电力市场环境下电网安全经济调度研究

四川大学硕士学位论文电力市场环境下电网安全经济调度研究姓名：武云霞申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：刘俊勇20060401电力市场环境下电网安全经济调度研究作者：武云霞学位授予单位：四川大学相似文献(10条)1.学位论文张利电力市场中的机组组合理论研究2006电力市场的核心问题是电能交易。电力商品的特殊性和电力生产技术的特点，决定了在有组织的日前电力市场中，机组组合(UC)式拍卖成为实现电能交易的一种重要方式。本文研究电力市场中的机组组合问题，揭示竞争的电力市场中机组组合的作用和面临的问题，探求解决方法，这对于考察电力市场的电能交易具有十分重要的理论价值和实践指导意义。在当前的电力市场机组组合理论研究中，把握电力技术与市场原则的融合，破解网络约束对电力交易的制约机理，引入需求侧响应以改进单边市场的不完善性，都是急待解决的课题。本文在电力市场环境下，以机组组合为主线索，开展了如下有一定创新意义的研究工作并取得成果：首先，根据电力工业自身的技术进步及其运营环境的变化，本文建立了全面反映研究课题的数学模型。Pool交易模式下的电能交易模型无疑就是机组组合，其最有效率和潜力的求解方法是拉各朗日松弛法(LR)法。分析表明，电力市场中的机组组合问题较传统机组组合问题更加复杂，其难点在于离散量的处理，以及市场规则的引入，直观的几何分析揭示了这一复杂性的原因，同时论证了对偶间隙存在的必然性。对机组组合下市场均衡实现机制的分析，论证了一定技术条件下的电力市场中采用UC作为竞价算法的必要性和合理性，概念的澄清对不完全竞争的电力市场运营机制的建立是十分有益的。其次，本文针对相似或相同机组在机组组合中引发的公平问题展开研究。该问题是电力技术对电能交易的制约作用的一种体现，其本质是竞争规则是否公平，发电商能否获得平等的竞争机会的问题。本文依据概率理论，提出了一种考虑公平性问题的交易模型和算法，通过发电商竞价机会的动态分配，解决了已有算法在此问题上的不足，可确保拥有相同参数机组的不同发电商实现公平竞争。再次，在分析已有模型、算法的基础上，本文提出了一种解决网络安全约束下的机组组合问题的新算法。该算法在拉格朗日对偶分解的基础上有机结合变量复制技术，通过附加人工约束的引入，使网络约束嵌入单机子问题中，有效地实现了网络约束对开机机组的筛选作用。该算法重点解决在SCUC问题中网络安全约束与机组启停相分离的问题，更深刻地揭示了安全经济调度和安全约束下机组组合在概念上的区别和联系，从而为建立节点电价与网络安全约束机组组合的关系奠定了基础。仿真计算表明，本文提出的算法可在机组启停决策阶段精确考虑网络安全约束对每一机组启停的制约，因此求得的结果更优。最后，本文从需求侧的作用和需求侧响应的概念出发，阐明了需求侧响应对电力市场的重要意义，对目前各国电力市场采取的各种需求侧响应措施进行了分析。在此基础上，建立考虑需求侧响应的市场竞争的数学模型，针对该模型中需求响应约束无法分解的问题，提出采用基于变量复制技术的LR法，有效地解决了需求响应引起的机组组合中负荷不确定和负荷转移的问题，实现了对问题的求解。需求侧的积极参与无疑扩大了市场竞争的空间，算例仿真表明，本文提出的模型和算法是进行需求侧响应分析的有效手段。2.期刊论文胡青浅议电力市场环境下的电网安全经济调度-中国电力教育2009,(4)在电力市场环境下,采用合适的电网安全经济调度以及为实现安全经济调度所采取的策略是极其重要的.本文在分析了适应于电力市场环境下的电网安全经济调度问题及重要性的基础上,结合德阳地区电网的特点及薄弱环节,详细介绍并给出了地区电网在应对市场环境所要求的电网安全经济调度的策略及保障措施.3.学位论文徐善鹏电力市场输电阻塞管理与输电权研究2004进入二十世纪九十年代,电力市场为全球电力行业带来了一场深刻的革命——通过引入竞争提高电力行业的效率与效益,满足社会经济发展的需求.为了电力市场的有效实施,各国学者与专家都纷纷投入到相关领域问题的研究中.近几年来,经济的高速发展造成电能消费的高涨.但是相对落后的输电网络建设使得输电阻塞现象在各大电力市场经常发生.为了保证输电网络的安全可靠运行,实现在阻塞控制时的社会利益最大化,以及提高电力市场运作的效益,针对阻塞控制的管理方法的研究具有重要的社会意义与经济意义.输电阻塞是指由于网络约束的限制,使输电网的输送能力不足以同时传输所有市场交易的一种状态,它表征出输电网有限容量的特性.它导致更廉价的电力无法输入负荷区,降低社会经济效益;更甚至引起区域性的缺电现象,影响正常的社会经济与生活秩序.在电力市场中,针对输电阻塞的管理目标是制定一系列规则,有效地控制发电机和负荷,使系统的短期运行具有一定的安全和可靠性裕度,同时为系统的长期投资规划提供有效信息.一种好的管理方法应该同时具备实用性、合理性、高效性的特点.从短期而言,阻塞管理方法需要实现电力系统的最优安全经济调度,保证系统安全可靠运行;从长期而言,阻塞管理应该为系统的长期健康发展提供有效的激励信号,指引系统资源的合理配置,实现社会整体利益的最大化.通过对国内外文献资料的追踪和分析,该文从FACTS对输电阻塞的舒缓、电价法对输电阻塞的调整、电力潮流削减规则的制定、阻塞费用分摊方法的制定和输电权的设计五个方面,对目前电力市场阻塞控制方法进行归纳与总结,希望能够为中国电力市场的实施提供有用的参考.该文的研究重点在于输电权的设计上.通过对各类型输电权的分析与总结,归纳各自的优缺点,了解输电权设计的要素,提取输电权设计的方法与模型,为输电权在效率上与效益上的改良提供依据.经过研究,该文提出了一种提出了一个考虑用户利益的双边优先保险制输电权,该输电权通过用户投保体现了用户用电价值,能够实现在阻塞控制时的发电商和用户利益的最大化.该文还提出了一种糅合Obligation与Option的混合型输电权,增加了用户选择商品的自由度;为了让方便系统计算,该文还提出了一种基于统计学原理的经济补偿结算方法,在实现了系统的统一管理的同时,提高整体效率.该文对所提出的两种输电权均阐明了输电权实施的大略方案,并通过简单算例证明了有效性.4.学位论文史江凌电力市场输电网阻塞管理的研究2007电力市场改革就是将电力工业从传统的垄断管制型向竞争监管型转变，解除管制、引入竞争已经成为世界各国电力行业发展的总趋势。随着输电网开放以及转运业务或跨区域电能交易的日益增多，输电阻塞问题日益严重。阻塞分割了完整的电力市场，削弱竞争机制，导致发电资源在整个网络中优化配置失效，增加了发电成本，减少了市场效率。电力市场阻塞管理就是要制定一套公平的调整准则，实现电力系统的最优安全经济调度，保证系统安全可靠运行；通过价格信号为系统的长期健康发展提供激励。文章着重从以下几个方面对电力市场阻塞管理问题进行探讨，主要包括以下几个方面：①阻塞管理包括线路潮流的消除和阻塞调度费用的分摊。针对国内外阻塞管理的研究方法进行了归类、分析和比较，详细阐述了各种典型的阻塞管理方法的优点和不足之处。②对电力系统功率分布系数进行了详细的论述。对联合转移分布系数的概念、计算模型及求解进行了分析。联合转移分布系数没有平衡机的假设，其本身蕴含丰富的阻塞调度信息，而且比传统的功率传输分布系数更加稳定。联合转移分布系数求取主要是基于系统内两个节点增减对于线路潮流的影响，特别在双边交易模式下，能够为成对出现的交易转运业务提供阻塞管理的必要信息。这对于要求通过调度系统节点上发电机(负荷)功率注入(汲取)来消除阻塞管理来说具有良好的实用性。③在联营体交易模式下，提出发电-负荷期权进行阻塞管理，发电企业和负荷在阻塞情况下具有了较大的灵活性，有利于市场的资源合理流动；在双边交易模式下，着重分析金融输电权和基于潮流的物理输电权的优缺点，提出改进的输电权参与阻塞管理。改进型输电权持有者可以有效地在其权利范围内享有调度优先权，超出其权利范围的部分则与市场其他成员一起接受公平的调度。这样不仅可以有效地减少输电权持有者的损失，又不影响整个系统的经济调度，而且使得市场参与者积极主动参与阻塞管理。关于阻塞管理的费用，采用了网络拓扑分析方法进行潮流跟踪，按造成线路阻塞责任大小进行分摊。5.期刊论文李玉琛双边交易模式下安全经济电力调度问题-科技信息2009,(25)实现电力系统的安全、经济运行对国民经济发展具有重大的意义,电力系统安全经济调度问题一直受到电力工程技术人员和学者的重视.随着市场化改革的不断深入,安全经济调度面临着不少诸多新课题.主要是以双边交易形式为主的区域电网间电力电量互供日益频繁,调度必须充分适应这一需求;其次是即在特定的输电网络下,如果过于强调电力的自由传输,就有可能引起系统崩溃.本文就双边交易模式下的安全经济调度问题做一些初步的探讨.6.学位论文王雁凌日前电力市场交易计划优化理论研究200520世纪80年代以来，世界上许多国家开始进行电力体制改革，其目的就在于打破垄断，引入竞争，降低成本，提高效率，优化资源配置，促进电力工业本身的良性发展。交易计划的制定和执行是电力市场运作的核心内容，而日前交易又是电能量交易重要组成部分。在传统的电力运营模式下，调度部门对下属电厂拥有完全的控制权，日发电计划的制定和调整是按照安全经济调度的原则来制定的；但在发电侧引入竞争机制以来，厂网分开，竞价上网，电力调度交易中心的一切行为必须遵循电力市场运营规则。这种由传统模式到市场模式的转换，使得在交易方式、交易算法、竞争策略、技术支持系统等诸多方面都引起了显著的变革，制定公平、合理的日前交易计划直接关系到电力市场能否健康、稳定地运行和发展。本论文紧紧围绕着日前电力市场交易计划优化理论，在如下几方面进行了较为深入的研究：1.日前交易计划算法方面：通过对近年来普遍采用的日前交易优化算法的利弊分析比较，提出了将免疫算法应用于机组的优化组合。在对目标函数和各类约束条件的具体信息分析的基础上，提取了六类疫苗，使得免疫操作简单、实用，在计算速度及收敛性方面均优于遗传算法。2.日前交易计划中机组启动费的处理：为了合理考虑机组启动费用以保证发电公司获得合理的补偿，提出了一种在制定日前交易计划中处理机组启动费的新思路，即由市场监管部门和电力调度交易中心、发电公司，根据机组的启机效率、使用寿命以及国家现阶段的政策导向等多方面因素，共同核定机组的含有技术和经济双重性的参数——“最小经济运行小时数”；发电公司在竞价时根据自愿的原则，可以申报机组在“最小经济运行小时数”期间连续运行，其报价不作为市场统一边际电价；或者发电公司将机组的启动费用反映到报价中。本文提出的分摊机组启动费的两种方法—平均分摊法和负荷比例分摊法，可以帮助发电公司在制定报价方案时有效地修正其报价曲线。3.日前交易中不同结算方式的经济对比分析：针对不同的电力供给市场和消1费市场，分别从发电商策略性报价行为、市场交易电量、市场效率、消费者剩余、市场支配力几个方面对按报价结算(PAB)和按系统边际价格(SMP)结算方式进行了经济分析，指出应根据相应国家和地区的电力交易主体的市场特点，以及电力改革各个阶段的侧重点的不同，选择适合的结算方式。同时指出PAB和SMP的综合结算方式具有良好的发展前景，需要不断地在理论和实践中去研究相应的规则，使这种结算方式得到进一步地完善。4.合同电量和竞价交易电量在日前交易计划中的优化：建立了在交易日的96个交易时段经济分配日合同电量和竟价交易电量的数学模型，并应用线性规划法对该模型进行求解；提出的协调机组在各交易时段的合同电量和竞价电量的具体办法，在一定程度上限制了机组利用启、停时段及爬坡速度约束的投机报价现象；提出滚动修正机组的日合同电量，给出了衡量机组上网紧迫程度的指标和方法。算例表明了该模型、算法和分配方法，与单纯应用各交易时段的负荷预测比例分配两者关系的模型相比，提高了经济性。5.交易电量在各类市场间的优化分配：针对目前我国电力市场均未进行交易电量在各类市场间的优化分配的现状，建立了计及风险因素的交易电量优化分配的数学模型；详细分析了电网