電力市場對電力系統(tǒng)運行可靠性的影響

內(nèi)容概要

　　電力工業(yè)的市場化改革產(chǎn)生了電網(wǎng)和多個發(fā)電廠商等市場主體，在提高系統(tǒng)競爭水平的同時，必須分析其對系統(tǒng)可靠性產(chǎn)生的影響。
　　本書分為理論研究和電力市場模擬仿真平臺兩部分。
為保證電力系統(tǒng)的安全運行和具有足夠的充裕度，本書對市場環(huán)境下的系統(tǒng)備用問題、機組檢修規(guī)劃安排、發(fā)電投資、需求響應(yīng)等問題進行研究，提出了新的模型和算法。研究了最優(yōu)潮流、隨機潮流、隨機網(wǎng)流和改進蒙特卡洛模擬進行大系統(tǒng)可靠性評估等的模型理論，開發(fā)了相應(yīng)的軟件，為防止事故發(fā)生提供了工具。
為了對電力市場運營模式及其對電力系統(tǒng)的影響進行有效評估，本課題開發(fā)了綜合性的電力市場運營模擬仿真平臺。平臺實現(xiàn)了分時競價和分段競價模式，并考慮了水電削峰、省間潮流斷面約束和節(jié)能調(diào)度等因素。該平臺能同時支持實驗經(jīng)濟學(xué)和智能代理理論，可對各種模式市場進行分析。目前該模擬仿真系統(tǒng)已在西北電力交易中心運行。
　　本書可供高等院校電力系統(tǒng)專業(yè)的研究生以及從事電力系統(tǒng)運行、規(guī)劃設(shè)計和科學(xué)研究的人員參考。

書籍目錄

第1篇 理論成果
　第1章 電力市場下的備用問題研究
　　1.1 最優(yōu)備用容?研究
　　　1.1.1 彈性備用思想
　　　1.1.2 順序出清模式下的彈性備用
　　　1.1.3 聯(lián)合出清模式下的彈性備用
　　1.2 分區(qū)備用研究
　　　1.2.1 區(qū)域備用電網(wǎng)的組織形式
　　　1.2.2 分區(qū)備用的購買-預(yù)調(diào)度雙層模型
　　　1.2.3 基于網(wǎng)絡(luò)流的分區(qū)備用模型
　　　1.2.4 分區(qū)備用的費用分?jǐn)?br />　第2章 電力市場下的機組檢修規(guī)劃問題研究
　　2.1 機組失效分析
　　　2.1.1 機組失效模型
　　　2.1.2 機組更新費用評估
　　2.2 基于系統(tǒng)運行成本的檢修策略
　　　2.2.1 系統(tǒng)運行成本分析
　　　2.2.2 機組檢修規(guī)劃模型
　　　2.2.3 模型求解流程
　　2.3 發(fā)電廠商的機組檢修規(guī)劃模型
　　　2.3.1 考慮機組故障的發(fā)電廠商檢修策略
　　　2.3.2 考慮電價波動的發(fā)電廠商檢修策略
　　2.4 基于迭代協(xié)調(diào)的檢修規(guī)劃策略
　　　2.4.1 發(fā)電廠商及iso的檢修策略
　　　2.4.2 迭代協(xié)調(diào)機制
　　2.5 基于市場競爭的機組檢修規(guī)劃策略
　　　2.5.1 基本框架
　　　2.5.2 機組經(jīng)濟效益評估及檢修競價費用確定
　　　2.5.3 檢修計劃的?整機制
　　　2.5.4 費用分?jǐn)倷C制
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　第3章 發(fā)電投資風(fēng)險決策研究
　第4章 電力市場下需求響應(yīng)研究
　第5章 最優(yōu)潮流及在阻塞管理中的應(yīng)用
　第6章 隨機潮流和隨機網(wǎng)流分析
　第7章 蒙特卡洛模擬
第2篇 電力市場模擬仿真平臺
　第8章 電力市場模擬平臺概述
　第9章 電力市場模擬的基本理論
　第10章 生產(chǎn)模擬基本理論
　第11章 電力市場競價基本理論
　第12章 電力市場模擬仿真有關(guān)算法及程序設(shè)計
　第13章 電力市場模擬仿真平臺的設(shè)計與應(yīng)用

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：第1章 電力市場下的備用問題研究在系統(tǒng)實際運行中，由于發(fā)電機的隨機停運、負(fù)荷波動、線路故障等，都會造成對電力系統(tǒng)平衡狀態(tài)的破壞，出現(xiàn)有功功率不足，危及電力系統(tǒng)平衡，嚴(yán)重時可以造成大范圍停電。在電力市場中，可能由于市場參與者片面追求經(jīng)濟效益而帶來新的不穩(wěn)定因素，危及系統(tǒng)運行。為避免危害的發(fā)生，保持系統(tǒng)安全可靠，必須保持一定容量的有功備用。備用問題并不是新問題，并非由于電力市場的出現(xiàn)才提出，而是在通常的電力系統(tǒng)管理運行方式下，備用問題一直未能夠引起足夠的重視。電力公司運行中注目的焦點是電能，在研究與電力生產(chǎn)經(jīng)濟行為有關(guān)的各種問題（經(jīng)濟調(diào)度、最優(yōu)潮流、水火電協(xié)調(diào)和電價等）中，其研究對象基本上都是電能，而提供備用服務(wù)的費用與電能費用被混淆在一塊。并且在傳統(tǒng)模式下，備用的調(diào)度都是指令性的，即在確定運行方式條件下，在所屬電廠安排或指定一定的備用，在故障情況下，由系統(tǒng)調(diào)度下達恢復(fù)命令。然而，提供備用是有一定成本的，不僅包括通常的固定成本和運行成本，也包括由于提供備用而喪失了在其他市場賺取利潤的機會成本。在電力市場條件下，備用本質(zhì)上應(yīng)該看作一種商品，購買備用需要支付一定的費用，調(diào)度備用也需要考慮方案的經(jīng)濟性。完整意義上的電力市場不僅包括電能主市場，而且應(yīng)包括各種備用市場。在電力市場環(huán)境下，備用問題涉及系統(tǒng)充裕度和經(jīng)濟性，備用獲取和定價遇到了許多新的挑戰(zhàn)。與電能市場中各時段購買發(fā)電容量必須與預(yù)測負(fù)荷容量相等的要求相比，備用容量的需求是一個“軟約束”。該約束具有一定的模糊性，事先給定備用率的方法往往沒有充分考慮系統(tǒng)自身特性。最優(yōu)購買容量問題是備用市場的一個基本問題，本項目針對順序出清模式和聯(lián)合出清模式分別進行探討。在區(qū)域電力市場中，需要研究如何在各個地區(qū)購買合理的備用容量，以便在發(fā)生事故時可以滿足網(wǎng)絡(luò)約束，做到相互支援，互為備用。1.1 最優(yōu)備用容量研究。在備用市場中，系統(tǒng)購買備用的主要目的是提高系統(tǒng)的可靠性，滿足負(fù)荷的隨機波動，盡量減少事故損失。現(xiàn)行大多數(shù)備用市場中，所需備用容量往往根據(jù)調(diào)度規(guī)程中相關(guān)規(guī)定來事先給定。這種做法從給定的備用容量出發(fā)來保證系統(tǒng)的可靠性，沒有考慮系統(tǒng)本身的可靠性狀況，也沒有考慮到備用市場的信息，還略顯粗糙。在一個可靠性很高的系統(tǒng)中可以購買較少的備用容量，而在一個機組老化、可靠性較低的系統(tǒng)可能需要保留更多的備用容量；類似地，在一個報價較低的備用市場中，可以考慮多購買一些備用，而在報價偏高的備用市場中，應(yīng)該考慮適當(dāng)少購買一些備用。這樣購買備用不僅僅要考慮購買備用的費用，還需要考慮到因為使用備用提高可靠性從而創(chuàng)造的效益。綜合考慮購買費用和購買效益來確定備用最優(yōu)容量，這就是彈性備用思想。

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