價(jià)、輔助服務(wù)報(bào)價(jià)和物理參數(shù)（最小開關(guān)機(jī)時(shí)間、爬坡率、最大最小技術(shù)出力等）。

表1 套機(jī)模式類型

根據(jù)分軸燃機(jī)初始狀態(tài)以及模式轉(zhuǎn)換矩陣（如表2所示），出清程序會(huì)開啟可以直接開機(jī)的模式，關(guān)?？梢灾苯雨P(guān)停的模式，每個(gè)模式的開機(jī)/關(guān)機(jī)時(shí)間都滿足其提交的最小開機(jī)/關(guān)機(jī)時(shí)間。從一個(gè)模式轉(zhuǎn)換到另一個(gè)模式的成本，如果是上升轉(zhuǎn)換，則認(rèn)為是后一個(gè)模式的啟動(dòng)成本與前一個(gè)模式的啟動(dòng)成本之差；如果是下降轉(zhuǎn)換，則認(rèn)為是0。

表2 模式轉(zhuǎn)換矩陣

在潮流計(jì)算時(shí)，將某一模式的出清電力按照模式內(nèi)每個(gè)物理機(jī)組的最大可靠出力為比例分配到各物理機(jī)組，進(jìn)行潮流計(jì)算和安全校核。在出清計(jì)算時(shí)，再按照每個(gè)物理機(jī)組的最大可靠出力為權(quán)重將物理機(jī)組的靈敏度系數(shù)整合到模式的靈敏度系數(shù)，進(jìn)行機(jī)組組合和經(jīng)濟(jì)調(diào)度計(jì)算。

該方案的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)可以在考慮分軸燃機(jī)“一拖一”和“二拖一”不同工況下的報(bào)價(jià)成本，做到不同運(yùn)行模式間的順利切換。但該方案對(duì)程序開發(fā)要求高，開發(fā)耗時(shí)較長(zhǎng)，且由于不同模式切換的復(fù)雜性，一旦電網(wǎng)含多組分軸燃機(jī)，出清總耗時(shí)將成倍增長(zhǎng)。

綜合對(duì)比美國(guó)PJM 和ERCOT 中分軸燃機(jī)參與方式可知，兩者均考慮了分軸燃機(jī)多模式轉(zhuǎn)化的問題，給予市場(chǎng)主體在日前申報(bào)中更多模式的選擇。ERCOT采用聯(lián)合循環(huán)機(jī)組運(yùn)行方式轉(zhuǎn)移來建模，能實(shí)現(xiàn)不同模式的自由切換，同時(shí)也極大增加了規(guī)則、模型及優(yōu)化算法的復(fù)雜性；PJM 算法較為簡(jiǎn)便，但難以實(shí)現(xiàn)不同模式間狀態(tài)自由轉(zhuǎn)換。

1.3 國(guó)內(nèi)分軸燃機(jī)參與市場(chǎng)現(xiàn)狀

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)正在推動(dòng)建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系，引導(dǎo)省際、區(qū)域和?。ㄊ校└鲗哟坞娏κ袌?chǎng)協(xié)同運(yùn)行。不同層次現(xiàn)貨市場(chǎng)之間相互耦合，對(duì)時(shí)序銜接提出了很高的要求，尤其是省級(jí)現(xiàn)貨市場(chǎng)出清的高效性和及時(shí)性。因此，國(guó)內(nèi)分軸燃機(jī)市場(chǎng)方案及出清算法應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化處理，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)分軸燃機(jī)不同模式之間的自由切換。

廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)中，由于分軸燃機(jī)僅“一拖一”一種機(jī)型，其出清算法進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，即燃機(jī)和汽機(jī)單獨(dú)申報(bào)并出清，同時(shí)要求兩者開停機(jī)狀態(tài)保持一致，但該簡(jiǎn)化機(jī)制不適用于“一拖二”等復(fù)雜的運(yùn)行工況。浙江現(xiàn)貨市場(chǎng)在借鑒國(guó)外分軸燃機(jī)運(yùn)營(yíng)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，針對(duì)分軸燃機(jī)“一拖一”“二拖一”等不同工況，形成了獨(dú)具創(chuàng)新性的分軸燃機(jī)參與市場(chǎng)模式［7］。本文結(jié)合浙江電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)介紹基于獨(dú)立建模的分軸燃機(jī)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的機(jī)制。

2 分軸燃機(jī)參與浙江電力現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)

浙江電力現(xiàn)貨市場(chǎng)將分軸燃機(jī)按照單機(jī)形式建模，解決了機(jī)組建模方式中的依賴關(guān)系；將燃機(jī)報(bào)價(jià)納入目標(biāo)函數(shù)，套機(jī)內(nèi)燃機(jī)和汽機(jī)出力比例納入約束條件，解決燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組套機(jī)運(yùn)行方式多變的問題。通過創(chuàng)新機(jī)制設(shè)計(jì)，在保證套機(jī)參與市場(chǎng)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡和穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1 分軸燃機(jī)的獨(dú)立建模

分軸燃機(jī)有“一拖一”“二拖一”等不同模式下的汽機(jī)驅(qū)動(dòng)方式［8-12］，如圖2、圖3所示。

圖2 分軸燃機(jī)“一拖一”驅(qū)動(dòng)方式

圖3 分軸燃機(jī)“二拖一”驅(qū)動(dòng)方式

無論分軸燃機(jī)以何種模式驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，都可實(shí)現(xiàn)燃機(jī)和汽機(jī)分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)發(fā)電單元并網(wǎng)發(fā)電。目前成熟運(yùn)行的電網(wǎng)調(diào)度D5000 系統(tǒng)上已按實(shí)際運(yùn)行方式構(gòu)建了每個(gè)發(fā)電單位對(duì)應(yīng)的機(jī)組模型。浙江電力現(xiàn)貨市場(chǎng)出清系統(tǒng)在D5000 物理模型基礎(chǔ)上，快速建立市場(chǎng)出清和安全校核所需的分軸燃機(jī)獨(dú)立發(fā)電單元模型。同時(shí)從圖4曲線變化趨勢(shì)可知，汽機(jī)以燃機(jī)的余熱鍋爐加熱蒸汽驅(qū)動(dòng)，在實(shí)際運(yùn)行中存在相對(duì)穩(wěn)定的比例關(guān)系，以此可抽象兩者物理模型間的耦合關(guān)系，建立比例系數(shù)Rt模型參數(shù)。

圖4 不同型號(hào)分軸燃機(jī)實(shí)際運(yùn)行的比例系數(shù)Rt

式中：Rt為分軸燃機(jī)在時(shí)段t汽機(jī)和燃機(jī)出力比例系 數(shù)；Ps，t和Pg，t分別為時(shí)段t汽機(jī)和燃機(jī)的出力值。

分軸燃機(jī)發(fā)電單元完成獨(dú)立建模后，市場(chǎng)主體在日前申報(bào)時(shí)，可將聯(lián)合循環(huán)套機(jī)整體發(fā)電成本折算至單獨(dú)燃機(jī)發(fā)電單元報(bào)價(jià)中，以此作為報(bào)價(jià)策略來決定套機(jī)啟停和出力，其中汽機(jī)發(fā)電單元不參與報(bào)價(jià)，按固定比例系數(shù)Rt跟隨燃機(jī)出力。在燃機(jī)申報(bào)過程中將汽機(jī)的發(fā)電成本折算在內(nèi)，同時(shí)汽機(jī)作為決策變量之一，和燃機(jī)一起參與發(fā)用電平衡約束，既保證了電網(wǎng)的發(fā)用電平衡，又確保聯(lián)合循環(huán)分軸燃機(jī)與同軸燃機(jī)能夠同臺(tái)競(jìng)價(jià)。

2.2 分軸燃機(jī)的市場(chǎng)出清模型

浙江電力現(xiàn)貨市場(chǎng)出清系統(tǒng)中將分軸燃機(jī)按獨(dú)立模型建模后，機(jī)組約束中需增加以耦合比例參數(shù)Rt為基礎(chǔ)的套機(jī)約束。通過套機(jī)約束解決機(jī)組獨(dú)立建模方式中的依賴關(guān)系，并將燃機(jī)報(bào)價(jià)納入市場(chǎng)出清目標(biāo)函數(shù)，套機(jī)內(nèi)的燃機(jī)和汽機(jī)出力比例納入負(fù)荷平衡約束條件，以解決分軸燃機(jī)套機(jī)運(yùn)行方式多變的問題。

日前市場(chǎng)出清SCUC（安全約束機(jī)組組合）的目標(biāo)函數(shù)調(diào)整為：

式中：N表示機(jī)組的總臺(tái)數(shù)；T表示所考慮的總時(shí)段數(shù)，假設(shè)一天考慮96時(shí)段，則T為96；Pi，t表示機(jī)組i在t時(shí)段的出力；分別為機(jī)組i在時(shí)段t的運(yùn)行費(fèi)用、啟動(dòng)費(fèi)用和空載費(fèi)用，其中機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用Ci，t是與機(jī)組申報(bào)的各段出力區(qū)間和對(duì)應(yīng)能量?jī)r(jià)格有關(guān)的多段線性函數(shù)，套機(jī)僅燃機(jī)報(bào)價(jià)納入目標(biāo)函數(shù)；M為用于市場(chǎng)出清優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)潮流約束松弛罰因子，目標(biāo)函數(shù)SCUC 中該值為1×108；分別為線路l在t時(shí)段的正、反向潮流松弛變量；L為線路總數(shù)；分別為斷面s在時(shí)段t的正、反向潮流松弛變量；S為斷面總數(shù)。

對(duì)于每個(gè)時(shí)段t，系統(tǒng)負(fù)荷平衡約束調(diào)整為：

分軸燃機(jī)中燃機(jī)和汽機(jī)出力比例關(guān)系可進(jìn)一步表達(dá)為：

式中：SKit表示套機(jī)集合；Sk，st表示套機(jī)k內(nèi)固定模式下的汽機(jī)機(jī)組集合；Sk，gs表示套機(jī)k內(nèi)固定模式下的燃機(jī)機(jī)組集合；Pk，i，t表示套機(jī)k內(nèi)燃機(jī)i在時(shí)段t的出力，是決策變量；Pk，j，t表示套機(jī)k內(nèi)汽機(jī)j在時(shí)段t的出力，是決策變量；表示套機(jī)k內(nèi)汽機(jī)與燃機(jī)的出力配比。

從調(diào)整后的現(xiàn)貨市場(chǎng)出清模型函數(shù)可知，若分軸燃機(jī)作為邊際機(jī)組，當(dāng)系統(tǒng)增加Δn的用電需求時(shí)，由燃機(jī)和汽機(jī)按照比例承擔(dān)，雖然汽機(jī)不報(bào)價(jià)，但燃機(jī)申報(bào)過程中將汽機(jī)的發(fā)電成本折算在內(nèi)，故系統(tǒng)邊際價(jià)格相當(dāng)于由燃機(jī)和汽機(jī)共同（已考慮折算汽機(jī)發(fā)電成本）決定；由于汽機(jī)出力同樣為決策變量，在發(fā)用電平衡中體現(xiàn)，故汽機(jī)和燃機(jī)一起參與了發(fā)用電平衡約束，這樣既保證了電網(wǎng)的發(fā)用電平衡，又確保了分軸燃機(jī)與同軸燃機(jī)能夠同臺(tái)競(jìng)價(jià)。同時(shí)，為滿足分軸燃機(jī)不同運(yùn)行工況需要，市場(chǎng)出清程序可根據(jù)市場(chǎng)主體對(duì)每臺(tái)燃機(jī)價(jià)格的差異化申報(bào)，做到“一拖一”和“二拖一”模式的自由靈活切換。

2.3 分軸燃機(jī)的控制模式

為保證市場(chǎng)出清結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果一致，需建立現(xiàn)貨市場(chǎng)申報(bào)發(fā)電單元與AGC系統(tǒng)廠級(jí)控制單元的一對(duì)一映射關(guān)系（如圖5所示）。現(xiàn)貨市場(chǎng)出清系統(tǒng)根據(jù)分軸燃機(jī)內(nèi)發(fā)電機(jī)組映射關(guān)系進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分解和整合，將燃機(jī)的出清結(jié)果下發(fā)到對(duì)應(yīng)的AGC系統(tǒng)廠級(jí)控制單元進(jìn)行機(jī)組發(fā)電控制，汽機(jī)發(fā)電單元根據(jù)實(shí)際管道蒸汽壓力跟隨發(fā)電。

圖5 分軸燃機(jī)的執(zhí)行控制模式

從圖6 所示9F 型分軸燃機(jī)的執(zhí)行情況來看，機(jī)組在啟機(jī)階段存在明顯的曲線偏離，主要因?yàn)闄C(jī)組啟機(jī)過程中是以固定出力方式參與市場(chǎng)，出清系統(tǒng)讀取當(dāng)前值作為計(jì)算邊界，造成實(shí)際曲線與出清曲線存在系統(tǒng)計(jì)算時(shí)間的偏移；進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段后，機(jī)組出力按市場(chǎng)出清結(jié)果執(zhí)行，市場(chǎng)出清曲線和實(shí)際執(zhí)行曲線變動(dòng)趨勢(shì)吻合度很高，偶有偏差波動(dòng)是因機(jī)組參與調(diào)頻市場(chǎng)引起。

圖6 9F型分軸燃機(jī)的市場(chǎng)出清和執(zhí)行曲線

3 分軸燃機(jī)的收益合理性分析

浙江電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的機(jī)組收益結(jié)算遵循“日前基準(zhǔn)，合約差價(jià)，實(shí)時(shí)差量”的原則。為簡(jiǎn)化收益測(cè)算模型，僅對(duì)分軸燃機(jī)在現(xiàn)貨市場(chǎng)上的電能量收益部分開展測(cè)算，不涉及其合約收益部分。

選取6F型分軸燃機(jī)A為測(cè)算對(duì)象，機(jī)組結(jié)構(gòu)為燃?xì)?蒸汽“一拖一”分軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，燃機(jī)額定容量80 MW，汽機(jī)額定容量40 MW，總?cè)萘?20 MW，燃機(jī)和汽機(jī)負(fù)荷配比1∶0.5。算例中主要測(cè)算電能量收益，暫不考慮啟動(dòng)成本和空載成本等補(bǔ)償。

分軸燃機(jī)A 內(nèi)燃機(jī)發(fā)電單元申報(bào)的價(jià)格已考慮對(duì)應(yīng)汽機(jī)發(fā)電成本，汽機(jī)不報(bào)價(jià)不報(bào)量，具體申報(bào)如表3所示。

表3 分軸機(jī)組A的電力-成本申報(bào)

日前市場(chǎng)分軸燃機(jī)A 電能量收益主要由出清電量收益和成本補(bǔ)償收益兩部分組成，具體明細(xì)如表4所示。

表4 分軸機(jī)組A的日前市場(chǎng)電能量收益

實(shí)時(shí)市場(chǎng)分軸燃機(jī)A 電能量收益主要由出清偏差電量收益和成本補(bǔ)償收益兩部分組成，具體明細(xì)如表5所示。

表5 分軸機(jī)組A的實(shí)時(shí)市場(chǎng)電能量收益

根據(jù)分軸燃機(jī)的運(yùn)行收益情況可知，通過計(jì)算燃機(jī)和汽機(jī)獨(dú)立發(fā)電單元的電量收益來獲得套機(jī)的整體電量收益，當(dāng)節(jié)點(diǎn)價(jià)格低于燃機(jī)申報(bào)價(jià)格時(shí)，可由發(fā)電成本補(bǔ)償來保證套機(jī)的運(yùn)行利益。因此，調(diào)整燃機(jī)獨(dú)立申報(bào)策略，將汽機(jī)的發(fā)電成本折算至燃機(jī)發(fā)電成本內(nèi)，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)模型和物理模型中燃機(jī)和汽機(jī)相同的依賴關(guān)系，可有效保障分軸燃機(jī)在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的合理收益。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先對(duì)比分析了國(guó)內(nèi)外分軸燃機(jī)參與市場(chǎng)不同機(jī)制的特點(diǎn)及適用性，進(jìn)而從浙江電力現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)際探索經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，對(duì)分軸燃機(jī)如何高效、穩(wěn)定地參與現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行開展了深入分析和研究。結(jié)合多次現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)算試運(yùn)行實(shí)踐數(shù)據(jù)，進(jìn)一步論證了基于獨(dú)立建模的分軸燃機(jī)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制的合理性和可靠性。

1）通過研究分軸燃機(jī)中燃機(jī)和汽機(jī)發(fā)電單元的內(nèi)在聯(lián)系，在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)系統(tǒng)中對(duì)每個(gè)發(fā)電單元進(jìn)行獨(dú)立建模，與調(diào)度體系中運(yùn)行的D5000系統(tǒng)內(nèi)物理模型保持一致，高效實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)出清和安全校核過程中與D5000系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，避免了復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化和特殊處理。

2）通過調(diào)整燃機(jī)獨(dú)立申報(bào)策略，將汽機(jī)的發(fā)電成本折算至燃機(jī)發(fā)電成本內(nèi)，以此來決定套機(jī)在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)內(nèi)的啟停和出力曲線，構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)模型和物理模型中燃機(jī)和汽機(jī)相同的依賴關(guān)系。同時(shí)，汽機(jī)作為決策變量和燃機(jī)一起參與發(fā)用電平衡約束，既保證了電網(wǎng)的發(fā)用電平衡，又確保了聯(lián)合循環(huán)分軸燃機(jī)與同軸燃機(jī)能夠同臺(tái)競(jìng)價(jià)。

3）構(gòu)建包含分軸燃機(jī)的電力市場(chǎng)出清模型，僅將燃機(jī)報(bào)價(jià)納入目標(biāo)函數(shù)，通過預(yù)置的燃機(jī)和汽機(jī)比例關(guān)系，將汽機(jī)作為決策變量體現(xiàn)在發(fā)用電平衡約束中，將套機(jī)多種運(yùn)行模式之間復(fù)雜的轉(zhuǎn)換模型簡(jiǎn)化為兩臺(tái)獨(dú)立機(jī)組的優(yōu)化算法，在滿足平衡約束的基礎(chǔ)上通過目標(biāo)最優(yōu)化自動(dòng)篩選出最優(yōu)的套機(jī)運(yùn)行模式，既大幅簡(jiǎn)化了模型算法，又避免了傳統(tǒng)優(yōu)化算法一天只能選擇一種運(yùn)行模式的排他性，解決了燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組套機(jī)運(yùn)行方式多變的問題。