考虑可中断负荷的备用辅助服务交易与定价问题研究

论文摘要

本文在电力市场的大背景下,以备用辅助服务为核心,研究了其定价、交易等方面的内容。同时,创造性地将需求侧的可中断负荷引入到旋转备用市场中,形成综合旋转备用市场,探讨了在智能电网框架下综合旋转备用市场的实现形式。本文主要的研究内容包括以下几个方面：本文分析了备用服务的各类成本,对负荷变化及负荷预测的误差进行了阐述,定量分析了备用容量与电力系统可靠性的关系。同时,在备用服务的一般定价机制的基础上提出了备用服务的等成本利润率定价理论,这种定价方法可以激励发电商参与备用市场,体现出了备用价格与电力系统可靠性的联系。本文阐述了备用市场的顺序交易方式和同时交易方式,并在传统的顺序交易方式基础上,引入了协调因子,它可以有效地避免大幅度增加备用容量总成本的风险,也体现了机会成本损失补偿,鼓励发电商积极参与备用市场的投标。同时给出了对于协调因子的分析方法。本文分析了可中断负荷的成本,深入阐述了实施可中断负荷的效益,总结了当前较为常用的可中断负荷定价方法,定量地给出了可中断负荷的交易模型。本文将可中断负荷纳入到旋转备用市场中,形成了综合旋转备用市场。在机会约束规划的框架下,建立了综合旋转备用市场中的最优容量模型；运用微观经济学中的效用理论实现了发电侧旋转备用与可中断负荷之间的容量分配；运用改进的粒子群算法对模型进行了求解；建立了综合旋转备用市场的混合交易模型,完成了发电侧旋转备用与可中断负荷在综合旋转备用市场中的交易。本文在智能电网基本框架的基础上阐述了需求响应与智能电网的关系,分析了综合旋转备用市场在先进用电运营中的技术基础,设计出智能电网环境下综合旋转备用市场的实现方式,指出了综合旋转备用市场中的智能交易决策支持系统的基本结构和各项功能,为交易的“智能化”提供了技术保障。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文的研究背景
• 1.1.1 电力市场概述
• 1.1.2 辅助服务的研究领域及其特点
• 1.2 论文相关领域的研究现状
• 1.2.1 备用与可中断负荷
• 1.2.2 国内外的研究现状综述
• 1.3 本文的研究意义
• 1.4 本文的研究内容及章节安排
• 2 备用辅助服务的成本与定价
• 2.1 电力系统备用概述
• 2.1.1 电力供需平衡
• 2.1.2 备用服务的必要性
• 2.1.3 备用的分类
• 2.2 备用的成本分析
• 2.2.1 备用的容量成本
• 2.2.2 备用的机会成本
• 2.2.3 备用的使用成本
• 2.3 备用服务与电力系统可靠性
• 2.3.1 电力系统的可靠性指标
• 2.3.2 负荷预测的准确性
• 2.3.3 备用容量与电力系统可靠性的关系
• 2.4 备用服务的定价
• 2.4.1 备用服务定价机制的比较
• 2.4.2 备用服务的等成本利润率定价理论
• 2.5 本章小结
• 3 备用市场的交易结算方式
• 3.1 备用市场的一般规则
• 3.1.1 备用市场的结算模式
• 3.1.2 备用市场的报价和付费
• 3.2 顺序竞价方式
• 3.2.1 顺序竞价的交易规则
• 3.2.2 算例分析
• 3.3 考虑协调因子的顺序竞价方式
• 3.3.1 加入协调因子的必要性
• 3.3.2 带协调因子的顺序竞价方式
• 3.3.3 对协调因子的分析
• 3.4 同时竞价方式
• 3.4.1 同时竞价机制的方案设计
• 3.4.2 理性买家方式
• 3.4.3 按边际成本结算方式
• 3.4.4 算例分析
• 3.5 本章小结
• 4 可中断负荷管理的实施
• 4.1 可中断负荷概述
• 4.1.1 可中断负荷的定义
• 4.1.2 实施可中断负荷的意义
• 4.2 可中断负荷的成本
• 4.3 实施可中断负荷的效益
• 4.3.1 可中断负荷的社会效益
• 4.3.2 可中断负荷市场参与者的效益
• 4.4 可中断负荷的定价
• 4.4.1 可避免成本理论定价法
• 4.4.2 委托-代理与机制设计定价法
• 4.4.3 基于竞价思想的可中断负荷定价
• 4.5 可中断负荷交易机制
• 4.5.1 可中断负荷交易计划模型
• 4.5.2 可中断负荷交易的竞价流程
• 4.6 本章小结
• 5 引入可中断负荷的综合旋转备用市场
• 5.1 综合旋转备用市场的合理性
• 5.2 综合旋转备用市场最优容量的确定
• 5.2.1 影响备用需求的主要因素
• 5.2.2 确定备用容量的常用方法比较
• 5.2.3 综合旋转备用市场中最优容量的确定
• 5.3 旋转备用在发电侧与需求侧之间的分配
• 5.3.1 发电备用和可中断负荷的最优替代模型
• 5.3.2 模型的求解
• 5.4 最优旋转备用容量模型的联合求解
• 5.4.1 粒子群算法简介
• 5.4.2 改进的粒子群算法
• 5.4.3 最优旋转备用容量模型的求解过程
• 5.5 综合旋转备用市场的混合交易模型
• 5.6 算例分析
• 5.7 本章小结
• 6 智能电网环境下综合旋转备用市场的运营
• 6.1 智能电网简介
• 6.1.1 智能电网的概念及其特点
• 6.1.2 智能电网的基本框架
• 6.1.3 需求侧的先进用电运营体系
• 6.2 智能电网中的需求响应与综合旋转备用市场
• 6.2.1 需求响应概述
• 6.2.2 需求响应在智能电网中的重要性
• 6.2.3 综合旋转备用市场的技术基础
• 6.2.4 智能电网中综合旋转备用市场的实现方式
• 6.3 综合旋转备用市场中的智能交易决策支持系统
• 6.3.1 智能交易决策支持系统的定义
• 6.3.2 智能交易决策支持系统的基本结构
• 6.3.3 智能交易决策支持系统的功能概述
• 6.4 本章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 本文的研究内容总结
• 7.2 进一步的工作展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集