电力市场环境下售电公司购售电交易优化模型研究

摘要

近年来，我国经济发展较快，对电力市场化提出了新的要求，新一轮电力体制改革拉开帷幕，售电公司作为新环境下的市场主体应运而生。售电公司作为新型主体，运营模式仍在摸索中，其主要运营方式是电力批发市场的购电业务和电力零售市场的售电业务。本文以售电公司为主体，对各个市场中售电公司运营策略展开了研究，分析在电力市场中各种交易模式下，售电公司如何提高效益。通过构建各种交易模式下的售电公司购售电模型，提出交易策略，并在此基础上引入人工智能算法、需求响应机制、综合能源管理和综合评价等，探索售电公司在各种新环境下如何生存与发展的机制与策略。
　　首先，论文梳理了售电公司购售电交易研究的研究背景意义以及国内外研究现状，概述了新环境下的电力市场交易背景，主要从市场主体、市场类型和交易模式三个方面展开论述，为后续研究奠定理论基础和研究范围。
　　然后，论文研究了批发市场中的双边协商交易模式，构建了基于多方谈判的双边协商交易模型和基于纳什均衡的双边协商交易模型，分别进行了算例分析;结果表明，通过调整售电公司报价策略，能够提高收益;提出了将人工智能应用到双边协商交易中，设计了基于人工智能的双边协商交易框架。同时，论文研究了批发市场中的集中竞价交易模式，构建了基于差价返还机制下的集中交易算法模型和基于边际价格出清模式下的集中交易算法模型，分别对两种算法模式下的交易模型和相关经济学原理进行了解析，并分别进行了算例分析;提出了将人工智能应用到集中竞价交易中，设计了基于人工智能的集中竞价交易框架。
　　其次，论文研究了偏差电量考核机制下的需求响应管理售电公司策略，构建了需求响应管理下的售电公司偏差电量考核优化模型，通过对偏差考核现状的分析，提出了相对应的交易策略;通过构建偏差电量考核模型，提出可中断负荷管理和价差期权合同管理等措施，通过对比分析和敏感性分析验证了所构建考核优化模型的可行性，并有效提高了售电公司收益，并降低了用户的用电成本。同时，论文对电力零售市场中的售电公司行为进行了研究，提出了在综合能源管理中，售电公司的运营策略，提出将售电公司作为综合能源管理商，通过优化综合能源系统运行模式来提高能源利用效率和公司运营效率，构建了考虑多种清洁能源的热电冷联产系统;设计了三种综合能源系统运行模式，并通过收集数据进行了算例分析，研究结果表明了综合运行模式在不同目标约束下均优于另外两种运行模式。
　　最后，论文对电力零售市场中的电力客户进行了评估研究，重点构建了电力客户评估模型以及设计了差异化用电套餐;从收益和风险两个维度出发，基于新环境下的售电公司关注重点，构建了电力客户评估指标体系;构建了基于改进ELECTRE-Ⅲ法的电力客户评估赋权模型，针对用户特征差异，对用户类别进行了划分，设计了差异化的用电套餐;通过算例分析结果表明，论文提出的电力评估模型能够有效对零售市场中的电力用户进行评估，有助于售电公司选择优质客户，制定合理用电套餐。同时，论文对售电公司购电风险进行了研究，重点构建了多级市场购电组合优化模型，基于投资组合优化理论，提出应用条件风险价值理论，构建基于CVaR优化的售电公司购售电组合模型，并进行了算例分析，研究结果表明各级市场购电组合最优解受市场电价变化影响较大，并求解了在设置市场环境参数下的均值-CVaR前沿曲线，计算得到了售电公司的购电最优组合。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 选题意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 购电交易优化研究

1．2．2 售电交易优化研究

1．2．3 电价联动优化研究

1．2．4 新能源并网优化研究

1．3 主要研究内容与框架

1．4 主要研究创新点

第2章 电力市场环境下的购售电交易概述

2．1 市场主体

2．1．1 售电公司

2．1．2 发电企业

2．1．3 电网企业

2．1．4 市场用户

2．2 市场类型

2．2．1 批发市场

2．2．2 零售市场

2．2．3 现货市场

2．2．4 辅助服务市场

2．3 交易模式

2．3．1 双边交易

2．3．2 集中交易

2．3．3 挂牌交易

2．3．4 期权与期货交易

2．4 本章小结

第3章 双边协商交易模式下售电公司购电分析模型

3．1 引言

3．2 基于多方谈判的双边协商交易模型

3．2．1 基于单向报价的谈判模型

3．2．2 报价策略与竞价机制

3．2．3 算例分析

3．3 基于纳什均衡的双边协商交易模型

3．3．1 纳什均衡模型

3．3．2 报价策略与竞价机制

3．3．3 算例分析

3．4 基于人工智能的双边协商交易框架设计

3．5 本章小结

第4章 集中竞价交易模式下售电公司购电分析模型

4．1 引言

4．2 基于差价返还机制的集中交易分析

4．2．1 交易现状分析

4．2．2 模型算法

4．2．3 经济学原理解析

4．2．4 申报电量与申报价差分布函数

4．3 基于边际出清机制的集中交易分析

4．3．1 交易规则

4．3．2 模型算法

4．3．3 算例分析

4．4 基于人工智能的集中竞价交易框架设计

4．5 本章小结

第5章 偏差考核下售电公司需求响应管理优化模型

5．1 引言

5．2 偏差电量考核现状与售电公司策略

5．2．1 偏差考核现状

5．2．2 售电公司经营策略

5．3 需求响应管理下的售电公司策略分析模型

5．3．1 偏差电量考核测算模型

5．3．2 峰谷分时电价管理

5．3．3 可中断负荷管理

5．3．4 价差期权合同管理

5．4 算例分析

5．4．1 参数设置

5．4．2 对比分析

5．4．3 敏感性分析

5．5 本章小结

第6章 售电公司综合能源管理模式及优化模型

6．1 引言

6．2 综合能源管理模式分析

6．2．1 综合能源管理的含义

6．2．2 管理模式分析

6．3 考虑清洁能源参与的CCHP系统运行模型构建

6．3．1 模型概述

6．3．2 运行效率评估指标

6．3．3 目标函数与约束条件

6．4 考虑清洁能源参与的CCHP系统运行模式分析

6．4．1 以热定电模式

6．4．2 以电定热模式

6．4．3 综合模式

6．5 算例分析

6．5．1 基础数据与前提假设

6．5．2 以热定电模式结果分析

6．5．3 以电定热模式结果分析

6．5．4 综合结果分析

6．5．5 运行模式对比与敏感性分析

6．6 本章小结

第7章 基于电力客户评估的差异化用户套餐研究

7．1 引言

7．2 电力客户评估指标体系

7．2．1 构建原则

7．2．2 指标体系

7．3 基于多目标优化的评估模型

7．3．1 数据处理

7．3．2 赋权模型

7．4 基于用户特征的差异化用电套餐设计

7．4．1 用户类别划分

7．4．2 差异化用电套餐

7．5 算例分析

7．6 本章小结

第8章 多级电力市场售电公司购电风险控制模型

8．1 引言

8．2 投资组合优化理论

8．2．1 风险价值理论

8．2．2 条件风险价值理论

8．3 多级市场售电公司购售电组合策略分析

8．3．1 多级市场购电组合模型

8．3．2 多类用户售电组合模型

8．3．3 基于CVaR优化的购售电组合模型

8．4 算例分析

8．4．1 固定价差模式分析

8．4．2 联动价差模式分析

8．5 本章小结

第9章 研究成果与结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的学术论文

攻读博士学位期间参加的科研工作

致谢