【摘要】： 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(yùn)行帶來了深刻的影響,無功容量不充裕給系統(tǒng)運(yùn)行帶來的損害以及電價(jià)波動(dòng)帶來的金融風(fēng)險(xiǎn)是其中的兩個(gè)重要問題。2003年美加大停電和2000～2001年的加州電力危機(jī)就與這兩個(gè)問題有關(guān)。本文就電力市場環(huán)境下的這兩個(gè)問題進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。 首先對近年來國內(nèi)外就電力市場環(huán)境下無功問題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。包括無功成本分析、無功定價(jià)方式、無功獲取與付費(fèi)、無功調(diào)度以及無功市場勢力等方面。之后,對電價(jià)風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)行成本補(bǔ)償。因此,對無功源進(jìn)行成本分析非常重要,它是對無功服務(wù)進(jìn)行定價(jià)以及補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)。本文比較了各種無功源(包括同步發(fā)電機(jī)、電容器、同步調(diào)相機(jī)、變壓器分接頭、SVC和STATCOM)的物理特性,并且估計(jì)了它們提供無功服務(wù)時(shí)的固定成本和可變成本,接著詳細(xì)討論了發(fā)電機(jī)在提供無功服務(wù)時(shí),固定成本在有功功率和無功功率之間的分?jǐn)?指出了使用“元／MVA”的表達(dá)式以計(jì)算無功容量投資成本的一些錯(cuò)誤。舉例說明發(fā)電機(jī)在提供無功服務(wù)時(shí)機(jī)會(huì)成本的計(jì)算。同時(shí)也給出了在考慮資金回報(bào)率時(shí),電網(wǎng)側(cè)的無功成本折算到每年度的固定成本表達(dá)式。 對系統(tǒng)所需無功容量的準(zhǔn)確估計(jì)能夠幫助預(yù)防因?yàn)闊o功功率缺乏導(dǎo)致的電壓崩潰事故,同時(shí)也能避免裝設(shè)過多無功源而造成的浪費(fèi)。計(jì)及了多個(gè)無功源可能同時(shí)發(fā)生預(yù)想故障的風(fēng)險(xiǎn),提出了一種新的無功容量需求的確定方法,此方法同時(shí)考慮了購買無功容量的成本、切負(fù)荷的成本以及發(fā)電再調(diào)度的成本,以這三項(xiàng)成本之和最小化為目標(biāo),確定需要購買的無功容量的大小及其分布。系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)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(shè)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(jìn)無功市場的建設(shè)意義重大�，F(xiàn)有的無功市場勢力評估指標(biāo)大多只考慮了電力系統(tǒng)的技術(shù)特征,沒有考慮市場參與者的策略性投標(biāo)行為。在此背景下,提出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(dòng)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(jì)及發(fā)電機(jī)強(qiáng)制無功出力要求的統(tǒng)一價(jià)格競價(jià)模式和PAB競價(jià)模式,并利用得到的結(jié)算電價(jià)計(jì)算市場勢力指標(biāo),即價(jià)格成本裕度指標(biāo)。 獲得準(zhǔn)確的現(xiàn)貨電價(jià)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(shè)現(xiàn)貨電價(jià)服從正態(tài)分布的特征,從浙江電力市場異常的現(xiàn)貨電價(jià)數(shù)據(jù)出發(fā),本文基于某一區(qū)域的負(fù)荷呈正態(tài)分布的假設(shè),結(jié)合市場總供給曲線在某一點(diǎn)飛升的嚴(yán)重非線性特征,采用概率論從理論上推導(dǎo)了電價(jià)作為負(fù)荷這種隨機(jī)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(shí)際交易電價(jià)數(shù)據(jù)做了驗(yàn)證。結(jié)果表明,只有在電力供求關(guān)系很寬松的情況下,電價(jià)才近似呈正態(tài)分布；而在供求緊張的情況下,電價(jià)分布明顯偏離正態(tài)分布,且具有嚴(yán)重的右偏峰特性；實(shí)際電力市場在供求緊張時(shí)還表現(xiàn)出狹峰特征。 緊接以上對現(xiàn)貨電價(jià)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(jià)談判合同�；谡勁须p方對自身能夠承受的風(fēng)險(xiǎn)和利潤底線的假設(shè),采用了一系列動(dòng)態(tài)的討價(jià)還價(jià)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(fēng)險(xiǎn)和收益指標(biāo),在本文中以期望效用理論描述電力市場因電價(jià)波動(dòng)帶來的風(fēng)險(xiǎn),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(shè)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(dá)成一個(gè)對雙方而言、風(fēng)險(xiǎn)和收益都可以承受的合同。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：F426.61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2727764