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电力市场环境下发电容量充裕性调控机制的研究

作　者: 陶文斌
导　师: 张粒子
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 发电容量充裕电源投资规划系统动力学检修权检修市场实物期权随机期望模型混合智能算法
分类号: TM734
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 231次
引　用: 1次
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内容摘要

发电容量充裕是确保电力系统安全稳定运行的重要条件和电力工业市场化改革能够得以成功进行的前提。本文对市场化改革中出现的影响发电容量充裕度的因素进行了深入的分析,提出了在市场环境下调控发电容量充裕度的机制和方法,希望能够为保障电力市场中适度的发电容量充裕性提供实际参考和帮助。论文取得的主要的创新性成果如下:电源投资规划是影响发电容量长期充裕的重要因素。本文将系统动力学的理论和分析方法引入电源投资规划的分析中,将电源投资市场映射为一个动态响应的物理系统,通过建立反映该系统状态转移特性的动力学方程并进行求解,揭示在市场条件下,电源投资在影响因素的不同变化趋势下表现出来的变化规律,从而能够通过对影响因素的观测,把握电源投资的发展趋势,在宏观上提前对电源投资规划进行分析和调控。发电机组检修直接造成发电容量减少,对系统发电容量充裕性有很大的影响。针对部分市场中出现的以发电机组检修为由,持留发电容量,人为造成发电容量紧缺的现象,本文提出了检修权的概念,并设计了相应的交易机制,通过建立发电机组检修市场,重新有序化电力市场下的发电机组检修。该机制以市场的手段配置紧缺的发电检修资源,较好的实现了分散决策与集中优化的协调和统一。发电燃料充足是确保发电机组足额出力的重要前提。针对近年来国内出现的由于“电煤”供应紧张导致发电机组出力不足,电力短缺的现象,本文借鉴金融期权的理论及其实践,设计了燃料的实物期权交易模式,以期建立起发电燃料保障机制,为发电商提供有效规避电价和煤价波动风险的工具,确保燃料供给充足,从而确保发电容量充裕。燃料的实物期权交易模式建立起发电燃料的供给保障机制。在此基础上,本文进一步探讨了发电集团的燃料配给优化问题。论文中考虑发电集团同时参与多个市场(或同一市场不同价区)竞争时的情形,建立了计及上网电价和上网电量不确定性的燃料配给优化的随机期望值模型,并采用随机模拟,神经元网络和遗传算法相结合的混合智能算法进行求解,该模型能够较好的扩展、推广应用于发电集团面临其他市场不确定性时的燃料配给优化。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-19
  1.1 问题的提出  8-12
    1.1.1 电力市场的发展历程  8-9
    1.1.2 市场改革失败的教训和成功的经验  9-12
  1.2 研究现状  12-17
    1.2.1 容量充裕性评估  12-13
    1.2.2 提高发电容量充裕度的机制和方法  13-17
  1.3 论文的主要内容  17-19
第二章电源投资的系统动力学分析  19-32
  2.1 引言  19-20
  2.2 系统动力学简介  20-23
    2.2.1 系统的定义及其特征  20-21
    2.2.2 系统动力学分析方法  21-23
  2.3 电源投资的动力学分析模型  23-28
    2.3.1 电源诱发投资分析模型  23-26
    2.3.2 区域电源投资规划的动力学分析  26-28
  2.4 算例仿真分析  28-30
  2.5 本章结论  30-32
第三章发电机组检修市场设计  32-55
  3.1 引言  32-33
  3.2 传统机组检修计划制定方法综述  33-38
    3.2.1 目标函数  33-35
    3.2.2 约束条件  35-37
    3.2.3 优化方法  37-38
  3.3 发电机组检修权及其交易机制  38-46
    3.3.1 问题的提出  38-39
    3.3.2 交易模型及其运行机制  39-46
  3.4 算例分析  46-54
    3.4.1 算例1  46-50
    3.4.2 算例2  50-54
  3.5 本章结论  54-55
第四章发电燃料的实物期权交易模式  55-79
  4.1 引言  55-56
  4.2 实物期权简介  56-61
    4.2.1 期权的定义及其作用  56-60
    4.2.2 实物期权的定义及其在电力市场中的应用  60-61
  4.3 发电燃料的实物期权交易模式  61-72
    4.3.1 数学模型  62-64
    4.3.2 模型的求解  64-70
    4.3.3 交易流程  70-72
  4.4 算例分析  72-78
  4.5 本章结论  78-79
第五章市场条件下发电燃料的优化配置  79-93
  5.1 引言  79-80
  5.2 市场条件下燃煤优化配置的模型  80-85
    5.2.1 成本模型  80-81
    5.2.2 利润模型  81-82
    5.2.3 目标函数  82-85
  5.3 市场条件下燃煤优化配置模型的求解  85-87
  5.4 模型扩展  87-89
  5.5 算例仿真  89-92
    5.5.1 算例1  89-90
    5.5.2 算例2  90-92
  5.6 本章结论  92-93
第六章结论  93-95
参考文献  95-104
致谢  104-105
攻读博士学位期间发表的学术论文  105-106
攻读博士学位期间参加的科研工作  106

电力市场环境下发电容量充裕性调控机制的研究

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