可中断负荷管理的激励机制研究

北京交通大学硕士学位论文可中断负荷管理的激励机制研究姓名：王蓉蓉申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：周渝慧20080601可中断负荷管理的激励机制研究作者：王蓉蓉学位授予单位：北京交通大学相似文献(10条)1.期刊论文王蓉蓉.周渝慧.师睿.WANGRong-rong.ZHOUYu-hui.SHIRui可中断负荷管理激励机制的设计-电力需求侧管理2008,10(1)可中断负荷管理(ILM)是供电公司在用电高峰时段为减缓电力供需紧张而实行的一种需求侧管理方法.在电力市场条件下设计了实施可中断负荷的激励机制,以克服因为信息不对称导致供电公司负荷调节能力下降、过多支付用户的中断赔偿等问题.引入信息经济学里的委托-代理理论,使得机制具有激励相容特性,激励用户上报真实的中断成本,从而优化供电公司的负荷分配、减少中断补偿.算例分析和仿真证明了该机制设计的有效性.2.学位论文梁劲输配电企业营运的激励与契约机制设计研究2004在过去相当长的时期内,世界各国一般都把电力工业作为一个整体划入垄断行业,并制定可相应的法律法规,对电力工业按垄断产业进行管制.但是,对于发电、输电、配电和售电四个环节,我们会发现情况差异是非常大的.在发电侧和用电侧存在多个竞争者,引入竞争是必要的,也是可行的;而在输电和配电环节,一般不允许多个竞争者存在直接进行竞争,否则就会造成严重的重复建设,浪费社会资源.因此,输配电市场的经济特性在市场组织、经营目标、运作模式、竞争手段、经济信息等方面都具有自己的特点,必须进行深入的研究.只有充分认识输配电网的经济特性和技术特征,才能有效地组织输配电市场,制定合理可行的输配电价与激励机制,并对输配电的自然垄断环节进行必要的激励管制和契约管理,从而发挥市场在提高效率、促进资源优化配置中的重要作用.本论文是在我国电力工业改革,以电力市场建设为背景,研究输配电市场不同利益主体间存在不对称信息及利益冲突时,各参与人间采取行动时的博弈与均衡,因此,输配电市场运营的激励和契约机制设计是本文主要的研究内容.本文主要运用综合研究评价模型、激励理论及博弈论等相关知识在电力市场不同利益主体间不对称信息的获取,冲突博弈与激励机制设计中的应用,结合输配电企业运营的管理现状,分析了输配电企业运营的冲突与合作的相关问题,全文共分八章,形成八个部分相对各自成体而又完整统一、相互联系的研究内容.总体概括起来,第一章提供了论文研究的背景和意义,第二章介绍了研究的理论方法,第三、四、五、六、七章是理论方法的具体应用,论文第八章最后总结了全文并提出了展望.3.学位论文黄琼电力市场环境下武汉供电公司电力经济调度研究2009本文综合分析了我国现阶段供电公司经济运行、优化调度、负荷预报、电力系统商业化运营等理论成果和应用经验的基础。经过实地调研分析武汉供电公司的实际负荷及运营情况，对于武汉供电公司在供电成本、用户负荷管理两个方面进行了深入的研究。论文主要做了以下工作：1、对国内外电力市场的发展状况进行了深入的调查研究，对国内外不同的电力市场环境进行了总结，指出了我国电力市场的特点。2、对电力负荷预测的理论进行了深入的研究，在结合武汉地区供电公司现有的条件提出了适合武汉地区供电特点的电力负荷组合预测模型：基于灰色预测和一元线性回归预测的组合预测。以武汉地区的月电力负荷预测为算例说明证明了该模型的有效性与可行性。3、对负荷管理的理论进行了深入的研究，提出在现行条件下适合供电公司的大工业用户的可中断负荷管理方案。采用激励相容模型对武汉市电力负荷管理进行了演算，结果证明方法有效可行；4、对武汉供电公司的经济调度模型进行了研究，通过模型的建立得到武汉供电公司的经济购电计划。从电力市场化的发展看，电力经济调度的重要型日益增大，可中断负荷管理将是我们进一步研究工作的重点。进一步的研究工作还应包括如何把可中断负荷合同中的惩罚条款与不能及时切断负荷联系起来，或把对用户的补偿与电力公司不能保证对用户期望的可靠性水平结合起来等。4.会议论文王蓉蓉.周渝慧.师睿基于可中断负荷的工业节电激励机制设计2007可中断负荷管理(ILM)是激励用户主动与供电公司签订可中断合同的一种管理方法。针对在电力市场条件下实行可中断负荷的工业用户，设计了一种激励机制，来克服因为信息不对称导致供电公司负荷调节能力下降、过多支付工业用户的中断赔偿等问题。将信息经济学里的委托一代理理论应用到机制设计中，使得机制具有激励相容特性，激励用户上报真实的中断效用，从而优化供电公司的负荷分配、减少中断支付成本。最后的算例分析证明了该机制的有效性。5.学位论文李海英需求侧参与输电阻塞管理的模型与算法研究2007随着需求的不断增长及现有传输容量的限制，输电阻塞也随之成为解除管制的电力市场环境下一个不可避免的问题。阻塞导致电价飞升、引发发电侧的市场力、造成预料之外的强迫停电，给配电公司和用户带来极大的风险并严重威胁系统安全。需求侧响应是缓解阻塞的有效途径之一，本论文探讨了需求侧的两种有效资源可．中断负荷和分布式发电机在输电阻塞管理中的作用并建立了相应的模型，求解模型的非线性互补方法在论文中也做了详细介绍。考虑到我国现行市场交易模式相当于电力Pool，因此本论文所建模型是基于Pool模式，具体工作内容及创新点如下：第一：针对可中断负荷具有促进市场竞争，提高需求侧对市场价格响应的特性，建立了可中断负荷参与电力批发市场竞价的输电阻塞管理模型，该模型是一个两层优化问题。由于在市场环境下，中断负荷不能简单的拉闸限电，必须给予中断负荷的用户一定的经济补偿，故该模型在选取可中断负荷时，不仅考虑了可中断负荷的报价，还考虑了其对缓解阻塞所起的作用。为避免增加独立系统运行人(IndependentSystemOperator,ISO)支付中断补偿费用的负担，该模型设有中断补偿费用约束。另外，该模型中的中断补偿费用来自商品盈余，避免了盈余被ISO拥有而产生反激励。IEEE30节点测试系统验证：本文所建模型不仅能够帮助ISO在正常状况下合理调度电力，而且能够在线路出现阻塞，包括意外事故引起线路阻塞时中断有效消除线路阻塞的可中断负荷，从而抑制发电商人为制造阻塞而行使市场力的行为，这是本文的创新工作之一。第二：面对市场环境下ISO与用户之间信息不对称而导致的可中断负荷管理低效问题，建立了激励相容特性的可中断负荷参与输电阻塞管理模型。该模型涉及两个问题，即可中断负荷的选取问题和经济补偿问题。可中断负荷的选取通过一个两层优化模型实现，在选取可中断负荷时，不仅考虑选用缺电成本较低的可中断负荷，而且强调选用有效缓解阻塞的可中断负荷。在经济补偿问题上，设计了激励相容的补偿机制，使用户在上报真实缺电成本信息时获得最大利润，从而鼓励他们上报真实缺电成本积极参与阻塞管理，实现电力资源的有效利用。显然，满足激励相容特性的可中断负荷管理模型在电力市场环境下更具有社会经济和现实意义，蒙特卡罗方法用来验证该补偿机制的有效性，这是本文的又一创新工作。第三：考虑到阻塞引起日前市场电价的不确定性给配电公司(DistributedCompany,Disco)带来一定的风险，建立了Disco在竞争的日前市场下的能量获取模型，该模型基于两种可控资源-分布式发电机和可中断负荷。由于各Disco的购电策略是相互影响的，为此各Disco之间的竞争用一个两层优化问题描述，外层子问题代表各Disco的优化决策，目标为自身利润最大化；里层子问题为ISO考虑安全约束的能量出清优化问题，目标为最小化购电成本及中断补偿费用。8节点算例表明：该模型可帮助Disco在满足安全约束的前提下合理安排购电方案，实现利润最大化；算例同时分析了传输容量对Disco优化策略的影响并验证了分布式发电机及可中断负荷在输电阻塞中的作用，从而鼓励Disco充分使用这两种资源。这也是论文的创新工作。第四：由于爬坡约束会影响发电机相邻时段的发电量，从而影响节点电价，影响Disco的购电策略，为此在第三点(Disco在日前市场单个时段的能量获取模型)基础上，建立了基于可中断负荷和分布式发电机且考虑发电机组爬坡约束的Disco能量获取模型，该模型由于爬坡约束的关联使之成为一个多时段模型。算例验证当多个时段联合优化且爬坡约束起作用时Disco的能量获取策略不同于多个单时段的策略，从而为Disco制定能量获取方案提供更有效的指导，这是论文的另一创新工作。第五：针对论文所建的两层优化模型，本文利用非线性互补方法进行求解。该求解方法的思路是将模型的里层优化问题用一阶优化条件表示，然后利用非线性互补函数将其转化为一组非线性代数方程组并作为外层优化问题的约束。同理对外层优化模型重复上述过程，这样两层优化模型的求解转化为对一系列非线性代数方程的求解，可同时确定内外模型中所有变量的值。上述算例验证了该方法具有良好的收敛性，为求解其他大规模复杂优化问题提供了一条有效途径。6.学位论文陈长胜可中断负荷项目中的定价问题及实施机制2008通过对实施可中断负施的成本效益进行分析，建立了实施用户效益、电网企业效益、发电企业效益及社会效益的评价模型。为实现电力资源在电力市场下的资源有效配置和社会福利的最大化，进行了电力市场的不同发展阶段可中断电价设计。一方面运用机制设计理论设计博弈规则，从而对激励用户积极参与实施可中断负荷提供了理论依据；另一方面根据我国电力市场实际情况，基于需求侧管理的激励机制，提出了对电力公司积极主导实施可中断负荷的激励机制。通过可中断电价设计和激励机制研究，为电力公司在电力市场下实行可中断负荷管理提供了有力的依据和指导价值，为电力市场下电网的安全经济运行服务。7.会议论文陈曦.李庚银.周明.聂艳丽考虑用户满意度的激励性可中断负荷管理模型2005可中断负荷管理是电力市场环境下需求侧管理的重要组成部分，在一定条件下可以作为电网运行的手段，与电力系统安全经济运行密切相关。本文研究了在电力市场环境下可中断负荷的成本效益，并提出了利用用户的价格响应模型来求解实施可中断负荷管理的中断电价，建立了一种考虑用户满意度的激励性可中断负荷管理的新模型。8.学位论文吴国玥电力市场需求侧管理可中断负荷的研究2005电力是国民经济发展的基础。改革开放以来，全国电力工业得到了迅猛的发展，促进了国民经济的发展，为国家的可持续发展打下了良好的基础。同时，电力推向了市场，国民经济的发展也对电力建设提出了更高的要求。但是，随着经济的发展，电力供给水平受到了很大影响，原有的发电设备落后，电力结构和电源分布不合理，能源利用率低，环境污染严重，并且供电管理对用户用电缺乏激励机制，导致在需求侧用电混乱。　　电力市场的需求侧管(DSM)是对电力用户推行节电及负荷管理工作的一种模式，是综合资源规划(IRP)的一部分。DSM项目的实施可以使社会，电力公司及用户都能受益。对社会而言，DSM的实施可以减少电力需求，减少了一次能源的消耗与污染物的排放，缓解了环境的压力，具有巨大的社会效益；对政府，可以通过实施DSM，调整能源消费结构，提高电气化水平，促进经济的可持续发展；促进用电设备的更新换代，增加对高能效设备的需求，促进GDP的增长；同时还可以建立一支庞大的DSM的实施队伍，缓解就业的压力；对电力用户，DSM可以减少电力消费，降低企业的生产经营成本，减少用户的电费支出，提高企业能效和产品的竞争力；对供电商，DSM可以削减高峰时段电网调峰的压力，提高供电可靠性及服务水平。特别是在电力供需形势紧张的情况下，它可以大大缓解拉闸限电的压力；对发电商，可以提高发电设备利用率，降低发电成本及发电煤耗，推迟电站的建设并减少电力建设投资。　　作为电力系统需求侧管理的重要组成部分，可中断负荷管理利用用户的用电灵活性，来缓解负荷高峰时的供电紧张状况，以避免或减少昂贵的旋转备用和满足用电需求增长而需要的发电容量投资。2000年的美国加州电力危机使人们重新认识到可中断负荷合同作为一种电力可靠性资源在市场环境下的巨大潜在价值，它正从传统的管制型行为转为参与者在市场环境下的自愿行为，并且将成为供电公司改善竞争能力