售电侧开放背景下需求响应策略及其效果评估

发布时间：2017-03-18 16:06

  本文关键词：售电侧开放背景下需求响应策略及其效果评估，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的不断发展,社会的不断进步,电力作为垄断行业的弊端也逐步显现出来。自1982年智利将市场机制引入电力行业之后,电力行业改革的浪潮席卷全球,放松管制实行市场机制,来提高生产的效率与资源的利用率。我国也经历了集资办电、政企分开、厂网分开、主辅分离等改革过程,现在进入到售电侧开放的阶段。各国电力市场的运行经验表明在开放的市场环境中,需求响应策略的加入可以有效抑制价格尖峰、保证电网的安全稳定运行、增加社会总福利。因此,我国售电侧开放背景下需求响应的引入有着重要意义。首先,本文从电力市场入手,分析了不同市场化进度的运营模式,介绍了不同模式下电能的流通过程和市场各参与主体之间的关系,并描述在售电侧开放之后新出现的电力零售商在电力市场中的定位与作用。在市场环境下,需求响应通过零售商以虚拟电厂的形式参与市场。本文在分析基于激励和基于电价的需求响应成本函数的基础上,建立了基于激励和基于电价的需求响应虚拟电厂模型,并提出了综合效益和边际效益两方面的指标对需求响应进行效果评估。其次,在分析美国PM和北欧电力市场的基础上,根据我国电力改革实际情况,建立了需求响应参与的电能市场模型。该模型将基于激励和基于电价的需求响应虚拟电厂引入其中,以社会福利最大为目标,综合考虑发电商、零售商和市场的运行约束,优化计算每时刻市场出清电量和出清电价。通过4种场景的算例进行分析,结果表明需求响应的参与可以使发电机组出力更加平稳,降低发电成本,并平抑出清电价的波动。根据综合效益和边际效益两方面的评估,需求响应的参与对两项指标均有显著改善,提升了电力资源的利用效率。随后,根据提出的电能市场模型,对比美国加州和美国新英格兰辅助服务市场,分别建立了主辅独立出清模型和主辅联合出清模型。两个模型在优化辅助服务方面,分别以辅助服务成本最小和社会福利最大为目标进行求解计算。并以旋转备用为例,进行了算例分析。结果表明主辅联合出清的模式更为高效,可以降低辅助服务的供给成本,并提高发电商提供辅助服务的积极性。最后,对主辅联营模式下的定价机制进行叙述,电能的出清价格需要考虑辅助服务的提供成本,辅助服务的出清价格需要考虑电能的供给成本,算例表明在负荷高峰时期辅助服务的价格会显著增加。在此定价机制下,建立了需求响应参与的主辅联营市场模型,满足辅助服务容量的前提下最大化社会福利。通过算例分析表明需求响应的参与可以显著降低负荷高峰时期的辅助服务价格,并提升社会综合效益和边际效益两项指标,促进辅助服务市场的良性发展。
【关键词】：电力市场 需求响应 虚拟电厂 效益评估 辅助服务
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73;F426.61
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-25
• 1.1 课题背景和研究意义13-15
• 1.2 国内外研究现状15-19
• 1.2.1 电力市场模型研究现状15-16
• 1.2.2 需求响应参与电力市场研究现状16-18
• 1.2.3 虚拟电厂研究现状18-19
• 1.3 电力市场运营模式19-22
• 1.3.1 垄断模式19
• 1.3.2 购买代理模式19-20
• 1.3.3 批发竞争模式20-21
• 1.3.4 零售竞争模式21-22
• 1.4 本文研究内容与章节安排22-25
• 第二章 基于虚拟电厂的需求响应模型及其效果评估25-35
• 2.1 电力零售商在电力市场中的定位25-27
• 2.2 基于激励的需求响应虚拟电厂模型27-29
• 2.2.1 基于激励的需求响应虚拟电厂成本研究27-28
• 2.2.2 基于激励的需求响应虚拟电厂运行约束研究28-29
• 2.3 基于电价的需求响应虚拟电厂模型29-31
• 2.3.1 基于电价的需求响应虚拟电厂成本研究29-30
• 2.3.2 基于电价的需求响应虚拟电厂运行约束研究30-31
• 2.4 需求响应虚拟电厂效果评估31-34
• 2.4.1 综合效益指标31-32
• 2.4.2 边际效益指标32-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 需求响应参与的电能市场模型35-53
• 3.1 电能平衡市场基本架构35-39
• 3.1.1 美国PJM市场概述36
• 3.1.2 北欧电力市场概述36-38
• 3.1.3 本章研究的电能市场架构38-39
• 3.2 基于需求响应虚拟电厂的电能市场模型39-43
• 3.2.1 目标函数40-42
• 3.2.2 约束条件42-43
• 3.3 算例分析43-51
• 3.4 本章小结51-53
• 第四章 需求响应参与的辅助服务市场模型53-73
• 4.1 辅助服务市场概述53-55
• 4.1.1 美国加州辅助服务市场概述53-54
• 4.1.2 美国新英格兰辅助服务市场概述54-55
• 4.2 独立和联营市场模型下的辅助服务市场模型55-62
• 4.2.1 主辅独立市场模式下辅助服务市场模型56-57
• 4.2.2 主辅联营市场模型57-60
• 4.2.3 独立和联营市场模型算例对比分析60-62
• 4.3 基于需求响应虚拟电厂的辅助服务市场模型62-72
• 4.3.1 主辅联营模式的定价机制62-67
• 4.3.2 基于需求响应虚拟电厂的主辅联营模型67-69
• 4.3.3 算例分析69-72
• 4.4 本章小结72-73
• 第五章 结论与展望73-75
• 附录75-77
• 致谢77-79
• 参考文献79-84

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蓝天虹;;需求响应的成本收益构成及其分配[J];山东电力高等专科学校学报;2010年04期

2 潘小辉;王蓓蓓;李扬;;国外需求响应技术及项目实践[J];电力需求侧管理;2013年01期

3 阮文骏;刘莎;李扬;;美国需求响应综述[J];电力需求侧管理;2013年02期

4 高媛;孙军平;范闻博;时伟君;;用户侧需求响应系统试验技术研究[J];电气应用;2013年17期

5 高赐威;梁甜甜;李扬;;自动需求响应的理论与实践综述[J];电网技术;2014年02期

6 Mark Triplett;;需求响应的商业案例评估[J];供用电;2014年02期

7 石坤;杨硕;史梦洁;陈雷博;;自动需求响应在中国参与主体的职责与运作模式研究[J];供用电;2014年03期

8 盛万兴;史常凯;孙军平;张波;仉天舒;;智能用电中自动需求响应的特征及研究框架[J];电力系统自动化;2013年23期

9 严春华;曹阳;高志远;田伟;;需求响应管理系统设计[J];电气应用;2013年S1期

10 李扬;王蓓蓓;宋宏坤;;需求响应及其应用[J];电力需求侧管理;2005年06期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 石怀德;郝为民;;基于需求响应技术的电力供需双向调节机制综述[A];2011电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集[C];2011年

2 蔡骥然;周振宇;祁兵;伍军;;需求响应通信架构和数据模型研究[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 本报记者 李静华;中国首个用电需求响应项目启动[N];中国房地产报;2012年

2 见习记者 黄硕;我国首个智能电网需求响应项目启动[N];滨海时报;2012年

3 记者 秦叙常　通讯员 谭永红;来凤建立纳税人需求响应机制[N];恩施日报;2011年

4 记者 门心洁;霍尼维尔签约中国首个智能电网需求响应系统[N];天津日报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 牛文娟;计及不确定性的需求响应机理模型及应用研究[D];东南大学;2015年

2 谭貌;基于电力需求响应的板坯热轧负荷分析与调度[D];湘潭大学;2015年

3 刘小聪;基于需求响应的大规模风电消纳调度策略研究[D];东南大学;2015年

4 杨婕;基于实时电价的智能电网需求响应与能量调度策略研究[D];天津大学;2014年

5 包宇庆;需求响应参与电力系统调频机理及控制研究[D];东南大学;2015年

6 于娜;电力需求响应参与系统运行调控问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

7 刘继东;电力需求侧响应的效益评估与特性分析[D];山东大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨帆;基于供应函数的智能电网需求响应策略[D];上海交通大学;2015年

2 陈睿欣;基于博弈论的需求响应研究及其在促进风电消纳中的应用[D];北京交通大学;2016年

3 孙成龙;考虑需求响应不确定性的系统备用优化调度研究[D];东南大学;2015年

4 刘金海;需求响应互动信息建模技术研究[D];东南大学;2015年

5 李婷婷;适应不同市场环境的需求响应项目规划评估研究[D];东南大学;2015年

6 朱磊;计及风电接入的需求响应对电力系统可靠性的影响研究[D];东南大学;2015年

7 吴忧;需求响应控制系统设计研究[D];东南大学;2015年

8 李义荣;考虑不确定性的需求响应建模及其在电力系统运行中的应用[D];东南大学;2015年

9 李健强;考虑需求响应的含风电场电力系统日前经济调度研究[D];燕山大学;2016年

10 闫向阳;典型用户需求响应及互动节电仿真/模拟系统的研究[D];郑州大学;2016年

  本文关键词：售电侧开放背景下需求响应策略及其效果评估，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：254684