【摘要】： 打破壟斷，建立競(jìng)爭(zhēng)性的電力市場(chǎng)是我國(guó)電力體制改革的目標(biāo)。市場(chǎng)化的交易機(jī)制將改變傳統(tǒng)的電力工業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，發(fā)電商、供電公司、電網(wǎng)公司和用戶都將成為獨(dú)立的市場(chǎng)主體參與市場(chǎng)交易。電力體制改革的目的就是為了建立競(jìng)爭(zhēng)性的電力市場(chǎng)，通過(guò)各種交易方式，以電價(jià)為調(diào)節(jié)手段，實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。本文針對(duì)市場(chǎng)環(huán)境下電力產(chǎn)業(yè)中的交易問(wèn)題及其優(yōu)化模型進(jìn)行研究，本文主要工作如下: 研究了不同電力產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)模式下的電力產(chǎn)業(yè)價(jià)格鏈形態(tài)以及相應(yīng)的價(jià)格形成機(jī)制。我國(guó)電價(jià)形成機(jī)制由過(guò)去單一的政府定價(jià)逐漸發(fā)展成政府監(jiān)管定價(jià)、市場(chǎng)競(jìng)價(jià)和合同定價(jià)的多種定價(jià)機(jī)制。針對(duì)我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)價(jià)格鏈和電力改革的現(xiàn)狀，提出了完善我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)價(jià)格鏈，降低我國(guó)電價(jià)水平的一些措施和途徑。 介紹了目前發(fā)電企業(yè)與電網(wǎng)企業(yè)的主要交易方式和結(jié)算方式，介紹了機(jī)組的發(fā)電成本構(gòu)成，并分析了影響發(fā)電成本的主要因素。針對(duì)單一買方的電力市場(chǎng)建立了發(fā)電企業(yè)與電網(wǎng)企業(yè)交易的主從二級(jí)優(yōu)化模型。提出了電力市場(chǎng)交易協(xié)調(diào)優(yōu)化的框架，并針對(duì)長(zhǎng)期、中期、短期和超短期電力市場(chǎng)建立優(yōu)化模型進(jìn)行分市場(chǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化。 對(duì)發(fā)電企業(yè)非遞增報(bào)價(jià)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)學(xué)分析，得出發(fā)電企業(yè)非遞增報(bào)價(jià)是有其發(fā)電成本理論基礎(chǔ)的。據(jù)此本文設(shè)計(jì)了發(fā)電企業(yè)非遞增報(bào)價(jià)的形式，建立了差別定價(jià)方式下的電力交易優(yōu)化模型研究發(fā)電企業(yè)非遞增報(bào)價(jià)下的電力交易優(yōu)化問(wèn)題。由于交易模型中存在離散和連續(xù)兩類不同性質(zhì)的變量，其目標(biāo)函數(shù)為非連續(xù)、不可微的函數(shù)，，本文提出了一種啟發(fā)式優(yōu)化算法，算法計(jì)算簡(jiǎn)單方便，收斂速度快。 論述了市場(chǎng)環(huán)境下水電參與競(jìng)價(jià)需要考慮的問(wèn)題。針對(duì)水電參與競(jìng)價(jià)下電網(wǎng)企業(yè)購(gòu)電的交易優(yōu)化問(wèn)題，建立了電網(wǎng)企業(yè)購(gòu)電優(yōu)化的離散混合規(guī)劃模型。優(yōu)化原則是在水火電滿足負(fù)荷功率的條件下追求購(gòu)買火電的費(fèi)用最小，水電機(jī)組不參與競(jìng)價(jià)且水電的購(gòu)買費(fèi)用在模型體現(xiàn)為零，這樣就保證了水電優(yōu)先上網(wǎng)發(fā)電。為了解決多時(shí)段、多類變量的非線性離散混合規(guī)劃問(wèn)題，對(duì)負(fù)荷和機(jī)組根據(jù)負(fù)荷類型進(jìn)行分類以簡(jiǎn)化模型，并提出了分解協(xié)調(diào)的求解方法，從而簡(jiǎn)化了模型的復(fù)雜性，避免在求解過(guò)程中的出現(xiàn)“維數(shù)災(zāi)”的問(wèn)題，提高了算法的有效性。 針對(duì)電網(wǎng)企業(yè)如何購(gòu)買備用容量才能使自身利益最大化問(wèn)題，利用會(huì)計(jì)成本法對(duì)發(fā)電機(jī)組的備用報(bào)價(jià)進(jìn)行分析，建立發(fā)電側(cè)備用容量的優(yōu)化模型;同時(shí)根據(jù)用戶上報(bào)的可中斷負(fù)荷和可中斷電價(jià)進(jìn)行排序，建立以用戶可中斷負(fù)荷為備用容量的離散優(yōu)化模型，最終構(gòu)建了雙側(cè)開放的備用市場(chǎng)聯(lián)合優(yōu)化模型。由于電網(wǎng)企業(yè)對(duì)可中斷負(fù)荷用戶承擔(dān)備用的處理方式只能是停止供電。因此電網(wǎng)企業(yè)最優(yōu)購(gòu)用備用容量?jī)?yōu)化模型中含有離散變量，為此根據(jù)最速下降原理提出了一種啟發(fā)式算法，使模型更加實(shí)用，符合實(shí)際情況。研究表明與單獨(dú)利用發(fā)電側(cè)備用或用戶側(cè)備用相比，聯(lián)合優(yōu)化備用優(yōu)于單獨(dú)發(fā)電側(cè)備用和單獨(dú)的用戶可中斷負(fù)荷備用。 結(jié)合世界各國(guó)放開用戶選擇權(quán)的經(jīng)驗(yàn)，研究了我國(guó)目前發(fā)電企業(yè)向大用戶直接供電急需解決的問(wèn)題，并提出了目前發(fā)電企業(yè)向大用戶直接供電交易的適當(dāng)模式，即經(jīng)公共電網(wǎng)進(jìn)行直供電交易。針對(duì)大用戶直供電價(jià)格設(shè)計(jì)問(wèn)題，建立了用戶用電量與電價(jià)之間的分段線性函數(shù)關(guān)系，同時(shí)將發(fā)電企業(yè)的發(fā)電成本分成容量成本與備用成本，分別在用戶功率段上分?jǐn)偅ＷC了發(fā)電成本的成功回收。建立了雙目標(biāo)優(yōu)化的電價(jià)設(shè)計(jì)模型兼顧雙方的利益，實(shí)現(xiàn)發(fā)電企業(yè)與用戶效益的最大化。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：F407.61;F224

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