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双侧开放市场中可中断负荷参与备用辅助服务市场研究

作　者: 何艺
导　师: 王健
学　校: 华南理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 双侧开放市场备用辅助服务可中断负荷效用价值系数电量不足期望值(EENS) 遗传算法
分类号: F224
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

备用辅助服务是电力市场环境下保证电力系统安全稳定运行的重要环节。在发电、用电双侧开放的市场环境下,电力系统中部分用户具有一定的负荷弹性和快速调控能力,紧急情况下能够在较短时间内(如10min)内切除部分负荷,相当于向系统提供了旋转备用。因此,需求侧可中断负荷(IL)和发电侧备用容量一样,都可作为系统的备用容量参与辅助服务市场。在备用辅助服务体系引入多种备用容量类型和配置形式,能更有效提高系统抵御灾难性大停电的能力,抑制发电侧市场力的同时提高备用市场的效率,优化整个系统的运行方式。本文旨在构建合理和完善的备用辅助服务市场机制和购买策略,以协调和优化多种形式的备用容量。对于独立市场模式(主能量市场出清后开放)的备用市场,本文将能量成本、备用成本、备用效用价值等按货币值统一为单目标函数,构建了基于备用效用价值系数(RU)的社会效益最大化的备用市场购买决策模型。模型中考虑了IL投标者的竞价模型、IL电气位置等各种因素,并通过算例进行了仿真分析。对于目前大多数区域电力市场采用的联营市场模式(联合优化主能量市场和备用市场),本文将能量市场和备用市场的经济性作为目标函数,用概率性或期望值类的可靠性指标作为寻优模型的约束条件,进行寻优求解。本文建立了IL参与下系统发电成本与备用容量成本之和最小的目标函数,可靠性约束条件电量不足期望值(EENS)指标中考虑了IL参与备用的影响并重新修正,本文称为“电量不足区域曲线”。最后通过IEEE-30节点系统的算例分五种情况进行了分析和讨论。本文的优化模型使用改进的遗传算法求解,主要针对交叉算子函数、变异算子函数进行适当改进,并在满足条件下进行适当的灾变,以提高收敛效率,防止局部早熟。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-20
  1.1 研究背景  11-14
    1.1.1 电力市场改革  11
    1.1.2 辅助服务和辅助服务市场  11-12
    1.1.3 备用辅助服务  12-13
    1.1.4 需求侧资源和可中断负荷  13-14
  1.2 研究意义  14-15
  1.3 国内外研究现状  15-19
  1.4 本文的主要工作  19-20
第二章备用辅助服务市场的运营  20-29
  2.1 备用的分类  20-21
  2.2 备用的付费  21-22
  2.3 备用辅助服务的购买和出清  22-24
    2.3.1 备用服务提供模式  22-23
    2.3.2 备用市场模式  23-24
    2.3.3 出清模式  24
  2.4 可中断负荷(IL)参与下的备用辅助服务市场  24-28
    2.4.1 IL参与备用市场的准入条件  25-27
    2.4.2 可中断负荷合同的内容  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章独立市场模式下基于效用价值系数的备用优化  29-44
  3.1 备用市场的类型和架构  29-30
  3.2 IL投标者的竞价模型  30-32
  3.3 RU-IL模型  32-34
  3.4 节点边际电价的求解与最优潮流  34-38
    3.4.1 节点边际电价概述  34-35
    3.4.2 最优潮流概述和数学模型  35-36
    3.4.3 基于最优潮流的节点边际电价求解  36-38
  3.5 算例分析  38-42
  3.6 本章小结  42-44
第四章联营市场模式下计及电量不足期望值(EENS)的备用优化  44-66
  4.1 备用市场的类型和架构  44-46
  4.2 模型的建立  46-47
  4.3 电量不足期望值(EENS)评估模型和计算  47-53
    4.3.1 常用可靠性指标及其计算方法  47-49
    4.3.2 传统EENS评估模型  49-51
    4.3.3 考虑可中断负荷的EENS评估模型  51-53
  4.4 模型的求解  53-61
    4.4.1 遗传算法概述  53-54
    4.4.2 遗传算法的操作  54-58
    4.4.3 基于改进遗传算法的求解过程  58-61
    4.4.4 计算工具的选择  61
  4.5 算例分析  61-65
  4.6 本章小结  65-66
结论与展望  66-70
  1 两种市场模式下提供备用的比较  66-67
  2 结论  67-68
  3 展望  68-70
参考文献  70-75
攻读硕士学位期间取得的研究成果  75-76
致谢  76

双侧开放市场中可中断负荷参与备用辅助服务市场研究

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