电力需求侧管理（PDSM）的应用研究

电力需求侧管理（PDSM）的应用研究作者：谭亲跃学位授予单位：华中科技大学相似文献(10条)1.会议论文王春明.姜文立.何毅斌论基于电力系统安全可靠运行的电力市场设计2002本文从电力系统安全可靠运行的角度出发,结合国内外电力市场经验,详细论述了电力市场设计所涉及的市场结构、交易方式、电价构成、电价形成机制等内容.作为完善的电力市场设计,本文进一步论述了电力调度交易中心、电力系统可靠性委员会、电力市场监管机构等电力市场特殊机构的作用和特征.2.学位论文彭慧敏电力市场与电力系统交互动态仿真2007现有国内外电力市场的研究工作大多局限于电力市场或电力系统的某一环节或局部的功能模块，没有全面深入地研究电力市场与电力系统的内在联系和交互影响，缺乏完整计及参与者策略博弈行为、市场规则和监管行为，真实地反映电力市场与电力系统交互动态行为的仿真工具。为了研究电力市场的稳定性，除了要正确描述各参与者的投资行为和利润，以及可用发电容量和可用输电容量的变化外，还必须正确反映电力市场经济动态、市场机制和监管对短期交易内电力系统稳定性和市场长期内电力系统稳定性的影响，以及电网阻塞对电力市场运营的制约。本文的研究工作正是来自当前实际电力市场工作的迫切要求，最终目的是为电力市场研究提供仿真研究平台，通过电力市场环境下的实验仿真，为市场决策提供技术支持。分析电力交易市场、投资市场与电力系统的功能关系及其数学描述，借鉴实验经济学方法，将电力市场中能用数学模型表达的环节表达为数学模型，而将参与者的主观行为、市场规则、市场监管行为作为数学模型的输入，在实验环境中动态地交互。定义失稳风险，将输电动态阻塞对交易的物理制约转化为经济上各交易应承担的输电风险。在此基础上，建立电力市场动态过程的仿真器平台，实现电力市场与电力系统动态仿真，并采用市场调节的预交易阻塞管理模式实现电力系统技术问题与电力市场经济问题的协调。以交易的时间步长对经济系统的动力模型积分。在一个交易步内，先由各参与者预报价、出清并确定发电分配后，得到电力系统的一个运行工况。对该工况下的电力系统进行各种安全稳定性分析，确定其(静态及动态的)阻塞代价并分摊到各节点，再由各参与者调整报价。当预交易的迭代满足一定条件(如阻塞消除且参与者接受协调结果)时，该交易时间步完成，转入下一个交易时间步。为探讨规则改变的内容及时刻对市场稳定性的影响，仿真平台为调度运营部门和监管部门提供修改各种市场规则和参数的可能性。在对经济系统仿真一步的过程中，物理系统的仿真是停止的。经济系统每仿真一步，就被挂起，并启动物理系统的仿真。后者针对该特定工况，分别针对每个故障分析电力系统的稳定性，并将功角、电压、频率等各种风险代价分摊到各节点，将电力系统的物理约束问题转换为经济信号。当各节点的输电电价被修正后，物理系统的这次仿真就结束了，而经济系统的仿真被唤醒。对于不满足热容量限制的交易方案，以最经济的方式调整参与者成交量，确定对应的静态阻塞代价，并基于“谁引起、谁支付”的原则，合理摊派。对于注入功率向量引起的动态阻塞风险，可按照识别的失稳群合理摊派阻塞风险。交易市场的运营直接影响参与者的利润积累，后者又影响投资者的决策取向，决定了电力市场新增可用发输电容量的大小与分布。各参与者根据其资本积累、投融资信息和投资决策模型做出发电投资、设备退役、电网投资、资本运作等方面的决策。这些决策相应地改变了此后的物理系统和经济环境。经济系统的仿真提供了市场激励信号，引导参与者在交易市场和投资市场上的博弈，经过建设时延后影响可用发电容量及其分布，以及电网结构及其稳定性。发电策略报价环节中，能量市场与备用容量市场的耦合以及发电市场力分析至关重要。文中探讨了能量市场与备用容量市场的市场出清耦合关系，给出了反映能量市场与备用市场出清价格的耦合关系表达式。指出：能量市场的出清价格不仅与能量市场的报价有关，也与备用需求和备用市场报价有关；备用市场的出清价格不仅与备用需求和备用市场报价有关，也与能量市场的报价有关。针对发电市场力行为，通过分析机组最优报价和发电公司最优策略，得到了发电公司实施发电市场力的途径和条件。最后，定义了发电市场力指标系数，以评估发电公司抬高自身报价获取实施操纵市场的能力。基于静态博弈理论，分析了电力市场中的发电投资行为和发电资本市场投资行为，提出了基于静态博弈的发电投资数学模型和发电资本市场投资数学模型。模型中采用投资利好评估函数，评估新增机组容量对交易市场各发电厂商累积利润的影响。各发电厂商依据各自的可用资金、投资期望回报率，作出各自的最优投资策略。借助电力市场与电力系统交互动态仿真平台，采用模拟的实验环境(市场规则，报价策略，投资策略)以简化仿真对参与者交互参与的要求，从交互动态仿真角度入手，研究了发电容量长期充裕性的动态演变过程。在此基础上，剖析了容量长期振荡的机理，研究了发电建设时延、容量审批和个体投资博弈行为等因素对发电容量长期动态振荡周期和幅度及市场集中度的影响，得到了以下有益的结论：①由于多种不确定因素的存在，投资决策时刻决策的容量规模无法与实际未来容量需求相匹配，导致发电容量长期动态振荡。②发电容量长期动态振荡周期与容量建设时延有关，振荡幅度与投资决策容量规模与实际未来负荷需求不匹配程度或投资者的策略投资行为引起的过投或不足幅度有关。③发电建设时延越短，相同的投资行为规律下，容量备用振荡周期越短，振荡幅度也越小，由振荡态过渡到由各参与者投资规律所确定的均衡状态所需时间也越短。④设置合适的年最大投资容量限额量，可以抑制发电容量投资的投资过剩行为，减小发电容量振荡幅度。但在抑制发电容量投资过剩行为的同时，也有可能恶化市场结构，使市场集中度加大，不利于维持交易市场竞争充分性。⑤容量充裕时段内，投资者决策时降低或提高其期望投资回报，在恶化或改善后续时段容量动态过程的同时，也改变了市场结构，影响了市场集中度。容量均衡时段内，投资者决策时降低或提高其期望投资回报，则又会引起新的容量振荡。讨论了阻塞和输电可靠性的关系，从阻塞管理问题的描述、数学模型、目标函数、约束条件和控制变量诸要素出发，分析不同类型、不同时间尺度的阻塞管理问题。深层次地认识和诠释阻塞管理的本质、阻塞定价和阻塞成本的分摊，评述国内外在阻塞管理方面的研究现状和发展方向。最后，借助动态交互仿真平台，研究了输电环节动态阻塞风险及分摊、动态阻塞风险的影响因素及其对电力市场各环节的影响，揭示了物理的输电稳定阻塞与经济的市场交易的相互影响，给出了计及动态阻塞的输电定价方法。仿真结果表明：公布输电动态阻塞风险值，并辅以适当的输电监管措施，使机组在报价中考虑输电动态成本，市场调节的预交易阻塞管理模式可以公平、透明地引导消除或减轻输电动态阻塞。3.会议论文王大光.张明龙.鄢庆锰.林因.张明健福建电力系统安全稳定自动控制系统及其适应互联和电力市场运营的探讨2001介绍了福建电力系统与华东电网互联的弱联特性,安全稳定自动控制系统的基本功能及其与电力市场运营的适应性及正常秩序.4.学位论文侯云鹤电力系统的群体智能优化及电力市场稳定研究2005电力系统规划是电力系统研究和工程实践的重要课题。随着电力工业的发展，电力系统更加复杂，在很多情况下，电力系统规划面临非凸、非线性以及非连续的优化问题，这对电力系统规划提出了新的挑战。传统的数学优化算法在处理这些问题时，存在困难。研究新的优化算法成为工程实践和理论研究中必需解决的课题。人工智能方法逐渐成为求解电力系统规划问题的一种可供选择的算法。在人工智能算法中，有很大一类模拟群体行为的方法，这类算法被称为群体智能算法。虽然不同的算法有不同的背景，但是就抽象层面看，都是由一群仅具有简单功能的自治个体，通过相互之间的通讯和与环境的互动，从而实现复杂的功能。由于这些算法的通用性和有效性，它们已成为电力系统规划领域研究的热点之一。但是群体智能算法的研究成果相对分散，缺乏系统化的研究。为了提高其应用的效率，需要从理论上对其进行分析。电力市场稳定是电力市场机制设计和监管领域的重要课题之一。传统的市场稳定性理论是建立在普通商品市场的基础之上的，但是电力系统有其特殊性，如电力供需同时进行，电力需求在一定程度上具有周期性的特性，以及电力报价交易分时开展等。这些因素是关系电力市场稳定的重要因素。本文旨在研究群体智能算法及其在电力系统规划中的应用以及电力市场的稳定性，主要包括以下几个方面：首先，建立群体智能算法的统一框架，对各个算子进行定义，并探讨了为使算法收敛，框架中不同搜索策略需要满足的充分条件。第二，在群体智能算法框架下，基于求解组合优化的蚁群算法，提出了一种用于求解一般形式的非凸、非线性约束优化问题的通用算法—广义蚁群算法。基于不动点理论，给出了该算法收敛的充分条件。该方法被用于电力系统经济负荷分配和电力系统无功优化中，取得了比传统方法好的优化结果。第三，提出了一种全局收敛的粒子群算法，基于群体智能算法统一框架，证明了算法的全局收敛性。为了提高算法的效率，在满足算法全局收敛充分条件的基础上，提出了广义蚁群算法和改进粒子群算法的结合算法。多个电力系统经济负荷分配的算例表明算法的有效性。第四，提出一种基于量子进化算法的电力系统输电网扩展规划。将量子计算概念融入进化算法中，提出了一种新的群体智能算法，该算法具有更快的收敛速度和全局寻优能力。同时，对算法参数进行优化，提出较适应本文研究问题的参数取值。算例结果表明：该模型满足全局收敛条件，实际应用时，可靠有效，加入特殊算子改进后，可进一步提高精度，加快速度。第五，将分布估计算法引入到输电扩展规划问题中，分别采用其中利用一阶统计量的基于群体的递增学习算法和利用二阶统计量的因子分布算法对输电扩展规划问题进行求解。为了提高算法的寻优效率，在算法中引入了多个改进策略。在满足群体智能算法收敛条件的基础上，分析比较了不同改进策略对算法性能的影响。算例仿真结果表明，所提出的算法是可靠、有效的。第六，提出基于改进遗传算法和单亲遗传算法的电力系统电源规划模型，研究相关的改进策略，多个实际系统的算例验证了算法的有效性。第七，研究了电力市场稳定的条件，模型中，将负荷和供给都描述为周期函数，将电力市场稳定性问题转化为求解动力系统有唯一有界周期解的条件的问题。为了求解模型，提出并证明了一组相关的引理，根据这些引理，导出了电力市场稳定的条件，并给出了价格和交易量的最终收敛边界的估计公式。最后，总结全文，并对进一步的研究进行了展望。5.期刊论文何大愚.HEDa-yu工商业电力系统的可靠性及其电力市场事故-电网技术2000,24(10)介绍了最大最复杂的北美电力系统在全面引入电力市场机制后所出现的新变化和新问题:将工业与商业合并在一起而形成的新型工商业电力系统;对于系统可靠性和安全性的担心增大了;除了几次停电事故外,又发生了电价冲击的市场事故.文章介绍了市场事故的现象、起因和后果等,希望对我国电力市场的发展有所启示.6.会议论文曾庆禹电力市场及其对电力系统的影响19997.学位论文陈婵媛基于遗传算法的电力市场日有功负荷优化调度2007电力市场化是21世纪全球电力工业发展的趋势，是近年来电力工业改革的方向。随着电力系统的迅速发展，电网向着大容量，超高压的联合电网发展，电力系统运行的经济性越来越为人们所重视，电力工业将从传统的运行管理机制向着电力市场运行管理机制转变，使全社会从电力市场的机制转变中获得更大的经济效益和社会效益。电力市场的运行目标是：在满足系统安全稳定运行的条件下，促进发电厂的竞争，以发电成本，网损，辅助服务等方面成本之和最低为优化目标，根据机组报价，确定发电计划，实时调度各个发电公司的机组发电，以满足用电负荷要求。总之，电力市场化的根本目的就是通过建立一个充满竞争和选择的电力工业运营环境以提高整个电力工业的经济效益和社会效益。在竞争的电力市场中，进行优化调度所追求目标是多方面的，可靠性与经济性相协调的目标是定位在一定的资源基础上的各方面综合效益的最大化。本文成功地将遗传算法的基本原理和方法应用于电力系统日有功负荷优化调度的运行中．首先，在