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电力市场中输电定价的研究

林开英  
【摘要】: 检验电力市场化程度的一个重要标志是输电网是否从发电与用电环节脱离出来,成为独立的经济实体,而制订公正、合理的输电定价是电力市场实施的核心部分,因而对输电电价的研究具有重要意义,目前见到发表这方面的研究文献还比较少。论文以电力市场为研究对象,针对输电开放模式下输电定价所涉及的问题进行了较深入的研究,提出了一系列的模型和算法。 首先,论文研究了参与定价模式和微增定价模式的多种输电定价方法,指出虽然参与定价模式大多能回收输电成本,计算简单,价格稳定,但不能给用户正确的经济信号;而微增定价模式虽然能给出正确的经济信号,却对输电固定成本回收无能为力。这两者都难以满足实时电力市场的需要,不能引导电力市场健康发展。论文因此提出了第三种模式进行输电定价,即综合定价模式,利用参与定价模式中的潮流跟踪法,利用潮流跟踪得到的信息对实时电价加以修正。 针对现有实时电价仅考虑有功,不能有效进行无功管理的不足,论文提出了新的有功/无功实时电价模型,在最优潮流目标函数中引入了无功发电成本,提出无功发电成本可看成是无功发电机会费用,推出了有功/无功实时电价的分解式,对模型中拉格朗日乘子的物理意义进行了解释。为了提高模型求解的速度和精度,减小实时电价在运行边界点的剧烈波动,论文提出采用内点法进行模型的求解,同时也指出实时电价需采用潮流跟踪法加以修正。 针对现有潮流跟踪的复杂性,提出了按比例分配原则进行潮流顺流和逆流跟踪的算法,得到线路潮流中各用户引起的潮流组成以及电源和负荷的供用电关系。在算法设计过程中,采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算得到系统潮流分布,利用图论原理中的路径搜索算法确定了发电机对负荷的供电路径,此外为了提高潮流跟踪的计算效率,利用了支路消去法进行节点顺序的优化。算法通过5节点系统的检验,达到了预期效果。论文利用潮流跟踪的结果,根据“谁使用,谁支付”的原则制订了节点输电固定成本,并用于实时电价的修正,得到综合电价。


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