本文關(guān)鍵詞：新能源風(fēng)電運(yùn)營(yíng)不確定性收益管理方法及信息系統(tǒng)研究　出處：《華北電力大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在全球性能源危機(jī)與環(huán)境保護(hù)的大前提下,傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了約束,為了減少環(huán)境污染、降低碳排放,新能源產(chǎn)業(yè)越來(lái)越成為能源發(fā)展的重要領(lǐng)域。近些年隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展,在電力能源領(lǐng)域,風(fēng)電成為最主要的電力新能源發(fā)展方向。中國(guó)作為世界風(fēng)電裝機(jī)容量第一的國(guó)家,已經(jīng)形成了完整的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈,隨著風(fēng)電相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步與風(fēng)電發(fā)電成本的不斷降低,使得風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展壯大。大量風(fēng)電場(chǎng)的建成投產(chǎn),在為社會(huì)提供了大量清潔能源的同時(shí),也要考慮自身運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的收益管理問(wèn)題,通過(guò)對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益管理的研究,能夠進(jìn)一步提高風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益,使風(fēng)電運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等多方面收益的平衡發(fā)展,從而促進(jìn)風(fēng)電行業(yè)更好更快的發(fā)展。 風(fēng)力發(fā)電由于其可再生、零污染的特點(diǎn),成為電力新能源主要的發(fā)展領(lǐng)域,但是由于風(fēng)電運(yùn)營(yíng)內(nèi)外部環(huán)境的變化和風(fēng)能的不可控性、隨機(jī)性使風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益具有一定的不確定性。通過(guò)對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)不確定性收益管理的研究,一方面可以梳理清楚影響風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益的主要因素,另一方面通過(guò)有效的理論與模型研究,探尋風(fēng)電運(yùn)營(yíng)中不確定性因素的規(guī)律,避免風(fēng)電運(yùn)營(yíng)中的不確定性給運(yùn)營(yíng)收益造成的負(fù)面影響,從而提高風(fēng)電運(yùn)營(yíng)的收益水平。 論文首先分析了風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀,然后對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)的概念、不確定性理論和收益管理理論進(jìn)行了理論研究,在此基礎(chǔ)上提出了風(fēng)電運(yùn)營(yíng)不確定性收益管理方法的研究框架；論文將風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益劃分為內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)性收益和外部的社會(huì)性與環(huán)境性收益。內(nèi)部經(jīng)濟(jì)性收益的研究主要從運(yùn)營(yíng)成本與運(yùn)營(yíng)收入兩方面展開：運(yùn)營(yíng)成本方面對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)的各類成本進(jìn)行了詳細(xì)分析,并針對(duì)運(yùn)營(yíng)收益對(duì)成本中主要的不確定性因素變動(dòng)的敏感性進(jìn)行了分析；運(yùn)營(yíng)收入方面首先對(duì)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)進(jìn)行了研究,因?yàn)轱L(fēng)電功率一方面是影響風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益最主要的不確定性因素,另一方面是分析風(fēng)電定價(jià)與未來(lái)收益的基礎(chǔ)；然后對(duì)風(fēng)電定價(jià)問(wèn)題進(jìn)行了研究,通過(guò)風(fēng)電定價(jià)的研究能夠?yàn)槲磥?lái)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下風(fēng)電運(yùn)營(yíng)提供必要的定價(jià)理論與模型方法；在此基礎(chǔ)上,綜合風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益的內(nèi)部經(jīng)濟(jì)性收益與外部社會(huì)性、環(huán)境性收益對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)的綜合收益評(píng)價(jià)問(wèn)題進(jìn)行了研究,從而解決了風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益管理中綜合收益水平難以衡量的問(wèn)題。最后,綜合上述研究成果,設(shè)計(jì)開發(fā)了新能源風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益管理信息系統(tǒng)。論文主要研究以下幾方面內(nèi)容： (1)論文對(duì)國(guó)際國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,對(duì)國(guó)際風(fēng)電發(fā)展的特點(diǎn)進(jìn)行了研究,根據(jù)國(guó)內(nèi)風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀對(duì)中國(guó)風(fēng)電發(fā)展的特點(diǎn)與政策措施進(jìn)行了分析,為論文進(jìn)一步研究風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益管理提供了現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)。 (2)全面分析了風(fēng)電運(yùn)營(yíng)的基本框架以及風(fēng)電運(yùn)營(yíng)的重要指標(biāo),研究了不確定性理論,然后對(duì)收益管理的理論進(jìn)行了研究,對(duì)基于預(yù)測(cè)、數(shù)量、價(jià)格、評(píng)價(jià)的收益管理方法進(jìn)行了分析,進(jìn)而提出風(fēng)電運(yùn)營(yíng)不確定性收益管理方法的主要研究框架,為論文的進(jìn)一步研究提供了理論基礎(chǔ)。 (3)影響風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益的重要因素之一是運(yùn)營(yíng)成本,本文深入分析了新能源風(fēng)電的運(yùn)營(yíng)成本構(gòu)成,從投資建設(shè)成本、運(yùn)行維護(hù)成本、運(yùn)營(yíng)財(cái)務(wù)成本等幾個(gè)方面對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)的成本問(wèn)題進(jìn)行了深入分析,針對(duì)不確定性成本的變化情況,以中國(guó)西部某風(fēng)電場(chǎng)為例,對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益對(duì)不確定性成本變動(dòng)的敏感性進(jìn)行了實(shí)證分析。 (4)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量是影響風(fēng)電收益的主要來(lái)源,風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量的多少主要由風(fēng)電輸出功率決定,風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益的不確定性最主要的原因就是風(fēng)電功率輸出的不確定性,對(duì)風(fēng)電功率進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一方面能夠減少這種不確定性對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益的影響,另一方面是分析風(fēng)電價(jià)格與風(fēng)電收益水平的基礎(chǔ),因此研究風(fēng)電功率預(yù)測(cè)是風(fēng)電運(yùn)營(yíng)不確定性收益管理研究的重要組成部分。論文首先分析了風(fēng)電功率預(yù)測(cè)與收益管理的關(guān)系以及功率預(yù)測(cè)的意義與方法,提出了基于X-R質(zhì)量控制圖的BPNN風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型和基于模糊群組LS-SVM模型的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型,并對(duì)兩種模型進(jìn)行了實(shí)證分析,結(jié)果證明模型具有良好的預(yù)測(cè)能力。 (5)風(fēng)電定價(jià)問(wèn)題研究是風(fēng)電運(yùn)營(yíng)不確定性收益管理的重要組成部分。風(fēng)電價(jià)格研究是以風(fēng)電功率預(yù)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ),通過(guò)理論與模型研究,為風(fēng)電場(chǎng)提出一種基于運(yùn)營(yíng)收益優(yōu)化的風(fēng)電定價(jià)策略制定方法,進(jìn)而增加風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益,提高運(yùn)營(yíng)收益管理水平。由于我國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的風(fēng)電市場(chǎng)尚未形成,風(fēng)電定價(jià)的研究是在一個(gè)假設(shè)的環(huán)境下模擬完成的。論文首先分析了風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益與風(fēng)電價(jià)格的關(guān)系,然后對(duì)國(guó)內(nèi)外風(fēng)電定價(jià)機(jī)制現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,提出了考慮碳排放與旋轉(zhuǎn)備用的收益優(yōu)化風(fēng)電定價(jià)模型,并通過(guò)改進(jìn)的蟻群算法求解,然后進(jìn)行了算例分析并提出了相應(yīng)的風(fēng)電定價(jià)策略。 (6)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)的收益不僅包括經(jīng)濟(jì)方面,還包括社會(huì)與環(huán)境方面,如何對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)的收益進(jìn)行全面客觀的評(píng)價(jià),是風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益管理問(wèn)題的另一個(gè)重要方面。論文對(duì)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)不確定性綜合收益評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究,首先設(shè)計(jì)了風(fēng)電運(yùn)營(yíng)不確定性收益綜合評(píng)價(jià)的主要過(guò)程,從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等多個(gè)方面系統(tǒng)分析了風(fēng)電運(yùn)營(yíng)綜合收益的影響因素,構(gòu)建了適應(yīng)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)的風(fēng)電運(yùn)營(yíng)綜合收益評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系,設(shè)計(jì)了基于Nash均衡主客觀組合賦權(quán)法的綜合評(píng)價(jià)模型,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了實(shí)證分析。 (7)設(shè)計(jì)開發(fā)了風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益管理信息系統(tǒng),結(jié)合論文的理論與模型方法研究,從系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)與環(huán)境、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)測(cè)試與部署等幾個(gè)方面,全面完整的介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)過(guò)程。該系統(tǒng)包括了運(yùn)營(yíng)成本分析、功率預(yù)測(cè)、價(jià)格模擬分析、綜合收益評(píng)價(jià)等功能,系統(tǒng)可以為風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益管理工作提供輔助決策與技術(shù)支持,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益管理的智能化與信息化。系統(tǒng)中的部分功能已經(jīng)在寧夏電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)收益管理工作中試用,并取得了良好的應(yīng)用效果。 論文的研究成果能夠?yàn)轱L(fēng)電運(yùn)營(yíng)不確定性收益管理提供理論依據(jù),能夠?yàn)轱L(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益的計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)提供模型方法,能夠?yàn)轱L(fēng)電運(yùn)營(yíng)收益的分析與決策提供軟件系統(tǒng)輔助支持,論文的研究具有較好的理論價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。
[Abstract]:With the development of wind power generation technology , in recent years , with the development of wind power generation technology , in recent years , with the development of wind power generation technology , wind power has become the main power new energy development direction . Due to its renewable and zero pollution characteristics , wind power generation has become the main development field of electric power new energy . However , due to the change of the external environment in wind power operation and the uncontrollable nature of wind energy , the randomness makes the wind power operation benefit have certain uncertainty . On the other hand , through the research on uncertain income management of wind power operation , on the other hand , the law of uncertain factors in wind power operation can be ascertained through effective theory and model research , so as to avoid the negative influence caused by uncertainty in wind power operation to operating income , so as to improve the income level of wind power operation . This paper first analyzes the current situation of wind power development , then studies the concept , uncertainty theory and revenue management theory of wind power operation . ( 1 ) The present situation of the domestic wind power industry is analyzed , the characteristics of the international wind power development are studied , and the characteristics and policy measures of China ' s wind power development are analyzed according to the current situation of domestic wind power development . ( 2 ) The basic framework of wind power operation and the important indexes of wind power operation are comprehensively analyzed , the uncertainty theory is studied , then the theory of revenue management is studied , and the main research framework of the method of revenue management based on forecast , quantity , price and evaluation is analyzed , and the theoretical basis is provided for further research of the thesis . ( 3 ) One of the important factors that affect the revenue of wind power operation is operating cost . This paper deeply analyzes the cost of wind power operation from aspects such as investment construction cost , operation maintenance cost and operation financial cost . ( 4 ) The power generation of wind power unit is the main source of wind power revenue . The main reason of wind power output is the uncertainty of wind power output , and the most important reason for wind power operation benefit is the uncertainty of wind power output , and on the other hand , it analyzes the relationship between wind power forecast and revenue management and the significance and method of power prediction . ( 5 ) The research on wind power pricing is an important part of the uncertain revenue management of wind power operation . ( 6 ) The benefits of wind power operation include not only economic aspects , but also social and environmental aspects . How to evaluate the benefits of wind power operation is an important aspect of the problem of wind power operation benefit management . Firstly , the paper designs the main process of comprehensive income evaluation of wind power operation uncertainty , and designs the index system of comprehensive income evaluation of wind power operation based on the characteristics of wind power operation , designs a comprehensive evaluation model based on Nash equilibrium subjective and objective combination weighting method , and makes an empirical analysis based on this . ( 7 ) The design and development process of wind power operation revenue management information system is designed and developed . The design and development process of the system is fully integrated from the aspects of system requirement analysis , system design , system development technology , environment , system function , system test and deployment . The system includes operating cost analysis , power forecast , price simulation analysis , comprehensive income evaluation , etc . The system can provide auxiliary decision and technical support for the management of wind power operation income , and realize the intelligent and informatization of wind power operation revenue management . Some of the functions in the system have been tried in the operation income management of Ningxia Power Grid , and good application effect has been achieved . The research results can provide theoretical basis for the management of wind power operation uncertainty benefits . It can provide a model method for the calculation , analysis , forecast and evaluation of wind power operation benefit . It can provide software system support for analysis and decision of wind power operation benefit , and the research of this paper has good theoretical value and practical significance .

【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：F426.61;F406.72;F270.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1385495