电力经济价值与备用辅助服务市场交易理论及实证研究

论文摘要

电力工业是影响国民经济发展的重要基础产业,为我国经济发展、社会的进步和人民生活水平的提高提供了必不可少的条件。因此,对电力在经济发展中的作用与价值进行研究,将为我国电力备用确定、电力需求侧管理、电力发展战略规划等提供依据。在新电力市场环境下,如何从市场经济的角度运营我国电力备用服务市场是如何保证电网安全经济运营需要研究的重大课题。在此背景下,本文对电力的经济价值评估与市场环境下的备用辅助服务交易的相关理论进行研究,初步形成了一套系统的理论体系,并结合中国国情进行了实证研究。本文从多个角度,对电力经济价值进行研究评估,建立相关的评价模型并进行实证分析,给出了进行电力经济价值评估的基本框架。其主要研究成果包括:基于数量经济理论的Granger模型与ECM模型对中国电力和电量与经济增长总量、分行业、分部门、分地区的因果关系与长期协整关系进行分析;基于最大熵谱估计方法,对电力与经济的周期性波动特点与互动关系进行了研究,并基于1965-2002年电力与经济统计数据进行实证分析;建立了基于投入产出模型的电力经济价值评估模型;并探讨了基于用户电力需求弹性的电力经济价值评估模型,得出电力经济价值与用户电力需求弹性大小成反比。本文研究了影响电力备用需求的影响因素,考虑机组的故障与用户的特性,从规划与运行的角度,建立电力市场化条件下电力备用的需求模型,并通过算例进行了可行性分析。本文还对备用的供给商、供给成本进行了研究与分类,基于Monte Carlo方法,建立了电力市场的模拟模型,开发了备用成本分析软件系统,对备用的供给成本进行了模拟分析,并结合京津唐电网的实际数据对京津唐电网未来的备用供给成本、供给曲线进行分析,使备用成本的估计更客观,为电力备用市场的科学定价提供了依据。同时,论文中对备用的定价问题进行了探讨,提出了基于经济学与可靠性理论的备用定价模型。本文还进行了电力辅助服务市场的国际比较研究,对未来我国辅助服务市场的交易模式、大用户直供电条件下的辅助服务成本分摊等实际问题进行了研究,提出了我国电力备用市场建立的三段式模式与大用户直供电条件下备用服务成本的分摊模型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 论文选题的意义
• 1.2 本论文选题的国内外研究现状
• 1.3 本论文的具体研究工作及取得的主要成果
• 第二章 基于ECM模型的中国电力与经济增长关系研究
• 2.1 问题的提出
• 2.2 GRANGER和ECM模型分析方法
• 2.2.1 时间序列平稳性检验模型
• 2.2.2 Granger因果关系检验
• 2.2.3 协整检验
• 2.2.4 误差修正模型（ECM）
• 2.3 电力工业与国民经济总量增长的关系研究
• 2.3.1 变量的单位根检验
• 2.3.2 电力与经济总量增长因果关系检验
• 2.3.3 电力与经济总量增长的误差修正模型
• 2.3.4 电力与经济总量增长关系小结
• 2.4 电力工业与国民经济各产业经济增长的关系研究
• 2.4.1 国民经济产业结构分析
• 2.4.2 中国用电量结构分析
• 2.4.3 各产业用电量与各产业经济增长关系分析
• 2.5 主要工业用电量与国民经济增长的关系研究
• 2.5.1 GDP与各工业用电量时间序列的单位根检验
• 2.5.2 各工业用电量与经济发展的因果关系分析
• 2.5.3 各工业用电量与经济发展的因果关系小结
• 2.6 基于多因素生产函数的电力与经济增长关系的研究
• 2.6.1 因果关系的检验
• 2.6.2 各变量单位根检验结果
• 2.6.3 变量的协整性检验
• 2.6.4 建立误差修正模型（VECM）
• 2.6.5 本节小结
• 2.7 典型地区电力与经济增长关系的比较研究
• 2.7.1 北京市电力与经济增长关系研究
• 2.7.2 浙江省电力与经济增长关系研究
• 2.7.3 广东省电力与经济增长关系研究
• 2.7.4 上海市电力与经济增长关系研究
• 2.7.5 湖北省电力与经济增长关系研究
• 2.7.6 陕西省电力与经济增长关系研究
• 2.7.7 甘肃省电力与经济增长关系研究
• 2.7.8 典型地区电力与经济增长关系比较研究
• 2.8 本章小结
• 第三章 中国电力与经济发展周期关系研究
• 3.1 问题的提出
• 3.2 周期关系分析模型
• 3.2.1 交叉谱分析
• 3.2.2 谱估计
• 3.3 中国电力与经济发展周期关系实证分析
• 3.3.1 指标选取与数据的预处理
• 3.3.2 基于最大熵谱估计的中国电力与经济发展周期关系分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 电力失负荷价值研究
• 4.1 引言
• 4.2 投入产出法分析模型
• 4.3 基于投入产出法的电力电量经济价值评估模型
• 4.4 电力失负荷价值实证分析
• 4.5 基于用户电力需求价格弹性系数的VOLL评估模型
• 4.5.1 电力需求价格弹性系数的概念
• 4.5.2 电力需求价格弹性系数的大小
• 4.5.3 基于电力需求价格弹性的VOLL分析模型
• 4.6 本章小结
• 第五章 电力备用市场化运营需求研究
• 5.1 问题的提出
• 5.2 电力备用需求影响因素分析
• 5.3 规划期电力备用需求确定模型
• 5.3.1 电力系统的随机生产模拟与缺供电量EENSi的计算
• 5.3.2 规划期最优备用容量的确定模型
• 5.4 运行期电力备用需求确定模型
• 5.4.1 备用价值分析
• 5.4.2 市场环境下系统最优备用需求的确定
• 5.5 电力市场环境下电力备用需求算例分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 电力市场备用供给成本与定价理论研究
• 6.1 电力备用供给商构成
• 6.2 电力备用供给成本构成
• 6.2.1 发电商备用成本构成
• 6.2.2 可中断负荷提供备用成本分析
• 6.3 两部制电价模式下火电系统出力与备用调度模型
• 6.4 基于蒙特卡罗（MONTE CARLO）生产模拟的备用成本分析
• 6.4.1 离散事件系统模拟
• 6.4.2 均匀随机数及随机变量的产生
• 6.4.3 发电机组运行状态模拟
• 6.4.4 发电系统运行状态模拟
• 6.4.5 负荷模型
• 6.4.6 发电系统机组出力安排与发电市场结算
• 6.4.7 事故处理模拟
• 6.4.8 发电机组运行备用成本分析
• 6.5 算例分析
• 6.5.1 备用容量成本分析
• 6.5.2 备用启动成本分析
• 6.5.3 备用机会成本分析
• 6.5.4 备用使用成本分析
• 6.6 备用市场运营与定价分析
• 6.6.1 国际备用市场比较分析
• 6.6.2 电力备用综合定价模型
• 6.7 中国大用户直供电备用服务成本分摊研究
• 6.8 中国备用服务市场运营模式发展设计
• 6.8.1 备用市场初期阶段运营模式
• 6.8.2 备用市场中期阶段运营模式
• 6.8.3 备用市场成熟阶段运营模式
• 6.9 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 主要成果与结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录1 中国电力与经济原始统计数据
• 附录2 某电网运行备用供给成本分析技术支持系统原始数据
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 攻读博士学位期间参加的科研工作