基于潮流跟踪和资源价值的无功电力市场分析

论文摘要

电力工业的市场化进程对电力系统的无功辅助服务提出了更高的要求,在确保系统安全性及可靠性的前提下,如何满足系统和客户的无功需求是当今电力系统亟待研究的课题。本文首先对无功电力市场及其相关要素做了介绍。接着对现有的各种无功电力市场的设想和无功定价方法进行了详细的叙述和优缺点总结。在文中,无功电力市场被分为无功容量市场和无功电量市场。在无功容量市场中,无功容量费用依据对系统安全和电压稳定的贡献被估值。由此文章分析了四种评估无功容量价值的方法:电压灵敏度法、PV曲线法、备用发电量法和等效无功补偿法。在比较各种方法的优缺点后,本文采用了等效无功补偿法。在无功电量市场中,关键问题是对无功功率的定价和无功功率成本的分摊。无功定价的方法通常有两种:基于实时电价理论的方法和基于综合成本分摊的方法。无功功率实时电价具有丰富的系统边际成本信息,是计算电力市场下的无功功率价格的一种较好的方法。然而实时电价对系统参数和结构变化较敏感,不易实时计算,且不能准确回收系统的投资和运行成本。因此本文采用的是基于综合成本分摊的方法。对无功功率成本的分摊,本文采用了基于导纳修正的方法。该方法通过无功相关系数建立了无功源和无功负荷之间的关系,而且为确准地对无功成本进行分摊提供了理论支持。在文中,无功成本被分为无功生产成本和无功输送成本两部分。通过对IEEE-5节点进行无功容量费用和无功电量电价的仿真计算,结果表明本文观点和方法是可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究背景
• 1.2 本文研究课题的目的和意义
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 无功辅助服务及无功电力市场设计
• 2.1 电力市场组成
• 2.2 辅助服务
• 2.3 无功辅助服务构成及特点
• 2.4 无功电力市场模式
• 2.5 一种无功电力市场的框架
• 2.6 小结
• 第3章 潮流跟踪方法
• 3.1 基于比例共享的潮流跟踪
• 3.2 基于图论的潮流跟踪
• 3.2.1 基本理论
• 3.2.2 关联矩阵分解
• 3.2.3 顺流和逆流跟踪节点顺序的确定
• 3.2.4 顺流跟踪计算
• 3.2.5 对线路阻抗和充电电容的处理
• 3.3 导纳修正法潮流跟踪
• 3.4 小结
• 第4章 无功容量市场
• 4.1 无功容量市场建立的背景
• 4.2 无功容量市场建立的意义及容量价值评估方法
• 4.2.1 无功容量市场建立的意义
• 4.2.2 无功容量市场容量价值评估方法
• 4.2.3 无功价值评价方法的比较
• 4.3 一种无功容量市场的设计方案
• 4.4 小结
• 第5章 无功电量市场
• 5.1 无功电量市场的研究背景
• 5.2 无功生产成本
• 5.2.1 发电机无功生产成本
• 5.2.2 调相机无功生产成本
• 5.2.3 静电电容器无功生产成本
• 5.3 无功输电成本
• 5.4 无功电价的意义及计算
• 5.4.1 无功电价的意义
• 5.4.2 无功电价的计算
• 5.5 一种基于导纳修正的无功电量定价方法
• 5.6 小结
• 第6章 实例仿真与分析
• 6.1 实例模型
• 6.2 仿真结果及分析
• 6.2.1 无功容量费用计算
• 6.2.2 无功电量价格计算
• 6.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A （攻读学位期间所发表的学术论文目录）
• 致谢