电力市场下考虑网络约束的市场行为及电网规划研究

发布时间：2020-07-03 19:34

【摘要】： 在电力市场中,由于供大于求的市场结构更有利于发电侧的竞争,同时网络约束会给发电商更多的博弈机会,因而分析网络对市场影响很有必要。发电商的策略报价模型是对电力市场模拟的关键。很多策略报价模型已被研究并应用于电力市场中。在联合运营模式的电力市场中,电力网络要承担市场交易,因此网络结构必然对市场职能有很大的影响,网络约束会降低市场效益,特别是在发电商进行策略报价的情况下。因此电力网络加固非常重要,相应地对电力市场下电网规划的研究也非常重要。论文的第二章,考虑市场中的不同约束情况,即从没有任何约束的条件到考虑包括网络约束和发电机发电容量约束的各种约束情况,首次利用归纳法,求出独立系统操作员对基于线性供给函数模型的市场交易的优化解析分配结果,其中线路潮流利用了直流潮流模型。论文第三章研究发电商如何通过博弈供给函数的截距时的最佳策略报价。其博弈过程就是在循环求解两个嵌套优化问题:独立系统操作员根据发电商的报价及用户的需求最大化系统剩余,而发电商通过对独立系统操作员的市场分配行为进行分析预测来报价使得其在最终的市场分配中利益最大。因为有第二章解析结果,使得循环的每一步中两个优化问题的全局最优解均可解析求出,从而将供给函数模型推广到大的实际系统中。第四章目的是求取供给函数平衡,也就是在发电商策略报价时要改变报价曲线的斜率而保持截距不变。然而,利用第三章相同的办法,很难求取最佳斜率。文中利用一种间接的办法:在博弈每一步利用改变截距求取市场平衡点,然后利用市场平衡点和供给函数平衡的必要条件,即其截距为边际成本的截距,间接求出最佳斜率。其结果与直接求取斜率完全一样,从而巧妙解决了直接求取的困难。同时,本章还利用类似的方法求出当发电商博弈策略为以相同比率同时改变截距和斜率时的最佳比率。第五章利用三个算例(4节点系统,IEEE-30节点系统和IEEE-118节点系统)对前两章中的三种策略报价下的各种市场结果进行对比研究。得出三种策略方法都可以作为可选策略报价方法的结论。以前几章策略报价模型为基础,第六章分析了网络和发电商策略报价对市场的影响。给出两种评价考虑网络约束和策略报价的市场职能的评估方法。在第一种方法中,通过不同市场情况的分析研究比较,定义了一组评价指标。这种方法是以理想的完全竞争条件下的市场结果为基准,有网络约束的完全竞争情况以及有网络约束和没有网络约束的策略报价情况的市场结果与基准比较,从而得出网络约束和策略报价对市场结果的各自影响及它们的综合影响。在第二种方法中,从三个角度出发分析基于线性供给函数模型的网络约束和策略性报价对发电剩余及平均节电电价:阻塞,来自容量集中的市场力,来自线路潮流约束值的市场力。这三个因素也是通过对不同情况下的市场结果的比较而得:有阻塞的完全竞争情形对没有阻塞的完全竞争情形;有阻塞的策略报价情形,但线路潮流约束值在发电商博弈中未知,对有阻塞的完全竞争情形;有阻塞的策略报价,策略报价中线路潮流约束值为已知的情形对有阻塞的策略报价,策略报价中线路潮流约束值为未知的情形。在本章最后,定义了社会剩余,发电剩余,需求剩余以及加权平均电价对潮流约束的灵敏度,依此作为对网络中线路的急需扩建程度进行排序的依据。IEEE-30节点系统作为本章的算例。第七章中提出联合运营模式下启发式电网规划的新的灵敏度指标,选线的指标的定义既考虑了线路的建设成本,又考虑了市场效益,同时考虑了发电商的策略报价以及因新增发电商和新增用户引起得孤立节点。因而为电力市场下的电网规划提出新思路。并利用逐步加线法和逐步减线法进行规划对18节点系统进行规划,同时还考虑8年的动态规划,并提出基于逐步加线和逐步减线的混合启发式动态规划方法。文中的最后一章给出全文所得的所有结论。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：F407.61;TM715
【图文】：

指标,加权平均,网络结构,市场

图 6-1 加权平均电价的指标和各种剩余的指标Fig. 6-1 Average price and surplus indices (IEEE-30)从算例中可知网络结构对市场结果影响很大。网络结构对市场的影响与其结构，发电商及用户的类型及其在网络中的分配有关。网络结构对市场的影响力市场特有的，当它与所有市场中共有的供应商的策略报价相叠加，会使得市

【引证文献】