电力市场输电阻塞管理方法研究

 2022-12-11 10:12

论文总字数:15074字

摘 要

随着电力企业的改革,引入市场机制,通过有效竞争,提高整体效率,优化资源配置,促进了电力工业可持续性发展,但也因此出现了诸如输电阻塞等在过去不是问题的新问题。本课题主要研究电力市场及输电阻塞管理方法的研究,针对电力市场的现状进行分析,进一步通过算例对输电阻塞原因的分析理解以及其相关管理方法的研究。

关键词:节点电价;输电阻塞;电力市场

Abstract

With the reform of electric power enterprises, the introduction of the market mechanism, through effective competition, improve the overall efficiency, optimize the allocation of resources, promote the sustainable development of the power industry, but also the emergence of new problems such as transmission congestion in the past is not a problem. This topic mainly studies the research of power market and transmission congestion management method, analyzes the current situation of the power market, and further analyzes and understands the causes of transmission congestion and its related management method through the calculation example.

Key words: Node electricity price; Transmission congestion; The power market

目 录

摘 要

Abstract II

1 绪 论 1

1.1 课题的选题背景 1

1.2 阻塞管理目标与方法 2

1.3 本文主要研究工作 3

2 电力市场的探究 5

2.1 电力市场的概况 5

2.2 电力市场的分析 7

2.2 本章小结 8

3 节点电价理论的研究 9

3.1 节点电价理论的分析 9

3.2 节点电价的深入讨论 11

3.3 本章小结 16

4 算例分析 17

4.1 系统概况 17

4.2 算例计算 18

4.3 本章小结 22

5 总结与展望 23

致 谢 25

参考文献 26

1 绪 论

1.1 课题的选题背景

随着科技与时代的发展,人们对电力资源的需求越来越高,电力系统规模越来越大,集输电、发电还有配电为一体的传统型的垄断性的垂直一体化集团公司愈发跟不上时代的脚步。资源是稀缺的,如何充分利用最大限度的生产有价值的商品是经济学的研究主题。从经济学的角度看,竞争无疑是对电力生产所涉及的资源进行最优80年代中后期起, 世界各国都陆陆续续地对电力行业开展了打破垄断,引入竞配置的最好形式。

自20世纪80年代起,世界各地的电力市场建设已经走过了20多年。除非洲亚洲部分国家,世界上大部分无论发达还是发展中国家,都已经或正在进行电力市场工业的市场化改革。在实行电力企业重组以及建立竞争体制的过程中或许改革的力度存在差异但都在遵循市场经济一般规律和电力工业的基本规律。

在线路容量不能满足所有交易需要的时候或传输容量裕度不足的时候就发生了输电阻塞。 输电阻塞管理通常指发电竞争过程中输电服务要求超过了实际输送能力的市场缓解机制。

纵观我国电力行业,发展最初期由国家垄断经营,现如今随着我国经济日益增长,科技水平的提高,用电负荷不断增大,培育发展电力市场将会是电力发展的必然趋势。因此为了提高电力系统运行的经济性与稳定性,保证电力市场的竞争的活跃性,避免形成新的垄断,通过价格手段来对输电阻塞进行管理则能合理、有效地消除输电阻塞带来的影响,进一步从经济方面对阻塞管理方法研究有着很大的现实意义。

1.2 阻塞管理目标与方法

输电阻塞管理是由于发电竞争提出的服务要求超过了电网实际输送能力而产生的市场缓解机制。输电阻塞管理的目标是通过制定规则从而使得控制发电机和负荷使得电网能安全可靠的运行。从短期和长期需要达成不同的目标,从短期而言,阻塞管理必须制定公平的交易削减方案和最优调度方案,从长期而言,阻塞管理必须提供激励信号给发电厂、电网公司以及用户。

常见的阻塞管理方法有:

  1. 限上限下的输电阻塞管理

其中英国就为典型的限上限下的输电阻塞管理模式,首先通过电力联营中心进行报价做出最小发电费用的计;接着将报价最高的机组作为成本价格;然后在此基础上计算系统容量费用并得出市场清除价。然而这只是理想状态化的情况,在英国电网中既包含了联营体购电费用的上升也包含了限下机组的利润补偿,如何合理分配这方面的费用是需要进一步解决的问题。

  1. 节点电价法输电阻塞管理

1980年,F.C.Schweppe教授提出了实时电价的概念,通过大量科学家的研究完善,在20世纪80年代后期,实时电价理论被正式地提出与建立。在电力市场的不断发展下,实时电价理论也在不断地被人们发展并完善。目前世界上知名的节点边际电价(Locational Marginal Price,LMP)正是从这个理论中发展出来的,其实质是最优潮流算法。现在的节点电价不仅可以用来作为衡量电能价值的方法,同时又可以用来处理输电阻塞。

  1. 区域电价输电阻塞管理

在北欧和加州电力市场被广泛使用,先以无阻塞情况让每个区域决定实时电价, 再通过是否超出极限来决定不同区域的价格。这种阻塞管理方法可以在长期时间内提供经济信号,例如电厂以及输电网的投资方向。与此同时,市场参与者可以了解到实时透明的电价。总之,区域电价输电阻塞管理适用于区域电力市场或有明显联络线约束的电力市场。

根据以上各种输电阻塞管理方法的优劣势以及我国现阶段电力市场的特点,本文将采用节点电价法进行进行输电阻塞管理并建立相关模型进行研究。

1.3 本文主要研究工作

本文在理论上进行对电力市场输电阻塞管理进行分析研究,在电力市场的基础上进行分析研讨,并深入研究。本文分为五章,具体细节如下:

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