電力市場穩(wěn)定性及其風(fēng)險管理.pdf

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

2、。 高度不確定性是競爭環(huán)境的一個顯著特征。電力市場下系統(tǒng)運行工況將由市場需求和競爭交易來決定，系統(tǒng)間大量的電能交換、不可預(yù)測的潮流及線損等因素都增加了運行調(diào)度的不確定性，更容易遇到離線分析未考慮的工況。競爭參與者對自身經(jīng)濟利益的追求使得系統(tǒng)越來越接近運行極限，擾動場景更為復(fù)雜與不確定，電力系統(tǒng)和電力市場領(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，不考慮措施和后果的經(jīng)濟代價，無法為決策提供經(jīng)濟性的量

3、化支持。電力市場的技術(shù)決策準則應(yīng)是經(jīng)濟利益，純技術(shù)觀點的本質(zhì)局限性將越來越嚴重。風(fēng)險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)濟性統(tǒng)一在貨幣這一量綱上，可實現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟一體化的分析與決策。 針對上述課題背景與理論需要，本文研究了電力市場穩(wěn)定性及其風(fēng)險管理，主要工作集中在以下幾個方面： 1．評述了電力市場穩(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)險方法

4、，提出應(yīng)采用技術(shù)與經(jīng)濟的風(fēng)險一體化理念來開展研究。 2．基于電力市場經(jīng)濟原則和電力系統(tǒng)物理規(guī)律，以及二者的相互影響，闡明了電力市場穩(wěn)定性問題的基本內(nèi)容、本質(zhì)及特點。 3．按措施的機理對風(fēng)險管理方法進行了更明確的歸類，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現(xiàn)。針對電力系統(tǒng)和電力市場所面臨的諸多風(fēng)險因素，從系統(tǒng)規(guī)劃和系統(tǒng)運行兩個方面分析了電力系統(tǒng)的風(fēng)險問題，從發(fā)電側(cè)、需求側(cè)、交易運營及安全服務(wù)等方面分析

5、了電力市場的風(fēng)險研究，指出了目前研究中的一些不足及需要努力的方向。 4．介紹了實驗經(jīng)濟學(xué)與動力學(xué)模型相結(jié)合的電力市場動態(tài)仿真研究方法。分析了電力市場動態(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。用一個簡單算例進行了電力市場動態(tài)仿真器的初步應(yīng)用研究，以驗證其可行性與有效性，為后期的電力市場動態(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，以及穩(wěn)定域的概念，實現(xiàn)了電力市場穩(wěn)定性的量化分析。

6、對加州電力市場進行了穩(wěn)定性的量化仿真及控制對策的研究，在更深層次上揭示其穩(wěn)定機理和制定合理的失穩(wěn)防范措施。參照電力系統(tǒng)的時空協(xié)調(diào)大停電防御框架，以電力市場動態(tài)仿真器為平臺，結(jié)合穩(wěn)定性量化分析及協(xié)調(diào)控制，提出了電力市場三道防線的概念，剖析了不同控制規(guī)律的性質(zhì)與特點，最后建議了一個初步的時空協(xié)調(diào)電力市場危機綜合防御框架。 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，提出將其分為三個區(qū)間，即動態(tài)充裕、動態(tài)風(fēng)險充裕和靜態(tài)不

7、充裕。定義了靜態(tài)充裕度和動態(tài)充裕度指標，并將發(fā)電成本、備用成本、限電損失及停電風(fēng)險統(tǒng)一表達為貨幣量，實現(xiàn)了充裕度的廣義價值化。提出了由靜態(tài)充裕度、動態(tài)充裕度及經(jīng)濟代價組成的三維空間法，并構(gòu)建了發(fā)電容量的風(fēng)險分析模型。分析了靜態(tài)和動態(tài)容量擾動對充裕度及其代價的影響。將可中斷負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)險不中斷負荷。協(xié)調(diào)充裕性與經(jīng)濟性的決策方法，為電力系統(tǒng)和電力市場的規(guī)劃、運營以及監(jiān)管提供了有