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电力市场环境下电力产业价格链优化模型及方法研究

刘严  
【摘要】:电力市场作为一个崭新的研究课题,在我国的理论研究和实践探索才刚刚起步,有大量的工作需要做。电力市场改革的目的是要提高电力工业生产效率,降低用户用电费用,同时保证投资者合理的收益,最终实现电力生产的社会福利最大化,促进电力工业持续稳定的发展。电力企业作为电力市场中独立经营的主体,将分别从自身的利益最大化角度出发,根据不同的情况采取不同的策略,因此,电力市场环境下电力产业价格链的优化模型及方法成为当前研究的热点和难点问题。本文针对电力产业价格链相关问题的主要研究工作及创新内容概括如下: 首先,结合世界各国电力产业的改革成果,对我国当前电力产业价格链优化现状进行分析并指出存在的问题;研究终端电价对用户用电行为的经济引导;从研究的内容、重点和方案上分别就发电、输电、配电和用户等环节对电力产业价格链进行研究,以期为促进中国电力产业的发展提供参考。 第二,针对发电企业的竞价方法问题,在研究发电企业间部分合作博弈模型和完全合作博弈模型的基础上,将竞价策略选择的过程设计成为Markov决策过程——一种抽象的随机优化方法,先将每个时段的报价简化为报价参数的选择,利用马尔可夫过程理论对不确定性因素的出现进行概率估计,将发电企业报价策略的选择问题表示为离散的随机优化过程——马尔可夫决策过程;通过使期望收益最大来计算最优策略,从而确定了每个时段发电企业报价参数的最优选择,并将报价参数还原成为报价结果。 第三,针对发电企业的竞价风险问题,通过对其决策特征与风险型决策特点的比较分析,提出了利用风险型决策方法来解决发电企业报价策略选择的问题;并利用马柯维茨的投资组合理论来解决发电企业年度发电总量的多市场分配问题,在确保一定收益的基础上使风险最小,并将发电企业效用函数引入到投标组合中,得出了计及发电企业效用的最优投标组合。 第四,针对电网企业购电模型中存在离散和连续两类不同性质的变量、其目标函数为非连续、不可微的函数等特点,提出了一种启发式优化算法,算法计算简单方便,收敛速度快;在此基础上提出一种确定机组组合的降维半解析动态规划方法。 第五,针对供电企业所面临的分时电价问题,利用电价理论及有关经济学原理阐述了实行峰谷分时电价对于供电企业和用户的经济意义、峰谷分时电价的结构及时段的划分方法;在此基础上,给出峰谷分时电价设计的目标函数,并参考一般用户的反应模型建立了用户对分时电价的反应模型;通过对该模型的需求侧管理目标函数进行优化,得出最优时段划分及其相应的分时电价定价方法;进而分析我国目前各地分时电价存在的问题;探讨实施分时电价时应考虑的问题,为促进我国电力产业与国民经济的协调发展提供参考。


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