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《清华大学》 2005年
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基于市场机制的电力系统规划理论研究

周安石  
【摘要】:由于电力行业资金密集型的特点,做好电力系统规划是保证电网安全与经济相协调的关键环节。网厂分离的电力市场环境对传统的电力规划提出了许多亟待解决的新问题,诸如如何开展电力规划工作,如何保障系统足够的发电容量和输电容量,如何对稀缺的能源和资金在市场个体之间进行有效的配置,等等。对电力市场竞争的潜在效益分析表明,在电力规划中引入市场机制将比基于存量发电资产的竞价上网取得更大的效益和效率,市场改革的实践呼唤对基于市场机制的电力系统规划新理论与方法展开研究。 本文基于市场机制,提出了分步协调的电力规划新模式。重点协调全局规划与分散决策之间的矛盾,界定发电公司、电网公司以及政府部门在规划中所处的位置、职责和义务,解决市场环境下保持发电容量充裕的难题,实现电力工业与国民经济、资源、环境的协调发展,充分发挥市场机制的基础作用,达到优化电力资源配置的目标。 本文提出了电力行业规划的统一优化新模型,不但有效解决了连续多年投资决策中时间维度处理的难题,而且充分地考虑了能源、燃料、环保等多方面的因素,从更高的角度对全社会资源进行统一优化。根据投资决策问题特征及其模型的数学性质,提出了准动态优化算法,可以快速有效地求解这个高维度、大规模、整数型的优化问题。 本文提出了电源竞争规划市场的新理念及其竞争模式。该模式以科学的经济信号引导电源投资的分布、建设进度,通过竞争降低电源建设的成本,充分地发挥了市场机制的资源优化配置作用,以市场机制避免电力长期供需平衡中的振荡。竞争规划市场中引入浮动价格机制、金融合约等,为电力投资提供了有效的风险规避手段,并对其中的金融措施,从经济学的角度进行了科学论证。 本文建立了电力系统优化规划的评估体系,提出了一系列新颖的评估指标和方法,同时解决了优化结果可视化的问题,为电力规划决策提供了更直观、简洁的判据。在完善传统评价指标的基础上,提出综合性评价方法,对规划方案进行明确、科学、可视化的评判,对提高电力系统的规划效率有重要的价值。 本文较为完整地提出了市场环境下电力规划新模式、各个关键环节的模型与算法、规划效果的评价体系,对推动我国电力工业市场化改革中的规划工作有重要的价值。
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