電力市場(chǎng)穩(wěn)定性及其風(fēng)險(xiǎn)管理.pdf

1、世界各國(guó)電力市場(chǎng)的發(fā)展和我國(guó)電力市場(chǎng)的逐步形成，需要學(xué)術(shù)界提供與電力市場(chǎng)相關(guān)的研究理論來支持。穩(wěn)定性又是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常運(yùn)行與可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，因而更迫切需要電力市場(chǎng)穩(wěn)定性的研究成果來促進(jìn)電力市場(chǎng)的健康發(fā)展。 經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)模型和穩(wěn)定性研究方法不適用于電力市場(chǎng)，必須重新定義狀態(tài)變量，建立合理的數(shù)學(xué)模型，以正確地反映利潤(rùn)積累、投資行為、可用發(fā)電容量和可用輸電容量的動(dòng)態(tài)行為，正確地反映電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)與電力系統(tǒng)物理動(dòng)態(tài)之間的相互影響

2、。 高度不確定性是競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的一個(gè)顯著特征。電力市場(chǎng)下系統(tǒng)運(yùn)行工況將由市場(chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)交易來決定，系統(tǒng)間大量的電能交換、不可預(yù)測(cè)的潮流及線損等因素都增加了運(yùn)行調(diào)度的不確定性，更容易遇到離線分析未考慮的工況。競(jìng)爭(zhēng)參與者對(duì)自身經(jīng)濟(jì)利益的追求使得系統(tǒng)越來越接近運(yùn)行極限，擾動(dòng)場(chǎng)景更為復(fù)雜與不確定，電力系統(tǒng)和電力市場(chǎng)領(lǐng)域都被引入人量不確定性因素。傳統(tǒng)的確定性方法和概率方法都基于純技術(shù)的觀點(diǎn)，不考慮措施和后果的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，無法為決策提供經(jīng)濟(jì)性的量

3、化支持。電力市場(chǎng)的技術(shù)決策準(zhǔn)則應(yīng)是經(jīng)濟(jì)利益，純技術(shù)觀點(diǎn)的本質(zhì)局限性將越來越嚴(yán)重。風(fēng)險(xiǎn)分析方法以事故概率與事故后果的乘積來反映損失的數(shù)學(xué)期望值，因而有效地將穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)一在貨幣這一量綱上，可實(shí)現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化的分析與決策。 針對(duì)上述課題背景與理論需要，本文研究了電力市場(chǎng)穩(wěn)定性及其風(fēng)險(xiǎn)管理，主要工作集中在以下幾個(gè)方面： 1．評(píng)述了電力市場(chǎng)穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀，并指出現(xiàn)有方法的不足之處。綜合比較了確定性方法、概率方法及風(fēng)險(xiǎn)方法

4、，提出應(yīng)采用技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的風(fēng)險(xiǎn)一體化理念來開展研究。 2．基于電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原則和電力系統(tǒng)物理規(guī)律，以及二者的相互影響，闡明了電力市場(chǎng)穩(wěn)定性問題的基本內(nèi)容、本質(zhì)及特點(diǎn)。 3．按措施的機(jī)理對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理方法進(jìn)行了更明確的歸類，即控制型、轉(zhuǎn)移型、自留型、組合型，并分析了每一類措施的具體實(shí)現(xiàn)。針對(duì)電力系統(tǒng)和電力市場(chǎng)所面臨的諸多風(fēng)險(xiǎn)因素，從系統(tǒng)規(guī)劃和系統(tǒng)運(yùn)行兩個(gè)方面分析了電力系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)問題，從發(fā)電側(cè)、需求側(cè)、交易運(yùn)營(yíng)及安全服務(wù)等方面分析

5、了電力市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)研究，指出了目前研究中的一些不足及需要努力的方向。 4．介紹了實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)與動(dòng)力學(xué)模型相結(jié)合的電力市場(chǎng)動(dòng)態(tài)仿真研究方法。分析了電力市場(chǎng)動(dòng)態(tài)仿真器的研制目的、建模思想、功能要求、框架結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型。用一個(gè)簡(jiǎn)單算例進(jìn)行了電力市場(chǎng)動(dòng)態(tài)仿真器的初步應(yīng)用研究，以驗(yàn)證其可行性與有效性，為后期的電力市場(chǎng)動(dòng)態(tài)仿真器軟件開發(fā)提供了基礎(chǔ)性研究。 5．引入穩(wěn)定裕度與失穩(wěn)裕度指標(biāo)，以及穩(wěn)定域的概念，實(shí)現(xiàn)了電力市場(chǎng)穩(wěn)定性的量化分析。

6、對(duì)加州電力市場(chǎng)進(jìn)行了穩(wěn)定性的量化仿真及控制對(duì)策的研究，在更深層次上揭示其穩(wěn)定機(jī)理和制定合理的失穩(wěn)防范措施。參照電力系統(tǒng)的時(shí)空協(xié)調(diào)大停電防御框架，以電力市場(chǎng)動(dòng)態(tài)仿真器為平臺(tái)，結(jié)合穩(wěn)定性量化分析及協(xié)調(diào)控制，提出了電力市場(chǎng)三道防線的概念，剖析了不同控制規(guī)律的性質(zhì)與特點(diǎn)，最后建議了一個(gè)初步的時(shí)空協(xié)調(diào)電力市場(chǎng)危機(jī)綜合防御框架。 6．基于電力系統(tǒng)的容量充裕性要求，取可用發(fā)電容量為特征量，提出將其分為三個(gè)區(qū)間，即動(dòng)態(tài)充裕、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)充裕和靜態(tài)不

7、充裕。定義了靜態(tài)充裕度和動(dòng)態(tài)充裕度指標(biāo)，并將發(fā)電成本、備用成本、限電損失及停電風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)一表達(dá)為貨幣量，實(shí)現(xiàn)了充裕度的廣義價(jià)值化。提出了由靜態(tài)充裕度、動(dòng)態(tài)充裕度及經(jīng)濟(jì)代價(jià)組成的三維空間法，并構(gòu)建了發(fā)電容量的風(fēng)險(xiǎn)分析模型。分析了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)容量擾動(dòng)對(duì)充裕度及其代價(jià)的影響。將可中斷負(fù)荷視為一種緊急備用容量資源，協(xié)調(diào)充裕度的發(fā)電側(cè)決策與需求側(cè)決策，求取最優(yōu)風(fēng)險(xiǎn)不中斷負(fù)荷。協(xié)調(diào)充裕性與經(jīng)濟(jì)性的決策方法，為電力系統(tǒng)和電力市場(chǎng)的規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)以及監(jiān)管提供了有