電力市場環(huán)境下的無功及電價風險管理問題研究.pdf

1、電力工業(yè)的市場化改革打破了其垂直一體化的壟斷格局，這給電力系統(tǒng)的運行帶來了深刻的影響，無功容量不充裕給系統(tǒng)運行帶來的損害以及電價波動帶來的金融風險是其中的兩個重要問題。2003年美加大停電和2000～2001年的加州電力危機就與這兩個問題有關。本文就電力市場環(huán)境下的這兩個問題進行了比較系統(tǒng)的研究。
　　 首先對近年來國內外就電力市場環(huán)境下無功問題的研究現(xiàn)狀進行了綜述。包括無功成本分析、無功定價方式、無功獲取與付費、無功調度以及無

2、功市場勢力等方面。之后，對電價風險管理方面的研究現(xiàn)狀做了綜述。
　　 在無功市場尚未建立之前，需要對無功源進行成本補償。因此，對無功源進行成本分析非常重要，它是對無功服務進行定價以及補償?shù)幕A。本文比較了各種無功源(包括同步發(fā)電機、電容器、同步調相機、變壓器分接頭、SVC和STATCOM)的物理特性，并且估計了它們提供無功服務時的固定成本和可變成本，接著詳細討論了發(fā)電機在提供無功服務時，固定成本在有功功率和無功功率之間的分攤，指

3、出了使用“元/MVA”的表達式以計算無功容量投資成本的一些錯誤。舉例說明發(fā)電機在提供無功服務時機會成本的計算。同時也給出了在考慮資金回報率時，電網(wǎng)側的無功成本折算到每年度的固定成本表達式。
　　 對系統(tǒng)所需無功容量的準確估計能夠幫助預防因為無功功率缺乏導致的電壓崩潰事故，同時也能避免裝設過多無功源而造成的浪費。計及了多個無功源可能同時發(fā)生預想故障的風險，提出了一種新的無功容量需求的確定方法，此方法同時考慮了購買無功容量的成本、切

4、負荷的成本以及發(fā)電再調度的成本，以這三項成本之和最小化為目標，確定需要購買的無功容量的大小及其分布。系統(tǒng)調度機構可以采用類似思想確定每年需要采購的無功源的數(shù)量及其位置分布。
　　 由于無功功率的本地特性，無功市場勢力成為建設競爭性無功市場的最大障礙，因此分析系統(tǒng)中哪些無功源擁有潛在的市場勢力對推進無功市場的建設意義重大?，F(xiàn)有的無功市場勢力評估指標大多只考慮了電力系統(tǒng)的技術特征，沒有考慮市場參與者的策略性投標行為。在此背景下，提出

5、了基于智能體代理的市場仿真方法以研究無功市場中參與者的博弈行為，其中采用了模仿者動態(tài)算法來模擬智能體(參與者)追求利潤最大化的理性行為。發(fā)展了計及發(fā)電機強制無功出力要求的統(tǒng)一價格竟價模式和PAB竟價模式，并利用得到的結算電價計算市場勢力指標，即價格成本裕度指標。
　　 獲得準確的現(xiàn)貨電價分布形式能夠幫助市場參與者確定自身在市場競爭中的位置，特別是有效地分配在現(xiàn)貨市場參與競爭的電能比例?，F(xiàn)有的研究很多假設現(xiàn)貨電價服從正態(tài)分布的特征

6、，從浙江電力市場異常的現(xiàn)貨電價數(shù)據(jù)出發(fā)，本文基于某一區(qū)域的負荷呈正態(tài)分布的假設，結合市場總供給曲線在某一點飛升的嚴重非線性特征，采用概率論從理論上推導了電價作為負荷這種隨機變量的函數(shù)的分布情況，并以加州、PJM和中國浙江電力市場的實際交易電價數(shù)據(jù)做了驗證。結果表明，只有在電力供求關系很寬松的情況下，電價才近似呈正態(tài)分布；而在供求緊張的情況下，電價分布明顯偏離正態(tài)分布，且具有嚴重的右偏峰特性；實際電力市場在供求緊張時還表現(xiàn)出狹峰特征。

7、r>　　 緊接以上對現(xiàn)貨電價分布形式的研究，提出了一種新的電力市場環(huán)境下的雙邊合同輪流出價談判合同?；谡勁须p方對自身能夠承受的風險和利潤底線的假設，采用了一系列動態(tài)的討價還價過程以描述談判過程模型，允許市場參與者根據(jù)偏好自己定義風險和收益指標，在本文中以期望效用理論描述電力市場因電價波動帶來的風險，以期望利潤定義參與者的收益。采用讓步因子描述參與者的談判策略，并為市場參與者設置了期望效用和期望利潤的下限限制，這樣，談判最后能夠達成一