适应分层分区电力市场发展的新电力交易市场研究

论文摘要

电力市场是在电力行业中引入竞争机制。电力市场化改革取决于各国的能源政策、经济发展状况和电网条件等。纵观世界各国电力市场化改革之路,由于各国国情不同,各国电力市场化改革的历程和市场模式亦不尽相同。因此,在分析、研究我国能源政策、经济发展和国家电网状况等情况的基础之上,结合我国特高压输电系统建设规划,紧紧围绕“完善省级电力市场、发展区域电力市场、培育国家电力市场”的三级电力市场建设总体思路,充分研究适合我国国情的分层分区电力市场是一个非常重要的、亟待解决的并具有现实意义的研究课题。本文首先回顾了中国电力市场化改革的历程;总结了中国第一次和第二次电力市场化改革的运营模式和运营效果;综合分析了国家能源平衡问题和能源政策;描述了国家电网的基础条件和发展规划;简述了国家电网建设对电力市场的影响;研究了中国电力市场的结构,运营模式和发展阶段;在研究分析基础之上,提出了中国电力市场发展的三维空间表示法。本文通过已有的电力市场发展验证了中国电力市场发展的三维空间表示法的正确性;同时应用本文所提的中国电力市场发展的三维空间表示法,预测了我国未来电力市场的发展轨迹。其次,论文在对比研究一体化交易市场和分散化交易市场模式的基础之上,提出了一种新的交易市场模式。这种新的交易市场模式结合了一体化交易市场和分散化交易市场的优势,摒弃了两种交易市场存在的问题,尽量做到使所设计的交易市场“左右逢源、兼顾各方”;针对我国三级电力市场体系,基于所提出的新电力交易市场的设计原则,研究设计了适合我国分层分区电力市场发展的、特高压电网环境下的电力市场模式;根据我国特高压电网环境下电力市场的特性,重点研究了应用于区域和省级电力市场的、具有可变合约的新电力交易市场和具有不变合约的新电力交易市场;描述了特高压电网环境下,国家电力市场、区域电力市场和省级电力市场的协调运作方式。本文对比分析了具有可变合约和不变合约的两种新电力交易市场的运作流程、机组组合方式、交易计划方式和结算方式;应用案例详细论述了两种市场模式的特性。研究表明:具有可变合约的新交易市场模式比具有不变合约的新交易市场模式更加适应中国未来电力市场的发展。其后,本文论述了具有可变合约的新电力交易市场的定价方式和交易过程;研究了日前市场和实时市场的交易过程;针对日前市场的运营模式,提出了相适应的“价格序列+安全校正”的日交易计划算法,概述了该算法的基本思想,详细描述了日交易计划算法的数学模型和算法流程;针对实时市场的运营模式,提出了相适应的AGC/MGC一体化实时调度算法;概述了该算法的基本思想,详细描述了AGC/MGC一体化实时调度算法的数学模型和算法流程;本文以国内某试点电力市场为案例,采用本文提出的具有可变合约的新电力交易市场模式和交易算法,进行了详细的分析和验算,研究结果验证了所提模式和算法的正确性和有效性。最后,论文在电力市场理论研究基础之上,基于中国电力市场发展的三维空间表示,提出了自适应电力市场运营系统的设计思想;详细论述了自适应电力市场运营系统的架构、应用功能、软件结构和实现技术;案例研究和实际应用表明:自适应电力市场运营系统可以根据市场运营模式需要灵活配置,适应性强,适合中国电力市场的发展,达到了预期的设计目标,具有广泛的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的必要性
• 1.3 研究内容、结果和应用前景
• 第二章 中国电力市场的发展及其三维空间表示
• 2.1 概述
• 2.2 电力市场的基本概念与定义
• 2.2.1 电力市场交易和运营模式
• 2.2.2 电力市场的可变合约和不变合约
• 2.2.3 电价
• 2.2.4 电力转运
• 2.2.5 电力市场管理与电力市场监管
• 2.3 中国第一次电力市场化改革
• 2.4 中国第二次电力市场化改革
• 2.4.1 共同市场的典型运营模式与运作流程
• 2.4.2 统一市场的典型运营模式与运作流程
• 2.5 国家电网的基础条件和发展规划
• 2.5.1 国家发电能源平衡问题与能源政策
• 2.5.2 国家能源和电力基本情况分析
• 2.5.3 以特高压电网为核心的国家电网建设和规划
• 2.6 中国电力市场发展的三维空间表示
• 2.6.1 国家电网建设对电力市场的影响
• 2.6.2 电力市场的分层分区
• 2.6.3 电力市场的发展阶段
• 2.6.4 运营模式与竞价方式
• 2.6.5 电力市场发展的三维空间表示
• 2.7 中国电力市场的发展轨迹
• 2.7.1 中国电力市场发展三维空间表示的案例验证
• 2.7.2 中国未来电力市场发展预测
• 2.8 本章小结
• 第三章 适应分层分区电力市场发展的新电力交易市场模式
• 3.1 概述
• 3.2 电力市场的基本要素
• 3.3 新的电力交易市场
• 3.3.1 一种新的电力交易市场
• 3.3.2 新电力交易市场的优势
• 3.4 特高压电网环境下的新电力交易市场
• 3.4.1 分层分区新电力交易市场的模式与结构
• 3.4.2 具有可变合约的新电力交易市场
• 3.4.3 具有不变合约的新电力交易市场
• 3.4.4 分层分区新电力交易市场的协调运作
• 3.5 新电力交易市场的模型分析
• 3.5.1 市场的运作流程
• 3.5.2 机组组合问题
• 3.5.3 交易计划算法
• 3.5.4 结算方式
• 3.6 新交易市场模式的案例分析
• 3.6.1 签订可变合约
• 3.6.2 签订不变合约
• 3.7 本章小结
• 第四章 具有可变合约的新电力交易市场模型和交易算法
• 4.1 概述
• 4.2 定价方式
• 4.2.1 市场机制及市场定价
• 4.2.2 电力市场的定价方式
• 4.3 市场交易过程
• 4.4 “价格序列＋安全校正”算法模型
• 4.4.1 算法的基本思想
• 4.4.2 算法的数学描述
• 4.5 AGC/MGC 一体化实时调度算法
• 4.5.1 算法的基本思想
• 4.5.2 算法的数学描述
• 4.6 新电力交易市场模式和交易算法的应用案例
• 4.6.1 日交易计划算例
• 4.6.2 实时调度计划算例
• 4.7 本章小结
• 第五章 电力市场运营系统的自适应设计与研究
• 5.1 系统设计思想
• 5.2 电力市场运营系统的“构件式”设计原理
• 5.2.1 系统的功能“构件”
• 5.2.2 系统的“构件式”设计
• 5.3 电力市场运营系统的软件结构研究
• 5.3.1 C/S 结构
• 5.3.2 B/S 结构
• 5.3.3 “C/S+B/S”结构
• 5.4 自适应电力市场运营系统的技术实现
• 5.4.1 基于基础中间件的电力市场运营系统
• 5.4.2 基于J2EE 架构的电力市场运营系统
• 5.5 自适应电力市场运营系统的设计研制和应用案例
• 5.5.1 自适应电力市场运营系统在省级电力市场中的应用
• 5.5.2 自适应电力市场运营系统在区域电力市场中的应用
• 5.5.3 自适应电力市场运营系统在新电力交易市场中的应用
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本论文的主要创新点
• 6.1.1 中国电力市场发展的三维空间表示法
• 6.1.2 一种新的电力交易市场模式
• 6.1.3 特高压电网环境下的新电力交易市场模式
• 6.1.4 具有可变合约的新电力交易市场模式和算法
• 6.1.5 自适应电力市场运营系统
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读博士学位期间所发表的论文
• 期刊文章
• 会议文章
• 合著论著
• 行业标准