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电力市场下发电厂无功生产成本的研究

作　者: 关春萍
导　师: 郭宗仁；温步瀛
学　校: 福州大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 发电机无功功率成本价值最优潮流
分类号: TM711
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 169次
引　用: 2次
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内容摘要

无功功率在电力系统中具有非常重要的作用。随着电力市场的改革，厂网分离，竞价上网后，无功成本的收回问题关系到发、输电各方切身的利益，逐渐受到人们的重视，但由于对其研究起步较晚，尚未形成完善的理论。对发电厂无功的采购和定价等问题的研究是基于发电机的无功成本函数已知的基础之上，然而目前的无功成本函数只是一个基于有功生产成本的估算的模型，本文将对电力市场条件下的发电机的无功生产成本函数进一步分析与探讨，给出一个新的更加切合实际的分析模式和方法。本文主要从发电机本身和对系统贡献两个角度来分析发电机的无功成本。从对系统贡献角度，采用电压灵敏度方法(VS法)、PV曲线法、等效无功补偿法(ERC)、无功备用方法来确定一个七节点系统中的发电机的无功价值和IEEE14节点系统的发电机的无功价值，电压灵敏度法和PV曲线法可比较出不同电源跟踪负荷变化的灵敏度大小，而等效无功补偿法和无功备用方法可比较出不同电源替换其它发电机是否是最有效率的。根据上述方法分析无功价值高低，从而进一步地确定无功成本的大小。另外，本文还从发电机角度上分析了无功服务与电压、功率限制曲线、发电机向负荷传输电能大小的关系；根据功率限制曲线对发电机无功成本的来源进行详尽剖析，从理论上确定一个分区间的成本函数；并依据短期边际成本理论可推出，计算发电机节点的电价可采用无功成本函数的偏导数的方法。综合上述两个部分，通过具体的发电机的参数得到无功成本函数，采用该成本函数求偏导数，并采用该成本函数计算实时电价，观察采用这两种方法计算得到的发电机节点的电价是否合理，验证无功成本函数的正确性。最后，讨论了如何应用分段的成本函数，根据无功成本函数是分段函数的特点，提出了无功采购的新方案，即各发电商对各个成本区间进行报价，系统根据收购总成本最小，确定系统在各个区间上的收购价格。采用MATLAB的符号工具箱，编制基于原-对偶内点法最优潮流程序，作为课题研究的工具，应用于求实时电价和无功采购问题。

全文目录

第一章引言  7-13
  1．1 背景  7-8
  1．2 电力市场中无功成本研究的重要意义  8
  1．3 有关无功成本研究动态简介  8-11
  1．4 本文的工作  11-13
第二章无功辅助服务概述  13-21
  2．1 辅助服务概念及获取方法  13-14
  2．2 无功功率的平衡  14-17
  2．3 电力市场中的无功功率服务  17-21
    2．3．1 无功功率服务内容  17-18
    2．3．2 无功功率服务市场  18-19
    2．3．3 一些国家的无功功率服务  19-21
第三章无功功率生产成本概述  21-27
  3．1 关于成本的几个经济学概念  21
  3．2 无功功率生产成本  21-27
    3．2．1 并联电容器无功功率生产成本  22
    3．2．2 同步调相机无功功率生产成本  22
    3．2．3 同步发电机无功功率生产的成本  22-27
第四章发电侧无功生产的成本分析  27-35
  4．1 无功服务特点分析  27-29
    4．1．1 机端电压值与无功输出量的关系  28
    4．1．2 无功的地域特性  28
    4．1．3 传输量与无功输出量的关系  28-29
    4．1．4 发电机运行极限限制  29
    4．1．5 电压和场电流限制线对传输量的影响  29
  4．2 电厂无功生产成本的来源剖析  29-32
    4．2．1 采用发电机的运行极限分析无功成本  29-30
    4．2．2 发电机的无功成本的组成  30-31
    4．2．3 机会成本计算说明  31-32
  4．3 发电机节点的无功电价与成本函数的关系  32-34
  4．4 小结  34-35
第五章发电机的系统侧无功价值的确定  35-46
  5．1 电压灵敏度法  35-38
  5．2 PV曲线法  38-39
  5．3 ERC方法  39-40
  5．4 无功备用方法  40-41
  5．5 比较这些方法  41
  5．6 IEEE14节点系统中发电机的无功价值  41-45
  5．7 总结  45-46
第六章发电机无功成本计算方法  46-51
  6．1 获取各区间的成本函数  46-48
    6．1．1 计算方法  46
    6．1．2 算例  46-48
  6．2 成本偏导数法计算发电机节点无功电价  48-49
  6．3 采用无功成本函数计算无功实时电价  49-50
  6．4 总结  50-51
第七章基于成本结构的无功采购方案和最优潮流  51-60
  7．1 无功采购  51-53
    7．1．1 采购方法  51
    7．1．2 采购数学模型  51-52
    7．1．3 算例说明  52-53
  7．2 基于原-对偶内点法的最优潮流编程  53-60
结论  60-61
参考文献  61-64
致谢  64-65
附录七节点系统数据和IEEE14节点数据  65-74

电力市场下发电厂无功生产成本的研究

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