電力市場環(huán)境下有功調(diào)度與決策機制若干問題的研究.pdf

1、華中科技大學博士學位論文摘要在電力市場環(huán)境下，傳統(tǒng)的有功優(yōu)化調(diào)度將發(fā)生本質(zhì)性的變化，主要體現(xiàn)在目標函數(shù)由追求成本最低變成電力交易的費用最小，以及安全、可靠標準的要求要考慮市場經(jīng)濟的因素。在此背景下，作為傳統(tǒng)有功優(yōu)化調(diào)度的擴展，在目標函數(shù)中必需體現(xiàn)電力系統(tǒng)的各種運行費用及損耗，因此這一問題就成為了一個多目標優(yōu)化的問題。為便于電力市場柔性地做出決策，研制靈活的求解問題的模型和算法就顯得特別重要。本文將有功潮流方程表達成網(wǎng)絡流形式，結(jié)合內(nèi)點法

2、、前瞻技術和稀疏處理技術，建立了適用于多種方式計算的、動態(tài)的廣義有功優(yōu)化潮流模型和算法，增強了電力市場環(huán)境下有功優(yōu)化調(diào)度的適應性。電力商品的特殊性決定了電力市場是一個不完全競爭的市場。衡量不完全競爭的程度一般用市場勢力來度量。本文在回顧、分析、評價Lerner指標、HHI指標、負荷需求與可用容量之比指標的基礎上，闡明機組輸出功率變化速率制約對上述指標構成明顯影響，由于這一約束造成機組有效響應能力與負荷變化的矛盾，機組在某些條件下的市場勢

3、力將會發(fā)生變化，原來市場勢力較小的機組可能在某些時段內(nèi)其市場勢力會明顯增大。本文的研究結(jié)果表明，在考慮機組有效響應能力的制約下，評價電力市場勢力的較好指標應該是Lerner指標。獨立系統(tǒng)調(diào)度員(工SO)機構是電力市場的核心，滿足諸多約束條件下的電力市場價格體系的決策是ISO的關鍵任務，電力市場價格體系的長期均衡穩(wěn)定對電力工業(yè)的發(fā)展至關重要。本文從這個角度出發(fā)，以ISO簡化模型為基礎，分析了電力供給者和電力需求者的行為，推導出電力供給者與

4、電力需求者剩余比的表達式，以及不完全競爭條件下買賣雙方投標策略的均衡條件，指出電力市場產(chǎn)生市場勢力的原因，最后基于蛛網(wǎng)模型提出電力市場價格體系均衡穩(wěn)定的概念以及蛛網(wǎng)模型在電價計算中的應用前景。在電力系統(tǒng)運行調(diào)度中，因地域、時域上的關聯(lián)、差異及不均衡，存在諸如安全與費用、堵塞、中斷等相互沖突的問題，使供給與需求間平衡的優(yōu)化和決策必須在剛性與柔性之間進行權衡。以此為線索，本文論述了在市場經(jīng)濟機制下進行電力系統(tǒng)運行調(diào)度時，其供求平衡中產(chǎn)生矛盾

5、的機理，提出了解決這一矛盾的總體思路和具體方法，構建了具有前瞻性的電力系統(tǒng)運行調(diào)度剛性優(yōu)化和柔性決策理論體系的新框架。該框架的核華中科技大學博士學位論文AbstractUndertheenvironmentofelectricpowermarketthetraditionalactivepowerdispatchchangesconstitutionally.Itshowsthatthedispatchersnotonlyneedtom

6、inimizetheoperationcostbutalsoneedtopursueelectricpowertradecostandtheindexofsecurityandreliabilityaccordingtothemarketeconomy.Forthisreasonthetraditionalactivepowerdispatchshouldbeextendedwiththeconsiderationofthevariou

7、scostandlossintheobjectivefunction.Thisisamultipleobjectivefunctionsproblem.Inordertoeasilymakereasonabledecisionintheelectricpowermarketdevelopingaflexiblemodelandtheassociatedalgorithmareveryimportantforthisproblem.Thi

8、sdissertationpresentsthegeneralizedactivepoweroptimalpowerflowmodelandsolutionmethodthatformulatestheloadflowequationbyusingthenetworkflowmodelcombinestheinteriorpointmethodslookingaheadtechniqueandsparsemeans.Theresulto

9、btainedinatestexampleshowstheefectivenessoftheproposedmethodTheelectricitymarketisakindof.imperfectcompetitivemarketduetoitsspecialcharacteristics.Thedegreeusedtomeasuretheimperfectcompetitionisdefinedasthemarketpowerind

10、ex.TheLernerindextheHHindexandtheratioindexbetweenthetotaldemandandtotalavailablesupplycapacityarefirstlyreviewedandanalyzed.Themechanisminfluencingthemarketpowerindexbetweentheunitramprateconstraintsandthemarketpowerind

11、exmentionedaboveisexplained.Duetothecontradictionbetweentheefectiveresponseabilityofunitandthedemandvariationduringtheperiodstudiedthemarketpowerindexdoesnotvarymonotonouslywithtimeandanyunithasthepossibilitytoproducethe

12、marketpower.Theconditionsthatshouldbeconsideredinstudyingthemarketpowerindexarepointedout.ISOisoneofthecoresintheelectricpowermarket.ItisakeytaskofISOthatthepricesystemsatisfiedvariousconstraintsshouldbedecidedinelectric

13、powermarket.Thestabileequilibriumofthe州cesystemisveryimportanttothedevelopmentofelectricpowerindustry.FromthispointofviewbasedonthesimplifiedmodelofISOthisdissertationanalyzesthebehaviorsofpowersuppliersandpowerdemanders