大用户直购电环境下的用户分类与电力网络成本分摊

摘要

开展大用户直购电能够激发电力市场的潜力，是电力工业市场化改革的突破口。近年来，国家多次公开提出要推进大用户直购电。新的交易机制对发电调度、电网运行方式、调峰能力、检修安排均产生了一定的影响，电力行业面临着新的挑战和机遇。如何科学设计大用户直购电的交易原则，引导电力工业可持续发展和资源的优化配置，是一个亟待解决的重要问题。目前，国内的大用户直购电试点存在的主要问题在于:各方对直购电的本质认识不清;直购电准入机制不合理;独立的输配电价机制尚未形成;直购电的实施影响了市场公平性等。
　　针对上述问题，本论文在研究分析了国内外大用户直购电现状及特点的基础上，主要完成了以下几点工作:
　　(1)针对国内大用户直购电存在的问题，就直购电中大用户及发电机组的准入条件、输配电价及交易品种、交易电量、交易模式等方面提出了建议，以期对直购电的进一步扩大发展提供参考。最后，在此基础上总结了直购电的四个发展阶段及各阶段的特点。
　　(2)为了合理制定各阶段直购电的准入大用户，提出了一种新型的直购电大用户准入机制。首先从用电特性、环保情况、信用情况、负荷重要性等方面建立大用户优先级评价指标体系;其次采用自组织神经网络和K-means相结合的两阶段聚类算法，对用户进行分类;最后，采用基于改进层次分析法的理想解法对各大类用户进行优先级的综合评价，确定各类大用户参与直购电的先后次序。
　　(3)为了研究大用户直购电环境下的输配电价机制，首先需要确定电网的年准许收入。预测电力网络的年投资需求，得到电网企业未来年度的预测成本对于形成平稳的年准许收入至关重要。在不同的电网发展阶段，电力网络的投资需求会呈现出明显不同的特征。在此背景下，根据电网投资需求与电网发展阶段之间的关系，首先提出采用计及环境因子的自适应钟形曲线来描述电网投资需求。之后，以1955年至2010年间日本电网的各项投资数据为例来验证该模型的有效性。最后，采用所提出的模型研究了我国东部某省级电网在不同环境下的投资需求情况。
　　(4)在电力网络输配电成本中，固定成本所占份额较大，因此，合理分摊固定成本对于大用户直购电输配电价的测算乃至直购电的顺利开展具有重要意义。在此背景下，对大用户直购电交易所需分摊的电力网络固定成本进行了系统的分析，并考虑了交易的多方面属性。具体地讲，首先从用户侧、发电侧和电网环节三个方面构建了与直购电交易相关的电力网络固定成本分摊的指标体系。之后，在数据包络分析框架下建立了联盟博弈模型，并利用区间层次分析法在该模型中引入了反映决策者偏好的权重约束，进而获得了一种能够计及指标权重约束的电力网络固定成本分摊模型。
　　最后对论文中所作的研究进行简要总结，并指出了该领域有待进一步深入研究的问题。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外大用户直购电经验介绍

1．2．2 国内大用户直购电进展情况

1．2．3 国内外大用户直购电理论研究综述

1．3 本文主要的研究内容和工作

2 大用户直购电相关问题概述

2．1 国内试点取得的成效及存在的问题

2．2 推广大用户直购电的建议

2．2．1 直购电中的准入条件

2．2．2 直购电中的输配电价

2．2．3 直购电中的交易机制

2．3 直购电的发展阶段

2．4 本章小结

3 大用户直购电中的用户优先级分类

3．1 引言

3．2 大用户优先级评价指标体系

3．2．1 指标体系的建立

3．2．2 指标的量化

3．3 大用户的聚类分析与优先级评价

3．3．1 基于SOM和K-means聚类的大用户聚类分析

3．3．2 大用户优先级综合评价

3．4 大用户优先级分类的算法流程

3．5 算例分析

3．6 本章小结

4 输配电成本核算中的电力网络投资需求分析

4．1 引言

4．2 拟合曲线的选择

4．2．1 钟形曲线

4．2．2 自适应钟形曲线

4．3 日本电网投资需求研究

4．4 我国东部沿海某省级电网投资情况预测与分析

4．4．1 对称性研究

4．4．2 超前滞后性研究

4．5 本章小节

5 确定大用户直购电交易所需分摊的电力网络固定成本新方法

5．1 引言

5．2 电力网络固定成本分摊指标体系

5．3 各指标的量化与处理

5．3．1 用电侧指标

5．3．2 发电侧指标

5．3．3 电网影响指标

5．3．4 指标处理

5．4 基于IAHP-DEA的联盟博弈方法

5．4．1 满足DEA有效的分摊方案集

5．4．2 DEA联盟博弈模型

5．4．3 联盟博弈的解

5．5 权重约束的确定

5．5．1 引入权重约束的必要性

5．5．2 用区间层次分析法求解权重约束

5．6 算例

5．6．1 算例数据

5．6．2 算法流程及结果分析

5．7 本章小结

结论

附录

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢