抽水蓄能電廠在電網(wǎng)運行中,擔(dān)負(fù)著利用低谷蓄能、高峰發(fā)電來優(yōu)化系統(tǒng)運行等 輔助服務(wù)的職責(zé)。和其它類型發(fā)電企業(yè)不同,抽水蓄能電廠的效益體現(xiàn)在其蓄能方面, 是高峰時段售電效益和低谷時段購電成本之差。因此,購電成本的大小,直接影響抽 水蓄能電廠自身的利益。將抽水蓄能電廠以容量租賃方式交由電網(wǎng)調(diào)度控制,是在電 力市場環(huán)境下實現(xiàn)這一職責(zé)的途徑之一。本學(xué)位論文從分析抽水蓄能成本的組成入 手,重點對容量租賃方式下抽水蓄能電廠的購電成本進(jìn)行了研究。運用博弈理論、運 籌學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計學(xué)等方法,對預(yù)測市場成交電價、抽水蓄能電廠購電成本優(yōu)化等作了 深入探討。全文主要研究內(nèi)容及成果如下: (1) 簡要論述了發(fā)電側(cè)電力市場運行規(guī)則,以及目前國內(nèi)外主要發(fā)電報價策略、 定價機制。對抽水蓄能電廠運行原理和在電力市場中的主要作用也作了說明。介紹了 國內(nèi)外典型的電力市場,對這些國家的電力市場構(gòu)架機制,以及抽水蓄能電廠在電力 市場中所擔(dān)負(fù)的主要職能作了簡要說明。 (2) 在分析抽水蓄能電廠成本及經(jīng)濟(jì)效益問題的基礎(chǔ)上,對抽水蓄能電廠購電過 程中引入市場機制的問題作了初步論述,并說明了其必要性。說明抽水蓄能電廠利潤 等于售電收入和購電成本之差,對研究降低購電成本有十分重要的意義。 (3) 對博弈理論進(jìn)行了簡單介紹,利用博弈理論對發(fā)電側(cè)電力市場的競價過程進(jìn) 行了描述。提出用虛擬等值發(fā)電商的概念,將博弈過程中的虛擬競爭對手概念擴展為 所有參與售電廠商等值為一個虛擬發(fā)電商,選二次函數(shù)作為等值發(fā)電商成本模型,采 用最小二乘法對該二次函數(shù)進(jìn)行參數(shù)估計。這種方法的優(yōu)點是:符合市場交易規(guī)則、 簡化計算、提高精度。 I WP=5 (4) 文中建立了一個虛擬的發(fā)電側(cè)交易市場,利用古諾博弈理論分析虛擬等值發(fā) 電商的收益,以電網(wǎng)整體運行最優(yōu)作為預(yù)測交易價格的必要條件,從而得到虛擬等值 發(fā)電商的預(yù)測交易價格函數(shù)。 (5) 文中設(shè)定抽水蓄能電廠以容量租賃方式由電網(wǎng)調(diào)度實施購電。分析了抽水蓄 能電廠購電量引起的虛擬等值發(fā)電商出力微增,對市場交易價格的影響,得出購電價 格函數(shù)。在此基礎(chǔ)上,建立抽水蓄能電廠多時段購電優(yōu)化模型。在系統(tǒng)優(yōu)化運行、出 力限制等約束條件下,采用 Lagrange 方法,求出各時段蓄能電廠購電優(yōu)化策略。分析 了當(dāng)優(yōu)化解取值為系統(tǒng)約束時,如何對優(yōu)化模型進(jìn)行修改,使文中給出的模型仍然能 夠得出優(yōu)化策略。 (6) 選取中國南方某地區(qū)電網(wǎng)日運行負(fù)荷數(shù)據(jù)作為模擬電力市場的運行環(huán)境,采 用本文提出的方法,求出其虛擬等值發(fā)電商的等值成本以及購電函數(shù),建立購電優(yōu)化 模型,求出該模擬實例的購電優(yōu)化策略。分析了優(yōu)化策略對電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定負(fù)荷運行、 減少啟停機費用所產(chǎn)生的積極作用。模擬實例驗證了文中所給出的購電優(yōu)化方法的有 效性。 (7) 針對抽水蓄能電廠參與電力市場可能的實施風(fēng)險、容量風(fēng)險、價格風(fēng)險、調(diào) 整風(fēng)險、信用風(fēng)險、運行風(fēng)險等做了簡要說明。此外,對未來抽水蓄能電廠在電力市 場中的發(fā)展模式作了預(yù)測。 本文結(jié)論說明抽水蓄能電廠購電時段引入市場機制,可以在保證系統(tǒng)優(yōu)化運行的 前提下,采取適當(dāng)?shù)牟呗允钩樗钅茈姀S購電成本最優(yōu),達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。 由于本論文分析具有一定的前提條件,因此,在論文的最后給出了需要進(jìn)一步研究的 問題。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2004
【中圖分類】：F407.61
【部分圖文】：

表 5.4.0-4 2003 年 4 月 10 日電網(wǎng)時段等值負(fù)荷tiQttiQttiQtt0(0:00-1:00) 2471.23 t8(8:00-9:00) 2824.61 t16(16:00-17:00) 3201.57t1(1:00-2:00) 2431.76 t9(9:00-10:00) 2972.95 t17(17:00-18:00) 3107.77t2(2:00-3:00) 2383.36 t10(10:00-11:00) 3036.43 t18(18:00-19:00) 3011.24t3(3:00-4:00) 2346.86 t11(11:00-12:00) 2946.58 t19(19:00-20:00) 3099.99t4(4:00-5:00) 2319.77 t12(12:00-13:00) 2642.93 t20(20:00-21:00) 3088.59t5(5:00-6:00) 2298.92 t13(13:00-14:00) 2939.6 t21(21:00-22:00) 3000.28t6(6:00-7:00) 2266.97 t14(14:00-15:00) 3158.02 t22(22:00-23:00) 2889.88t7(7:00-8:00) 2260.51 t15(15:00-16:00) 3185.11 t23(23:00-24:00) 2695.57

表 5.4.1-4 發(fā)電商 1 時段等值出力(單位：MW)tiP(1)tiP(1)tiP(1)t0(0:00-1:00) 762.1 t8(8:00-9:00) 966.65 t16(16:00-17:00) 880.26t1(1:00-2:00) 763.09 t9(9:00-10:00) 987.7 t17(17:00-18:00) 874.36t2(2:00-3:00) 766.81 t10(10:00-11:00) 994.45 t18(18:00-19:00) 862.44t3(3:00-4:00) 767.06 t11(11:00-12:00) 984.54 t19(19:00-20:00) 869.36t4(4:00-5:00) 767.95 t12(12:00-13:00) 894.77 t20(20:00-21:00) 869.91t5(5:00-6:00) 767.66 t13(13:00-14:00) 886.68 t21(21:00-22:00) 870.05t6(6:00-7:00) 774.07 t14(14:00-15:00) 876.33 t22(22:00-23:00) 855.66t7(7:00-8:00) 896.97 t15(15:00-16:00) 871.92 t23(23:00-24:00) 740.23

表 5.4.2-4 發(fā)電商 2 時段等值出力(單位：MW)tiP(2)tiP(2)tiP(2)t0(0:00-1:00) 237.25 t8(8:00-9:00) 307.18 t16(16:00-17:00) 331.85t1(1:00-2:00) 237.18 t9(9:00-10:00) 308.33 t17(17:00-18:00) 323.75t2(2:00-3:00) 237.18 t10(10:00-11:00) 318.25 t18(18:00-19:00) 323.25t3(3:00-4:00) 237.53 t11(11:00-12:00) 326.18 t19(19:00-20:00) 324.35t4(4:00-5:00) 237.88 t12(12:00-13:00) 328.33 t20(20:00-21:00) 324.4t5(5:00-6:00) 237.48 t13(13:00-14:00) 334.75 t21(21:00-22:00) 321.98t6(6:00-7:00) 236.73 t14(14:00-15:00) 334.1 t22(22:00-23:00) 314.33t7(7:00-8:00) 291.28 t15(15:00-16:00) 335.08 t23(23:00-24:00) 263.23
【引證文獻(xiàn)】

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1 方軍;市場條件下抽水蓄能電站動態(tài)效益的定量評價研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2006年

2 孫薇;市場條件下抽水蓄能電站效益綜合評價及運營模式研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2007年

3 王琪;風(fēng)電規(guī)模化并網(wǎng)條件下供熱機組優(yōu)化控制研究[D];華北電力大學(xué);2013年

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1 湯昕;基于免疫粒子群算法的電力市場競價問題研究[D];長沙理工大學(xué);2008年

2 王江波;考慮抽水蓄能電站的電網(wǎng)購電優(yōu)化決策研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

本文編號：2863569