电力市场备用服务交易与定价机制研究

摘要

电力市场辅助服务问题是电力市场理论研究的重要内容，这一领域目前的研究工作，主要是在对辅助服务市场化理论进行宏观、定性的可行性分析基础上，对辅助服务市场的安全性、经济性以及可操作性进行细化研究。 备用服务是辅助服务的重要内容之一，由于备用服务与电能量产品存在强耦合性，建立公平、合理的备用服务交易与定价机制成为电力市场化改革逐渐深入后的必然要求，这也是在电力市场环境下保障电力系统安全稳定运行的客观需要。 本论文从如下几个方面对适应不同电力市场化改革阶段的备用服务交易与定价机制进行了系统、深入的研究： 1、讨论了设计备用服务定价机制的基本原则。根据机组发电成本与电能量市场价格的关系，在对不同类型机组提供的不同表现形式的备用服务进行直接成本和间接成本分析的基础上，建立了基于个别成本的备用服务的定价机制，并设计了具有可实施性的基于个别成本的备用服务定价流程。在电力市场化改革初期应用这种备用服务的定价机制，有利于保障电能量市场公平的竞争环境、确保系统中备用服务的有效供给。 2、利用现代管理科学中的分配理论——Aumann-Shapley值法，建立了在成本分配基础上并计及备用服务效益的Aumann-Shapley备用服务定价模型，从而使备用服务价格能够反映备用服务边际成本和电能量市场价格。在Aumann-Shapley备用服务定价模型的基础上，建立了计及备用服务Aumann-Shapley价格的电能量市场和备用市场联合优化模型，同时分析了备用服务Aumann-Shapley价格对发电商竞争策略的影响。Aumann-Shapley定价模型避免了基于个别成本的备用服务定价机制的局限性，有利于促进竞争的备用服务市场的建立，也为其他类型辅助服务的定价提供了一种新思路。3、为降低备用市场实现及交易优化求解算法的复杂程度，提出根据不同类型备用的特点分解备用市场的思路，即：对于瞬时响应备用，由于其与电能量产品耦合性最强，采用与电能量市场密切结合的市场集中交易模式；对于其他类型的备用服务，则可采用双边交易方式。对于瞬时响应备用服务，分析了AGC机组提供瞬时响应备用的特性，设计了能够自然引导AGC机组理性报价的瞬时响应备用竞争模式及联合交易优化模型。对于采用双边交易的备用服务，基于备用服务对生产者剩余和消费者剩余的影响差异在发电侧和用户侧分配了备用责任，提出了对发电侧、用户侧的个体进行备用责任分配的多种方法；引入了基于Multi-agent的备用责任双边交易撮合模型；提出了备用实际调用的原则与方法。基于备用责任的双边交易式备用市场的设计方案为备用市场的建设提供了较为可行的方案，并为未来竞争的备用市场的建设奠定了基础。 4、在分析可中断负荷的效益的基础上，设计了可中断负荷参与的备用服务市场，并分析了该市场采用现有的备用市场优化模型的局限性。鉴于现有的备用市场优化模型及方法仅仅体现了购买备用服务成本的差异，不能反映出发电商和可中断负荷提供的两种不同备用资源的效用差异，基于帕累托优化理论提出了一种可中断负荷与发电商同时参与的备用市场帕累托优化模型。该模型能够实现在同样的备用购买成本下，获取最大的系统总效用，实现两种备用资源的最优配置。

目录

文摘

英文文摘

声明和关于学位论文使用授权的说明

第一章引言

第二章基于个别成本的备用服务定价

第三章基于共有成本与效益的备用服务定价机制

第四章备用服务的市场交易与定价机制研究

第五章可中断负荷参与的备用市场优化

第六章结论

参考文献

致 谢

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