电力市场背景下需求侧报价的时间序列分析方法研究

摘要

随着电力市场的发展，需求侧购电的优化策略一直是国内外学者研究的热点问题。在目前的研究中，对参与市场报价的负荷主要以统一的形式进行处理。随着用电器种类的增多、储能技术和电动汽车技术的不断发展，在运行时间上具有一定灵活性的可转移负荷将给需求侧报价策略带来新的优化空间。
　　论文以典型的日前市场和实时市场结合的双结算市场为应用背景，分别对日前市场和实时市场的出清电价进行时间序列分析。通过自相关函数和偏相关函数的计算分析了不同日期同一时刻电价之间的相关性，并以此建立两个市场各个时刻的ARIMA模型，通过最大似然估计计算出相应的模型参数。通过ARIMA模型对电价序列进行表示，充分利用了电价历史数据的信息，为可转移负荷的优化报价模型提供了电价预测支持。
　　在双结算市场的环境下，论文提出了基于时间序列模型电价短期预测的可转移负荷优化报价策略。由于市场电价具有较大的不确定性，可转移负荷的最优报价是一个随机优化问题。论文以可转移负荷的购电费用期望最低为目标函数，在现有优化策略模型的基础上引入ARIMA模型的短期预测从而对优化方法进行改进。采用电力市场的实际日前电价和实时电价数据对论文提出的方法进行算例测试，结果验证了该方法能够在现有方法的基础上进一步优化可转移负荷的报价策略，从而降低可转移负荷的购电费用的期望值。
　　考虑到电力市场对需求侧单一时刻的报价功率限制，论文提出了一种自动报价调整策略。为了避免功率约束增加优化报价模型的复杂性，先通过无功率约束的策略模型计算出优化报价，然后通过考虑报价功率约束的贪心算法对优化报价策略进行调整，使得报价在满足功率约束的前提下购电费用期望值最低。基于贪心策略的报价调整算法为未来研究中考虑更多报价约束提供了模型简化思路，将可能的约束与模型进行解耦，提高了优化模型的适用度和通过性，可供报价策略模型研究参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究发展现状

1．2．1 电力市场发展现状

1．2．2 需求侧报价研究现状

1．2．3 短期电价预测研究现状

1．3 本文研究内容

第2章 时间序列分析

2．1 线性平稳模型

2．1．1 有限阶数自回归平稳过程

2．1．2 有限阶数滑动平均过程

2．1．3 混合自回归滑动平均过程

2．2 线性非平稳模型

2．2．1 ARIMA模型的提出

2．2．2 ARIMA模型的三种表示方式

2．3 时间序列预测方法

2．3．1 最小均方误差预测与更新

2．3．2 预测概率置信限的计算

2．4 本章小结

第3章 双结算电力市场与电价时间序列建模

3．1 电力市场的模型与结构

3．1．1 电力市场模型

3．1．2 电力市场的结构

3．2 双结算市场电价的时间序列分析

3．2．1 电价样本处理

3．2．2 日前市场电价时间序列分析

3．2．3 实时市场电价时间序列分析

3．3 本章小结

第4章 电力市场中需求侧报价策略

4．1 可转移负荷报价模型

4．2 基于电价预测的报价策略

4．2．1 可转移负荷报价的计算方法

4．2．2 考虑功率限制的自动调整策略

4．3 算例分析

4．3．1 平均值法与预测值的比较

4．3．2 考虑功率限制的报价调整算法

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 未来研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研工作及发表的论文

致谢