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《华北电力大学(北京)》 2009年
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提高电能效率目的下电网企业购售电风险度量与控制模型

关勇  
【摘要】: 电力市场化改革给电网企业带来自主权的同时,也增加其经营的风险。本文从提高电能效率的角度,阐述了电网企业在购电侧、售电侧、用户侧所面临的风险,分析这些风险与电能效率之间的关系,并采用分形理论、动力学理论、优化理论、博弈理论、金融理论等对电网企业的风险控制进行研究,本文主要工作如下: 针对电网企业购电侧风险进行研究。讨论了非线性电力负荷持久性问题,并在持久性区间利用分形插值算法进行了短期负荷预测。运用分形理论中的重标极差分析方法构造了电力负荷分析模型,揭示了负荷波动变化的持久性,表现出了隐藏于随机性之后的有序性,进而实现高精度的日电力负荷预测。从定量的角度,提出采用VaR指标对风险波动的深度进行评估,采用分形分布特征参数的标准离差率对风险波动的宽度进行评估,采用购电电价的波动频率对风险波动的持久度进行评估,并构建电网企业的购电电价多维风险评估模型。存在水火电发电商的市场环境下,针对电网企业如何在水火电中的联合购电风险进行研究。采用条件风险价值理论,对电网企业在现货市场、长期合约市场和期权市场售电所面临的不确定性风险进行度量;然后,基于投资组合理论,综合考虑电网企业的风险和期望收益,构建均值-条件风险价值的购电组合优化模型。 针对电网企业售电侧风险进行研究。在考虑了用户需求弹性、现货市场和合同市场的购电成本以及对用户的补偿等因素基础上,建立了分时电价下电网企业购售电的风险控制模型。通过求解该优化模型,能有效地削峰填谷,同时实现电网企业风险最小、利润最大。运用双方叫价拍卖机制,结合纳什讨价还价理论设计可中断负荷的利益分享机制,通过求解贝叶斯纳什均衡得到发电公司和电网企业的最优报价策略。运用模糊概率表示可中断负荷用户的违约风险概率,在此基础上构建了一套可中断负荷双层决策优化模型,并在约束条件中引入对用户上报真实成本信息的激励因子,获得最优的可中断负荷补偿电价。 针对电网企业用户侧的风险进行研究。分析电网企业实行大用户直购电前后的供电成本和供电收益的变化;采用邮票法对转运电费用进行分摊,得出大用户直购电的单位供电成本;根据未来转运费的预测区间构建电网企业的风险度量模型,并结合风险度量结果给出电网企业一些有效规避策略。采用熵值法对电网企业和自备电厂收取并网备用容量费的收益风险进行度量,并对它们的收益风险进行比较;从平衡电网企业与自备电厂收益风险角度,构建它们的收益风险平衡模型,并采用间接搜索法对其进行求解,从而达到控制自备电厂给电网企业带来风险的目的。
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