电力市场投标策略研究：充电站调度模型与仿真分析

资源摘要信息:"本文深入探讨了日前电力市场和实时电力市场中充电站的投标策略，并提出了相应的模型和方法。首先，文章提出了一种基于闵可夫斯基加法的充电站内电动汽车集群模型压缩方法，并建立了预测模型和评估模型来预测和评估充电站的可调度潜力。其次，考虑了充电站间的非合作博弈问题，并建立了电力零售市场下充电站的策略投标模型。此外，文章还将策略投标模型转化为广义Nash均衡问题，并提出了基于日前报价和实时报量的两阶段市场交易模式，并与合作投标模式、价格接受模式和集中调度模式进行了对比分析。最终，通过基于matlab和cplex编程实现的仿真，在一个38节点配电系统上验证了所提策略和模型的有效性。" 知识点详解: 1. 电力市场程序 电力市场程序指的是电力交易的一系列规则和流程。在电力市场中，通常存在两大类市场：日前市场和实时市场。日前市场主要针对未来一段时间内的电能进行交易，以保证供需平衡；实时市场则是在日前市场交易的基础上，针对实际运行过程中发生的供需变化进行实时调整。 2. 投标策略 投标策略是指参与市场交易的各方为了获取最大的经济效益，根据市场规则和自身条件制定的投标计划。在电力市场中，投标策略通常包括如何报价、投标量的确定以及投标时机的选择等。 3. 日前电力市场和实时电力市场的投标策略 日前电力市场的投标策略是指电力供应商或消费者在知道未来电力需求和供给情况的基础上，提前决定自己在未来的交易行为。实时电力市场的投标策略则是在实际电力交易发生的时刻，根据当前和预测的供需情况，快速作出交易决策。 4. 充电站的投标策略 随着电动汽车的普及，充电站成为了电力市场的重要参与者。充电站的投标策略通常包括定价策略、充电服务安排、与电网互动的方式等。在日前市场和实时市场中，充电站需要根据自身调度能力和充电需求，提出合理的投标策略。 5. 充电站内电动汽车集群模型的压缩方法 由于电动汽车数量众多，建立精确的集群模型将会非常复杂。因此，需要运用一定的数学方法对模型进行压缩，以简化计算过程，同时保持模型的基本特征和行为。闵可夫斯基加法是解决此类问题的数学工具之一。 6. 可调度潜力预测模型和评估模型 可调度潜力是指在特定条件下，充电站可以提供的服务范围。预测模型用于估计未来的可调度潜力，而评估模型用于根据当前和预测情况评价充电站的实际服务能力。 7. 非合作博弈 非合作博弈是在没有合作或协议的情况下，各参与者独立作出策略决策，追求自身利益最大化的博弈形式。在充电站投标策略中，非合作博弈表现为各充电站在市场价格竞争中如何定位自身策略。 8. 广义Nash均衡问题 广义Nash均衡是指在多方参与的非合作博弈中，没有一个参与方能通过改变自己的策略来单独获得更大的收益。这是一个解决非合作博弈问题的理论框架，文章中通过驻点法将策略投标模型转化为广义Nash均衡问题来求解。 9. 两阶段市场交易模式 两阶段市场交易模式指的是一种交易机制，它将市场交易分为两个阶段进行：第一阶段是日前市场，主要处理中长期的电力交易；第二阶段是实时市场，用来调整日前市场中的不足，并应对实时供需变化。这种模式有助于更好地平衡电力供需。 10. 合作投标模式、价格接受模式和集中调度模式 合作投标模式是指市场参与者之间通过合作来共同提出投标方案；价格接受模式则是指市场参与者接受市场价格，而不主动对价格产生影响；集中调度模式则是由一个中心机构来集中调度各参与方的行为。这些模式是电力市场中常见的几种不同交易机制。 11. Matlab和Cplex编程 Matlab是一种广泛应用于数值计算和仿真领域的软件，具备强大的数学计算和可视化功能。Cplex是一种高性能的数学规划求解器，它可以用来解决线性规划、整数规划等优化问题。在这篇文章中，作者利用Matlab和Cplex的编程能力来实现上述提到的预测模型、评估模型和均衡问题求解。 12. 38节点配电系统仿真 通过仿真测试来验证理论模型和策略的有效性是常见的研究方法。这里作者使用一个含有38个节点的配电系统来模拟实际的电力系统环境，检验提出的投标策略在现实条件下是否可行。 总结： 文章通过建立数学模型和编程仿真，提出了一套完整的两阶段市场投标策略，以应对日前电力市场和实时电力市场中充电站投标的复杂性。这些策略和模型可以有效地帮助充电站在电力市场中进行有效投标，同时考虑到了市场参与者的策略互动和系统本身的运行特性。