电力市场环境下供电公司最优购电策略和日有功发电计划

摘要

电力工业市场化改革后，供电公司遇到了一些新的问题和挑战。其中，各种类型的电能交易市场的出现为供电公司制定发电计划带来了新的挑战。在此背景下，研究电力市场环境下供电公司最优购电策略和日有功发电计划具有重要的意义。 首先分析了电力市场化改革对电网调度的影响，从职能、任务和工作内容几个方面分析了电网调度的变化。指出在电力市场环境下，供电公司的电力调度机构担负着电力系统运行的统一调度工作，根据国家有关的法律法规对电力系统生产运行、电力调度系统及其人员的职务活动进行管理，确保电力系统的安全优质经济运行及电力资源的优化配置。 在电力市场中，供电公司面临从多个市场中购电的问题，如何根据总需求量确定在各市场的购电量，成为供电公司非常关心的问题。本文研究了购电商如何分配在合约市场与现货市场中的购电量，以使总购电费用最小。 根据风险管理理论研究了风险条件下的供电公司购电决策问题。详细介绍了用方差描述风险的购电决策模型，阐明了各种方法的优缺点。因为用方差无法显式的描述风险，所以本文提出了供电公司购电的机会约束规划模型，从而解决了由于电价及负荷等不确定性因素的存在而导致供电公司难以保证所作的决策为最优的问题。结果表明本研究有助于供电公司根据自己的风险偏好在电力市场中寻求最优投资策略。 电力市场环境下的日有功发电计划是指根据各发电公司各时段申报的竞价上网数据，以全网购电费用最低为目标，在满足电力系统中各种约束的条件下，制定机组组合计划及各个机组在各个时段的出力。日有功发电计划是电力市场运转的中心环节，也是发电公司最关心的问题。制定公平、合理的发电计划关系到电力市场能否持续、快速、健康的发展。因此如何制定优化、可行的发电计划是一个值得深入研究的课题。 在电力市场环境下，日有功发电计划与传统的计划制定方式有很大的区别。合约市场的出现给日有功发电调度计划带来了新的难题。针对不同合约市场的特点，本文建立了差价合约、中长期物理合约和基数电量合约市场下的日有功发电计划模型，以购电成本最低为目标函数，考虑了机组出力约束、负荷平衡约束、备用约束、最小开停机时间约束、出力调节速率约束、合约约束等。 日有功发电计划包括机组最优组合计划以及经济负荷分配两个方面，对机组最优组合采用改进的遗传算法进行求解，对经济负荷分配采用动态规划法求解，算例表明此二层嵌套式的求解方法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的背景与意义

1.2供电公司在电力市场环境下最优购电策略的研究

1.3日有功发电计划的研究概况

1.3.1机组组合

1.3.2经济负荷分配

1.4本论文的主要工作

第二章电力市场化改革对电网调度的影响

2.1引言

2.2电网调度的职能、任务和工作内容

2.3市场环境下电网调度的变化

2.3.1地位

2.3.2调度手段

2.3.3目标

2.3.4负荷预测

2.3.5输电容量分配

2.3.6输电阻塞管理

2.3.7实时调节

2.3.8调度自动化系统

2.3.9信息披露

2.4电力市场环境下对电网调度的要求

2.5本章小结

第三章电力市场环境下供电公司购电策略

3.1风险条件下的决策过程

3.1.1市场分析

3.1.2组合分析

3.1.3组合选择

3.2两市场下的供电公司购电策略

3.2.1投资组合理论的效用函数模型

3.2.2“均值-方差”模型

3.2.3成本暴露约束模型

3.3供电公司购电策略的机会约束规划模型

3.4算例分析

3.5本章小结

第四章电力市场环境下的日有功发电调度计划

4.1电力合约交易

4.1.1差价合约

4.1.2中长期物理合约

4.2电力市场环境下的日有功发电调度计划模型

4.2.1差价合约模式

4.2.2中长期物理合约模式

4.2.3基数电量交易模式

4.3求解思路

4.4本章小结

第五章电力市场环境下日有功发电计划模型的算法

5.1遗传算法简介

5.2基于改进遗传算法的日有功发电调度计划

5.2.1种间竞争

5.2.2编码

5.2.3启发式方法产生初始种群

5.2.4约束条件处理与适应度函数

5.2.5自适应交叉概率

5.2.6选择算子

5.2.7交叉算子

5.2.8变异算子

5.2.9最优个体保留并进行处理

5.2.10结合优先顺序法的修复算子

5.2.11改进遗传算法步骤

5.3基于动态规划法的经济负荷分配

5.4算例分析

5.5本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文

致谢

评定意见