电力市场环境下的电力系统分析方法研究

发布时间：2020-09-25 14:20

　　全球范围内的电力市场化改革为电力工业带来了新的发展机遇，同时为电力系统分析提出了许多新的课题。本文主要针对电力市场中的输电和转运服务定价、发电竞价以及互联区域间可用输电能力计算等问题进行了较为全面和深入的理论研究和计算分析，主要内容及成果如下： (1)由于输电系统的规模经济，在基于实时电价的电力市场中，输电系统的收入和支出难以平衡。本文提出了一种基于潮流追踪的新的实时电价收支平衡方法。基于对输电系统利用率的思想，收支平衡采用附加费的方式实现，并未改变最优的电价信号，因而可以获得最大的社会效益。未修正的实时电价取决于系统的运行工况，是指导系统短期运行的经济信号：实时电价的附加费分量反映了节点所处的地理位置，可以作为指导系统长期规划发展的经济信号。所提出方法的优越性在于不仅保证了对各市场成员的公平公正，而且提供了实时电价所不能给出的指导系统长期发展的经济信号。 (2)在由实时电价导出的转运费基础之上，进一步提出了根据转运业务对输电系统的实际利用率收取附加费的转运业务定价方法。该方法是在考虑了转运业务的潮流方式基础上进行的，因而可以同时考虑多项转运业务。该方法从技术角度，而非人为假定来完成，体现了电力市场公平竞争的基本原则。 (3)在潮流追踪的基础上，本文提出了一种考虑网损修正的优先次序竞价法。由于所处地理位置的不同，各发电厂发电功率在电网中的损耗水平也有所差异。所提出的方法在发电竞价交易之前就考虑了各发电厂有功出力的网损水平，因而所得交易结果比常规优先次序法更为公平合理。此外，由于考虑了网损的影响，应用该方法时，各节点的清算价格有所不同，因此还可作为指导电厂选址的一个经济信号。 (4)首次提出了采用强化学习方案决定独立市场成员最优竞价策略的模型和方法。作为一种随机优化方法，该方法可以帮助独立市场成员获取其全局最优的竞价策略。所提出的学习自动机模型和竞价算法不需知道其余市场竞争者的竞价行为等不确定信息，且不需要进行复杂的优化计算，因而非常容易实现，可适用于实际大规模电力市场中独立市场成员的竞价问题。中国电力科学研究院博士学位论文（5）建立了计算互联区域间可用输电能力（ATC）的数学模型，全面考虑了影响输电能力的各种安全约束条件，提出了计算ATC的连续型实用算法。该方法基于预估、校正和自动步长控制技术，同时结合严重故障排序和筛选，具有较高的计算效率。上述各方法分别采用IEEE－30节点、WSCC－9节点试例系统和我国西北108机557节点实际系统进行了仿真训算，计算结果验证了有关方法的正确性和可行性。
【学位单位】：中国电力科学研究院
【学位级别】：博士
【学位年份】：2001
【中图分类】：F426.61
【文章目录】：
1 绪论
    1.1 本文研究的实际背景
        1.1.1 国外电力市场发展现状简介
        1.1.2 我国电力工业市场化改革现状简介
        1.1.3 我国电力市场化改革的几个重要问题
    1.2 电力市场环境下电力系统分析面临的新课题
    1.3 本文的主要工作及成果
2 基于潮流追踪的实时电价和转运费计算
    2.1 引言
    2.2 潮流追踪简介
    2.3 实时电价的基本理论
    2.4 基于潮流追踪的实时电价计算
        2.4.1 实时电价的计算方法
        2.4.2 试例系统计算结果及分析
    2.5 基于潮流追踪的转运费计算
        2.5.1 转运费的计算方法
        2.5.2 试例系统计算结果及分析
    2.6 小结
3 基于潮流追踪的修正优先次序竞价法
    3.1 引言
    3.2 修正的优先次序竞价法
    3.3 试例系统计算结果及分析
    3.4 小结
4 采用强化学习算法决定最优竞价策略
    4.1 引言
    4.2 发电竞价问题评述
    4.3 发电竞价问题建模
    4.4 学习自动机模型和强化学习方案简介
    4.5 学习自动机竞价模型及算法
    4.6 试例系统计算结果及分析
    4.7 小结
5 可用输电能力（ATC）的计算
    5.1 引言
    5.2 ATC的定义及求解方法评述
        5.2.1 ATC的定义和计算原则
        5.2.2 现有ATC求解方法评述
    5.3 ATC计算的数学模型
    5.4 ATC实用算法
    5.5 试例系统计算结果及分析
    5.6 小结
6 结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢

【引证文献】