基于魯棒優(yōu)化的pool模式下的發(fā)電商自調(diào)度-研究

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1、第一章緒論本章首先介紹了課題的研究背景和意義，進(jìn)一步提出研究的問題和解決方法，并對與此相關(guān)問題的研究狀況進(jìn)行了綜述，最后簡單介紹本文的工作及組織結(jié)構(gòu)。1．1課題研究背景及意義自上世紀(jì)80年以來，全球掀起了一場電力工業(yè)體制的改革，打破了傳統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電和售電一體化的垂直結(jié)構(gòu)，開始了電力工業(yè)的市場化運(yùn)營，使得發(fā)電商、供電商和用戶等市場參與者成為了電力市場的主體。電力市場化營運(yùn)大大提高了電力交易的自由度，對于活躍電力市場，優(yōu)化資源配置起到極大的推動(dòng)作用【l】。電力工業(yè)改革的目地是為了提高電力生產(chǎn)效率，優(yōu)化資源配置，

2、降低發(fā)電成本，使得經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益達(dá)到最優(yōu)，改革的重點(diǎn)則是在電力工業(yè)中建立競爭機(jī)制【2J。目前，英國、美國、澳大利亞、新西蘭、北歐等國家和地區(qū)通過引入競爭機(jī)制，建立了不同的交易模式，歸納起來有四種市場運(yùn)作模式，聯(lián)營體交易模式(Pool模式)、雙邊交易模式(NETA模式)、聯(lián)營體+雙邊交易模式、雙邊+多邊交易模式。其中，美國加州、北歐、新西蘭等國家和地區(qū)采用聯(lián)營體+雙邊交易模式；根據(jù)國務(wù)院[200215號(hào)文件，我國將逐步實(shí)施聯(lián)營體+雙邊交易模式【3】；英國則在2001年利用NETA模式代替運(yùn)營多年聯(lián)營體交易模式(Poo

3、l模式)【41。在全球電力體制改革的大潮中，我國的電力也得到蓬勃的發(fā)展，電力體制改革也逐步深入。從上世紀(jì)80年代術(shù)，我國在上海、山東、浙江、吉林、遼寧、黑龍江等六省市進(jìn)行了以“廠網(wǎng)分開，競價(jià)上網(wǎng)”為方向的電力工業(yè)體制改革。2000年初，山東、上海及浙江等省市在發(fā)電側(cè)建立的電力市場J下式投入運(yùn)行。2002年，電力工業(yè)進(jìn)行了重組，新成立了11家電力公司，包括兩家電網(wǎng)公司，五家發(fā)電公司，以及四家輔業(yè)公司，這些公司的成立實(shí)現(xiàn)了我國電力工業(yè)市場化改革的初步局面，廠網(wǎng)分開，競價(jià)上網(wǎng)pJ。世界范圍內(nèi)的電力市場化改革帶來的是提高電

4、力生產(chǎn)效率，優(yōu)化資源配置等優(yōu)點(diǎn)，但是，也并不是一帆風(fēng)順的。美國等作為較早放松電力管制的國家，自電力市場建立以來，發(fā)生了如2000年的加州電力市場引起的危機(jī)【5J、安然公司破產(chǎn)以及2003年的美加大停電等一系列重大事件，這些事故嚴(yán)重影響電力市場的改革及電網(wǎng)安全運(yùn)行。由此看來，電力市場的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定性，關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，同時(shí)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定又直接影響到整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的安全運(yùn)行。美國的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)表明[6，7]：由于電力市場環(huán)境是變化的，因此要保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力企業(yè)的生存與發(fā)展，就需要在市場中建設(shè)

5、完善的風(fēng)險(xiǎn)管理制度，并樹立科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)管理理念，以保證電力市場的穩(wěn)定有序運(yùn)營。部分國家通過對電力市場的不斷的探索，提出了較為先進(jìn)的交易模式，如英國提出了新的電力交易規(guī)約(NewElectricityTradingArrangment，NETA)模式，即由長期合同市場、短期電力交易市場和實(shí)施平衡市場組成。該模式克服了Pool模式的一些缺點(diǎn)，該模式有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn)【4】：1、有負(fù)荷參與的雙側(cè)市場；2、市場參與者的輸入或輸出電量是確定的，以便降低和有效地分?jǐn)偝杀炯帮L(fēng)險(xiǎn)；3、報(bào)價(jià)簡單，提高市場透明度，促進(jìn)交易；4、NET

6、A的核心是雙邊合同，而不是市場操作員統(tǒng)一管理的集中型市場，這在某種程度上增大發(fā)電商的競爭壓力和負(fù)荷側(cè)對市場的響應(yīng)；5、市場監(jiān)管簡單，可以針對市場變化做出快速響應(yīng)；6、集中安排平衡和結(jié)算服務(wù)，以降低維護(hù)系統(tǒng)平衡的成本。NETA模式實(shí)施后，調(diào)度體系發(fā)生了較大的變化，大部分電量通過雙邊合同確定，只有3％左右的電量由系統(tǒng)運(yùn)營商用平衡市場確定。其特點(diǎn)是實(shí)行發(fā)電商自調(diào)度模式，發(fā)電商可根據(jù)現(xiàn)貨電能交易中的邊際電價(jià)，制定利潤最大化的發(fā)電計(jì)劃哺J。電力市場的模式有許多種類型。每個(gè)國家都應(yīng)該考慮自己的國情對發(fā)、輸、配、售四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行不

7、同程度的開放，其電力市場模式也分別不同。但是不管采用什么樣的模式，有一點(diǎn)是不會(huì)改變的，就是電領(lǐng)域開放，允許多種所有制成分、多種經(jīng)濟(jì)形式的發(fā)電商存在，引入競爭機(jī)制[9】。與壟斷時(shí)期相比，電商在競爭的電力市場環(huán)境下的運(yùn)營方式和經(jīng)濟(jì)策略有了很大的不同，而且面臨著前所未有的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。1．2本文研究問題的提出發(fā)電商期望在電力日前和時(shí)前市場中獲取最大的利潤，都必須基于某種最優(yōu)化方法制定競標(biāo)曲線進(jìn)行投標(biāo)【l01。在Pool交易模式中，發(fā)電商需要提交其競標(biāo)發(fā)電計(jì)劃給系統(tǒng)調(diào)度員(ISO)【I¨，ISO根據(jù)電網(wǎng)傳輸容量和網(wǎng)絡(luò)約束建立

8、市場清盤過程。因此，發(fā)電商在一定的利潤驅(qū)動(dòng)下，要使得ISO接受發(fā)電自調(diào)度計(jì)劃，就必須制定合適的競標(biāo)策略。從發(fā)電商側(cè)，由于系統(tǒng)的市場化動(dòng)作、環(huán)境對新能源的要求，使得在實(shí)施自調(diào)度計(jì)劃時(shí)不確定因素明顯增多[12-14】，如2何根據(jù)電力市場的運(yùn)營方式建立有效的自調(diào)度模式是現(xiàn)市場化環(huán)境下發(fā)電商面臨的挑戰(zhàn)性問題。本文將針對在電力日前和時(shí)前市場交易中節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)(LMPs