JP2006195848A - 電力取引市場における約定価格の決定要因分析方法及び分析のためのコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力系統1における潮流方程式及び需給バランス関係式を含んで構成された等式制約条件と、有効・無効電力上下限、電圧上下限及び潮流上下限を含んで構成された不等式制約条件とを満たした上で、全ての電力供給者(12と14)と需要者(13と15)の社会余剰を示す目標関数の値を最大化するシングルプライスオークションの最適解及びその双対解を求め、最適解及び入札関数に基づいて、約定価格決定母線を検索し、等式制約条件及び不等式制約条件を有価制約条件と無価制約条件とに分け、約定価格決定母線における電圧感度を計算することにより、約定価格を消費コスト、発電コスト、入札関数、有価制約条件の等価価値及び入札量の上下限制約のそれぞれに関する項から構成される線形多項式に分解して計算する。
【選択図】図1
Description
式(1)中、F(X)は電力供給者余剰と電力需要者余剰の合計である社会余剰を示す目標関数であり、その第1項は非スポット市場の負荷D15の消費コスト(既知量)を示しており、その第2項は非スポット市場の発電機G14の発電コストを示しており、その第3項はスポット市場の買い手(負荷SD13)の購入コストを示しており、その第4項はスポット市場の売り手(発電機SG12)の販売コストを示している。非スポット市場の負荷の消費量とその料金は事前に与えられるため、第1項は既知量となり、目標関数の最適解に影響しない。ωi(Pgi)は発電機の増分燃料費関数のため、通常Pgiの1次関数で表される。また、買い手の入札関数θi(PDi)と売り手の入札関数φi(PGi)は一般的に線形関数または区分線形関数で表現できる。
式(1)の最適解Xで、Hを活性化制約とすれば、該最適解は式(19)〜(21)を満たす。
式(25)が成立すれば、式(28)を式(29)に書き換え、約定価格決定母線GKにおける電圧感度XPGkとラグランジュ乗数αPGkを求めることができる。
同じ方法により、約定価格決定母線DKにおける電圧感度XPDkとラグランジュ乗数αPDkを表す式(30)を導出することができる。
即ち、市場価値のある制約条件Nの設定を決めれば約定価格πは一意的に求まるものであるが、制約条件Nの決め方により約定価格πの分解式が異なることがある。
また、母線46に接続されている非スポット市場の発電機23の増分燃料費関数はω6(Pg6)=7.0Pg6 であり、有効・無効出力上下限は0.0≦Pg6≦1.0であり、無効出力上下限は0.0≦Qg6≦0.5である。母線43に接続されている非スポット需要家33の有効負荷はPd3=0.3であり、無効負荷はQd3=0.18である。売り手・買い手の無効電力出力の下限は0.0、上限は入札量の1/2とする。全ての母線41〜46に対する電圧の上下限制約は0.95≦Vk≦1.05であり、母線43と母線42との間の送電線51の有効電力潮流上下限は-0.05≦Pf3-2≦0.05であり、非スポット需要家33の電気料金πdiは15.0であり、スポット市場送電ロス率k は0.0とする。なお、全ての値はpu表記である。
12 スポット市場の発電機SG
13 スポット市場の負荷SD
14 非スポット市場の発電機G
15 非スポット市場の負荷D
16 操作&表示手段
21 第1売り手
22 第2売り手
23 非スポット市場の発電機
31 第1買い手
32 第2買い手
33 非スポット市場の負荷
41 第1母線
42 第2母線
43 第3母線
44 第4母線
45 第5母線
46 第6母線
51 送電線
Claims (6)
- 電力取引市場で入札により決済された約定価格で電力を販売する売り手の発電機と、前記約定価格で電力を購入する買い手の負荷と、固定電気料金で電力を提供する非スポット市場の発電機と、前記固定電気料金で電力を消費する非スポット市場の負荷とを含んで構成される電力系統の電力取引市場における約定価格の決定要因分析方法において、
前記電力系統における潮流方程式及び送電損失を含む自由化発電と需要の需給バランス関係式を含んで構成された等式制約条件と、有効・無効電力上下限、電圧上下限及び潮流上下限を含んで構成された不等式制約条件とを満たした上で、全ての電力需要者余剰と全ての電力供給者余剰とを含む社会余剰を示す目標関数の値を最大化するシングルプライスオークションの最適解及びその双対解を求め、
前記最適解及び前記売り手と前記買い手のそれぞれの入札関数に基づいて、約定価格決定母線を検索し、
前記等式制約条件及び前記不等式制約条件を、前記約定価格にその価値が陽に評価される有価制約条件と、前記約定価格にその価値が陽に評価されない無価制約条件とに分け、
前記有価制約条件、前記無価制約条件、前記最適解及び前記双対解に基づいて、前記約定価格決定母線における電圧感度を計算することにより、
前記約定価格を、前記非スポット市場の負荷の消費コストに関する項と、前記非スポット市場の発電機の発電コストに関する項と、前記買い手の入札関数に関する項と、前記売り手の入札関数に関する項と、前記有価制約条件の等価価値に関する項と、入札量の上限制約に関する項と、入札量の下限制約に関する項とから構成される線形多項式に分解して、前記各項の値を計算することを特徴とする電力取引市場における約定価格の決定要因分析方法。 - 前記最適解での入札価格が一番高い売り手の発電機に接続されている母線と、前記最適解での入札価格が一番安い買い手の負荷に接続されている母線をそれぞれ前記約定価格決定母線とすることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電力取引市場における約定価格の決定要因分析方法。
- 電力取引市場で入札により約定された約定価格で電力を販売する売り手の発電機と、前記約定価格で電力を購入する買い手の負荷と、固定電気料金で電力を提供する非スポット市場の発電機と、固定電気料金で電力を消費する非スポット市場の負荷とを含んで構成される電力系統において、
下記の式(2)で表す潮流方程式及び下記の式(4)で表す送電損失を含む自由化発電と需要の需給バランス関係式を含んで構成された等式制約条件と、下記の式(3)で表す有効・無効電力上下限、電圧上下限及び潮流上下限を含んで構成された不等式制約条件とを満たした上で、下記の式(1)で表す全ての電力需要者余剰と全ての電力供給者余剰とを含む社会余剰を示す目標関数の値を最大化するシングルプライスオークションの最適解及びその双対解を求めるステップと、
約定価格決定母線となる前記最適解での入札価格が一番高い売り手の発電機に接続されている母線と、前記最適解での入札価格が一番安い買い手の負荷に接続されている母線とをそれぞれ検索するステップと、
前記等式制約条件及び前記不等式制約条件から分けられた前記約定価格にその価値が陽に評価される有価制約条件、前記約定価格にその価値が陽に評価されない無価制約条件、前記最適解及び前記双対解に基づいて、前記売り手の発電機に接続されている約定価格決定母線における電圧感度を下記の式(5)と(7)とにより計算し、前記買い手の発電機に接続されている約定価格決定母線における電圧感度を下記の式(6)と(7)とにより計算するステップと、
下記の式(8)により、前記約定価格を前記非スポット市場の負荷の消費コストに関する項と、前記非スポット市場の発電機の発電コストに関する項と、前記買い手の入札関数に関する項と、前記売り手の入札関数に関する項と、前記有価制約条件の等価価値に関する項と、入札量の上限制約に関する項と、入札量の下限制約に関する項とに分解して計算するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする電力取引市場における約定価格の決定要因分析のためのコンピュータプログラム。
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