東南大學碩士學位論文區域電力市場下省級電力公司購電策略研究姓名：鄭亞先申請學位級別：碩士專業：電力系統及其自動化指導教師：李揚20061201摘要摘要目前，我國的電力體制改革正在深入進行中，電力市場化也得到了初步實現。全國形成了以國家電力市場、區域電力市場、省級電力市場為構架的電力市場體系。在其中，區域電力市場起到承上啟下的作用。全國已有東北區域電力市場進入實際運行階段，華東電力市場處于試運行階段即將轉入正式運行。在此環境下，作為省級電力公司而言，其經濟效益及調度策略顯然與傳統電力結構下已大相徑庭，如何在現時的環境下進行省級電力公司效益的優化及省級電力公司調度策略的優化都是值得研究的問題。本文正是在此背景下，在日前市場出清電價預測的基礎上，通過構建省級電力公司購電成本模型分析影響電力公司效益的因素，并進行優化。對電力市場基本理論進行介紹，分析了華東電力市場的結構、運行特點，分析了華東電力市場規則下省電力公司的運營結構，提出了省電力公司購電成本優化策略的意義及目標。對電價預測方法進行研究，將電價預測方法分為：仿真預測方法、數學分析方法、其他非常規方法。結合華東電力市場電價特點并對各種電價預測方法進行比較分析，采用基于小波的神經網絡預測方法進行日前市場出清電價預測，通過對新英格蘭電力市場的仿真算例驗證了該方法的預測精度較為理想。建立了省電力公司購電成本模型分析影響省級電力公司效益的因素，并在此基礎上對省級電力公司購電成本進行優化，構建了一個簡化模型并以算例進行方法的初步驗證及影響因素的初步確定。在此基礎上，構建了適用于華東電力市場下的省電力公司購電成本模型。用華東電力市場試調電運行期間江蘇省的實際市場數據進行驗證，基于的仿真算例分析表明，文中所述的經濟分配方法降低了省電力公司成本，證明了方法的有效性。進一步對影響電力公司購電成本的幾個主要因素進行分析，驗證其對電力公司購電成本的影響及相關度。關鍵詞：區域電力市場電價預測電量分解線性規劃東南大學碩士學位論文，屺，嬋，曲，。，：，符號說明單位年度合同交易量電價單位月度竟價交易量電價單位月度競價高峰交易量電價單位月度競價低谷交易量電交易日的預測系統邊際電價第交易時段機組年度合同交易總量第交易時段機組月度竟價交易總量第交易時段機組日前交易電量交易日機組的年度合同交易總量交易日所有機組的日年度合同交易總量交易日機組的月度競價交易總量各交易時段的負荷預測合同交易量控制因子機組時刻的出力靠。知。肋軋加函舶只嘶東南大學學位論文獨創性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：逾延冬日期：迅亟東南大學學位論文使用授權聲明東南大學、中國科學技術信息研究所、國家圖書館有權保留本人所送交學位論文的復印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。本人電子文檔的內容和紙質論文的內容相一致。除在保密期內的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布（包括刊登）論文的全部或部分內容。論文的公布（包括刊登）授權東南大學研究生院辦理。研究生簽名：二半址導師簽名：日期：莎第一牽緒論第一章緒論我國電力市場發展的現狀改革開放以來，我國電力工業發展迅速，電力建設取得了巨大成就。但現有電力工業存在著明顯的政策性、結構性、體制性缺陷，由此帶來行業生產效率低、電力價格不合理、資源優化配置受阻、環保政策難以實施等一系列問題，在此背景下，中央對電力工業實施市場化改革。年我國在個省（市）開展了“廠網分開、競價上網”試點工作，在建立省級發電側競爭性市場方面取得了一定的成績，但是省級電力市場存在資源優化的局限性，在此情況下，需要進一步研究開放省級電力市場，建立區域電力市場以促進更大范圍的資源優化。年初國務院頒發的關于電力體制改革方案的文件，拉開了新一輪電力改革的序幕。該輪電力工業改革的主要內容是在發電環節引入競爭機制，文件提出要在“十五”期間實行廠網分開、競價上網，“初步建立競爭、開放的區域電力市場，實行新的電價機制”。年月日，中國電力工業進行了重組，新成立了家電力公司，包括：國家電網公司、中國南方電網有限公司，中國華能集團公司、中國大唐集團公司、中國華電集團公司、中國國電集團公司、中國電力投資集團公司等五家發電公司，以及中國電力工程顧問集團公司、中國水電工程顧問集團公司、中國水利水電建設集團公司和中國葛洲壩集團公司等四家輔業公司。家電力公司的成立實現了廠網分開，引入了競爭機制，這是我國電力工業改革的重大成果。年，中國首先選擇東北進行了區域電力市場試點，并計劃在未來至年內，初步建立東北、華北、華東、華中、西北和南方等個區域電力市場。圖電力市場布局分布圖華東電力市場是我國數個試點電力市場中機制相對完善，運行規則相對完備、軟硬件基東南大學碩士學位論文礎相對較好的一個電力市場。其總體目標是：引入競爭機制，打破市場壁壘，實現電力資源優化配置，促使電力企業加強管理、提高效率、改善服務，形成政府監管下的統一、開放、競爭、有序的區域電力市場。年月日華東電力市場模擬運行啟動，我國繼東北區域電力市場之后又一個區域電力市場華東區域電力市場正式進入模擬運行。華東電力市場模擬運行，以年度合同和月度競爭為主。在此基礎上，隨著技術支持系統相應功能的完備，適時開展目前競爭和實時平衡。模擬運行期間，首先對市場注冊、月度報價、交易排序、信息發布、監管程序等五個環節進行模擬，檢驗并完善市場運營規則和監管實施意見。條件具備時，再將調度、計量、結算等環節納入模擬運行的范圍。目前進入華東電力市場的有競價電廠個，競價機組臺，竟價容量萬千瓦，占華東總裝機容量的一半以上。同時，各省電力公司作為購電者，在區域電力交易平臺競爭購電。年月日，華東電力市場在國內率先開展綜合模擬日前競價，全網共有單發電機組容量萬千瓦以上的臺發電機組參與竟價，上海、江蘇、浙江、安徽，福建五省市總裝機容量達一億萬千瓦，參與競價機組達到萬千瓦，占總量的。課題的提出年月，華東區域電力市場已進行了三天調電試運行，并將在年四季度開始正式試運行，相應的華東區域電力市場運營規則也已經制定完畢。根據規劃，未來的華東電力市場將是一個在統一平臺上進行日前全電量報價，按竟價結果合理處理落實年度合同、雙邊交易、月度中標和日前競爭中標電量的關系，以合約交易為基礎竟價交易與合約交易相結合，多方參與，協調運作，公平透明，并從電網實際出發分期實施，逐步增強競爭力度的綜合電力市場。根據華東區域電力市場運營規則，省級電力公司作為獨立于發電企業的經濟實體，一方面要直接參與市場電能量的競爭，另一方面還需在本身范圍內做好系統調度與運行工作，維護本省電力系統安全、穩定的運行。在這樣一個新的市場環境下，省級電力公司如何依照華東區域電力市場運營規則的規定，綜合考慮各種市場因素，降低自己在區域電力市場中的購電成本，安全、可靠地制定及完成電網每日的調度計劃，實現江蘇電網的優化運營成為一個迫切需要解決的重要問題。因此本文的研究方向為區域電力市場環境下省電力公司策略及優化調度研究。研究省公司策略及優化調度，一方面有助于省級電力公司構建合理報價及日電量分配模型，科學決策，獲得較大收益，另方面有助于電網的安全經濟運行。為此，首先要建立一個電力公司購電成本模型，在此基礎上才能分析分析日電量分配策略，而在區域電力市場環境下，購電成本受許多因素影響，這些因素分開考慮時，建立模型分析難度并不太大，但如果將相關影響因素綜合考慮，購電成本模型的求解就是一個非線性整數動態規劃，在求解上有相當大的難度，這些問題都需要研究解決。國內外研究現狀本文的研究主要建立在以下幾方面研究的基礎上：日前市場電價預測、電量分解策略、備用容量問題、經濟調度與機組組合問題。第一章緒論電價預測研究現狀現階段進行電價預測主要是借鑒其他商品價格預測和電力負荷預測的基本思想，根據實際情況，結合電價預測的特點，選擇合適的預測技術，對電價做出分析預測。有關于電價預測方面主要的電價預測方法有仿真法、時間序列法、人工神經網絡法、模糊推理法、基于小波變換理論的預測方法等。下面對其中主要的幾種方法研究現狀進行介紹。（）市場仿真方法電力市場出清電價是系統總的供給曲線和需求曲線交點所對應的均衡價格，因此部分學者通過預測的市場總供給曲線和預測的系統負荷來模擬電力的拍賣過程。從而得到市場出清價。文獻【】通過需求和供給各自的隨機模型得到市場價格及其概率分布。文獻進步模擬市場出清后的安全校核過程，從而得到考虐系統約束、備用需求等因素的預測電價。文獻，運用隨機生產模擬對短期電價進行了預測。該方法可以方便地計及發電機故障和負荷隨機性對市場電價的影響，而且可以得到電價的概率分布。（）時間序列法時間序列模型分為自回歸（）模型、動平均（）模型、自回歸滑動平（）模型，累積式自回歸一動平均（）模型，已被廣泛應用于短期負荷預測中，考慮到各時段系統邊際電價本身就構成一個等間距的隨機時間序列，因此有不少學者嘗試將時間序列模型應用于短期電價預測。運用時間序列法預測電價的關鍵假設就是確定模型的歷史電價與要預測的未來電價在某種程度上具有相似性。當前比較常用的主要是模型“和模型兒引文獻提出了用時間序列法中的模型對日前市場出清電價進行預測。取得了較好的預測效果。文獻分時段建立了現貨電價的、劉秈和不可觀測分量時間序列模型，并在模型中引入了基本的極端電價出現概率處理法，對德國萊比錫電力交易所的現貨電價進行了預測。文獻【】在分析電價波動特性和現有預測方法的基礎上，首次提出結合誤差預測校正電價預測來提高預測精度的新思路。在建立常規電價預測模型的基礎上對預測后的殘差形成的隨機序列也迭代地建立預測模型，并用預測的誤差修正電價預測結果。采用方法建立電價預測和誤差預測模型，并用加州電力市場的歷史數據建立基于的日平均電價預測模型，預測結果表明所提方法能明顯改善預測精度。文獻用時間序列法的溫度關聯修正模型對芬蘭和挪威電力市場的最高電價和平均電價進行了預測。但溫度關聯修正模型的各參數權重難以確定，電價突交點附近的預測誤差較大。文獻【】用函數將原始序列分類，再用自回歸（）法對這些類別進行建模，預溯了新英格蘭電力市場的峰荷和谷荷平均。文獻采用分時段預測方法，即每日中備時段分別建模預測，較大幅度地提高了預測精度。每日中同一時段電價變化類似，分時段電價序列平穩性比單一的時序電價序列更好，有利于建模預測。文獻【】首次采用模型預測電價。文獻采用文獻中的模型對小波分解后的各電價分量分別建模預測，然后重構得到預測電價。預測精度得到進步提高。文獻考慮到電價序列的時間異方差性，建立了電價的模型，對一年中個典型星期的預測結果表明該方法有很高的預測精度，模型是一種有潛力的東南大學碩士學位論文電價預測方法。文獻目扮析認為電價有混沌特性，并采用混沌時間序列法預測電價時間序列法在電價預測中的應用情況如表所示表時間序列法在電價預測中的應用單變量時間序列法兩變量時問序列法引用預測引用預測應用預測預測誤文章預測方法應用市場預測時段誤差文章方法市場時段差（）（）新英格蘭市場）德國】恤市場餅羽；電力交易所西班牙市卸鋤【】。場，每月各星期西班【美國加州年，年各未知【刪牙市市場場每月的日均電價各一西班牙市年的星期場個典型星期西班牙市年個場典型星期英國【】年個市場加州市場典型星期注：預測誤差以平均相對誤差和平均絕對誤差計；上標為平均絕對誤差屬于歐洲的市場單位為歐元舢直屬于美國的市場單位為美（）；表示兩變量自同歸模型；表示傳遞函數。（）人工神經網絡法文獻【】首次將神經網絡應用于電價預測，預測了英國電力庫下一交易日每個結算時段的，給電價預測開辟了一條新路。文獻，采用了神經網絡應用于電價預測。為了提高預測精度，可以在神經網絡的輸入層增加特殊的輸入向量，使網絡能夠更好地反映電價的波動。文獻】從供需角度出發，把供求指數作為神經網絡的輸入進行電價預測。文獻，在輸入層引入競價空間的概念。文獻【】從市場力角度出發，引入發電容量必須運行率（）文獻從備用角度出發，在輸入向量中增加旋轉備用。為了提高預測精度，可以對神經網絡的輸入項梁進行預處理。文獻采用數據平滑技術去除電價的增長趨勢，引入星期指數去除電價的星期趨勢，再把數據輸入到神經網絡中。對美國加州電能交易所公布的數據進行仿真，取得了較好的效果。文獻【棚】通過模糊聚類法把電價根據其相關因素進行分類處理，然后通過神經網絡來預測。但是聚類只能根據先驗知識進行分類，而且可能會將某幾個特殊的樣本未歸入任何第一章緒論類別，對精度造成一定影響。文獻以浙江電力市場為背景，提出一種基于小波分解和神經網絡的預測方法。利用小波分解技術去除細節后的重孝每電價序列作為神經網絡的輸入，更加突出了電價序列的般規律，預測精度有所提高。文獻【傈用混沌法將電價及其相關因素構成的多變量時間序列重構，用遞歸神經網絡（）跟蹤相空間相鄰相點間的演化行為，從而建立電價預測模型。對新英格蘭電力市場的電價進行了成功預測。但在重構相空間的過程中，延遲時間和嵌入維數需慎重選取。為了提高預測精度，可以對神經網絡的結構作適當改進。也可以提出新的學習算法。改進神經網絡結構。文獻【】提出應用遞歸神經網絡進行改進。文獻提出應用小腦模型關節控制器（）神經網絡進行改進。文獻提出應用多元回歸神經網絡（）來改進文獻提出模糊神經網絡。以上模型都改善了傳統神經網絡模型學習速度慢和容易陷入局部極小點等問題。文獻】用預測置信度來調節權重系數，把輻基函數網絡（）和多層感知器網絡（）的預測結果作線形組合，預測了新英格蘭電力市場的。文獻提出采用級聯相關神經網絡模型，在訓練過程中能夠自適應地增加隱含節點，避免了隨網絡結構的估計。文獻提出采用遺傳算法優化神經網絡以解決神經網絡拓撲結構確定困難和全局搜索能力弱的問題。文獻【】應用自適應方案，根據最新獲得的數據調整的參數，能夠自動決定需要多少歷史數據才能獲得最精確的預測。（）模糊推理法文獻運用模糊建模法對美國加州電力市場的平均市場清算價進行了預測，結果表明，最佳規則數目仍來找到，對復雜結構的辨識能力有待提離。到目前為止，這種方法的效果尚無法令人滿意。但是模糊邏輯與其它模型相結合的算法得到了廣泛應用，尤其是模糊聚類法在對電價數據的預處理方面，顯示出了很好的效果。文獻建立了基于模糊神經網絡的系統邊際電價預測模型。對山西電力市場日前市場出清電價進行預測，顯示了良好的預測精度。（）基于小波變換理論的預測方法文獻中將小波變換和相組合建立電價預測模型，相對于單一的方法，給予小波變換的方法在預測精度上有一定的提高。鑒于小波變換良好的的時頻局部化性質和變焦性質，以及神經網絡的自學習、強魯棒性和推廣能力，有些學者將二者加以結合。文獻，利用小波變換對信號進行預處理，然后用神經網絡進行學習與判別。預測精度和收斂性方面有顯著提高。但需要注意小波基和分解尺度的選擇，并處理好小波變換過程中的邊界問題，否則各子序列預測再準確，整體預測精度也不一定高。文獻】提出以小波函數代替常規網絡的隱節點激勵函數，以小波的尺度和平移參數作為神經剛絡的權值和閥值參數。構成一種新型的前饋神經網絡。預測精度和收斂性有較大提高，但需注意小波基的數量和網絡出示參數的選擇，選擇不當會導致嘲絡收斂速度緩慢甚者不收斂。電量分解策略電量分解策略是指年度合同電量、月度競價電量及目前竟價電量值在競價日點的分東南大學碩士學位論文配，對此相關研究較少，相關文獻主要是研究合同電垂與競價電量在日前的分解方式，提出一些優化的分解方式實現效益的最大化。文獻提出了一種最大億發電公司利潤的安全經濟調度方法。該方法采用內點法與分解相結合進行求解。主問題是一個發電公司最大化其利潤的經濟調度模型，而子問題用于檢查在現有的輸電約束條件下該報價策略的可行性。如果子問題沒有可行解或者沒有達到預期的利潤值，發電公司可以根據割集調整其報價。文中所提出的方法在節點系統中進行了驗證。文獻】提出了一種新的電力期貨合同幫助買賣雙方回避市場價格波動的風險。合同價格采用期權理論來制定，求解買賣雙方的最大利潤均衡模型，從而確定合同的成交價。理論分析表明該期貨合同可以幫助買賣雙方獲得較高的期望收益，而且合同的管理方式有益于提高電力經濟調度的有效性。文獻【】建立了在交易日的個交易時段經濟分配日合同交易量和競價交易量的數學模型，并應用線性規劃法對該模型進行求解：文中給出的協調上網機組在各交易時段的合同交易量和競價交易量的具體方法，在一定程度上限制了機組利用其特性約束條件進行投機報價：根據機組合同交易量的完成情況，滾動修正其下一交易目的日合同交易量，并給出表征機組上網緊迫程度的指標。該數學模型總的目標函數是電網的購電費用最低。其物理意義在于：電網公司在保證完成與發電公司簽訂的合同交易電量的前提下，為了在機組竟價上網電價一定時獲得較多的利益，可以對下一交易日的系統邊際電價進行預測，從而在符合國家電力公司有關規定的同時，在預測現貨電價較高的交易時段安排較多的合同電量，而在預測現貨電價較低的交易時段安捧較多的竟價電量。文獻【】電力市場環境下，電網公司在進行購電交易時，要考慮各發電公司申報的上網電價，同時還要兼顧與發電公司原有的購售電合約。因此需要對預測發電量進行合約電量和競價電量的經濟分配，這樣既可以使發電方得到保護又可以使電網公司利益最大化，更有利于電力市場的穩定發展和電網安全運行。為此，該文建立了預測交易日的個交易時段經濟分配日合約交易量和竟價交易量的數學模型。同時，為使求解過程簡單易行可靠，又給出恰當的簡化模型，并用線性規劃和逐步淘汰相結合的方法對該模型進行求解。基于的仿真算例分析表明，文中所述的經濟分配方法更為簡單合理。文獻針對發電市場開放，交易合同為長期合同的特點，提出一種完整的合同管理系統采用合同電量滾動分解算法，以達到調峰填谷的且的。介紹了系統各模塊的功能，尤其對合同電量滾動分解進行了詳細計算，比較滾動前后的曲線，并用模擬數據進行檢驗，最后用差價合同模式結算。文獻【】日前交易和實時交易是電力市場中普遍存在的現貨交易形式。購電商希望根據自身情況和市場信息，尋求一種購電策略，優化在兩個市場上的購電量分配，使總的購電費用和風險盡可能小。通過分析目前普遍存在的市場分開竟價模式，指出這種分開優化調度的設計機制并不是最優的。文中提出了將臼前市場和實時市場統一調度，并考慮風險因素的電能交易模型，通過算例說明該模型比常規的市場分開交易模型具有更大的經濟效益和風險控制作用。經濟調度與機組組合問題文獻【“】提出了一種模糊優化方法來求解計及電力市場不確定性的動態經濟調度問題該方法可以幫助發電公司最大化其利潤，并通過同時參加主能量市場和分鐘旋轉備用市場來防范風險。不確定性采用模糊數表示，主要包括：負荷需求，備用需求，出清價格，以及備用被使用的可能性等。另外兩種備用結算方式也在文中進行了討論，一種是使用了備用才付錢。另一種是只要做為備用就可獲得支付。第一章緒論文獻提出了種新的算法用于解決電力市場環境下的機組組合問題，這種方法的核心思想是，在一個發電計劃的整個周期中，先給定一個初始的機組組合，這種機組組合可以充分滿足系統的各種運行約束并有一定的裕度，用分段線性規弼法分配負荷，滿足包括發電機組出力上升，下降速度約束在內的各種約束。以使總的購電成本最低：在滿足時間約束的前提下，按照上面的負荷分配方法，將此機組組合中購電費用最高的機組切除，形成一個新的機組組合，重復進行，直到總的購電費用不再下降為止。本文提出的分段線性規劃算法采用變系數的線性規劃方法，即費用系數隨著發電機組出力范圍的變化面變化。這可以處理報價曲線的分段特性。此種組合優化方法經過一個機系統的檢驗。文獻【】通過對電力市場條件下機組組合問題的研究，提出了綜合考慮發電系統可靠性和旋轉備用效益的機組組合的模型和方法。該方法將系統旋轉備用的效益與發電成本費用的差值定義為比較效益，以旋轉備用的比較效益最大為目標函數，通過概率評估方法，利用系統投運風險度確定機組投運臺數，利用系統響應風險度確定旋轉備用的合理分布，并提出了一種求解以上問題的啟發式求解算法。最后文章給出了算例及結果。文獻【】以價值工程和電力系統可靠性理論為指導，針對目前發電市場中機組組合問題研究存在的未充分協調機組經濟性和可靠性不足，提出了一種基于競價機組運行價值的新模型，該模型以系統競價機組的運行價值之和最大為優化目標，兼顧了各竟價機組運行的經濟性和可靠性，其結果可為公平合理的發電計劃制定，提供量化決策依據。通過算例分析，表明文中提出的方法比其他方法更全面、更合理。文中所構建的競價機組運行價值函數，綜合考慮了競價機組的運行可靠性（即競價機組提供一定有功出力的運行能力），和競價機組的運行經濟性，通常用竟價機組的發電撤價表示。該模型既計及了競價新機組運行可靠性高的特性，也考慮了競價舊機組運行經濟性好的特點有效地使新舊機組在發電競爭中處于同一起跑線，避免了因追求經濟效益而造成的系統可靠性降低，使系統得發電資源得到了合理的配置和利用，推動了發電企業的發展。一文獻【】提出了種用于求解中期電力市場機組組合問題的啟發式方法。其基本思路是正向順序造表、逆向逐步修正，郾對各電廠的發電機組進行優先級排序，在此基礎上，在每個計算時段從包含最少發電機組的機組組合方案開始，通過每次增加臺機組得出一系列的組合方案；然后在這些方案中找出能滿足所有約束條件的方案，而為了尋求最優解，應從最后增加的機組開始逐步進行修正。該算法將局部尋優法與優先順序法有效結合避免了丟失最優解，同時通過逐次尋優逐步縮小了尋優范圍，從麗提高了求解速度。該算法在東北區域電力市場的實際應用表明了其實用性和有效性。備用容量問題文獻采用風險管理和協調優化的觀點，結合電力可靠性與可中斷負荷價值化理念，提出一種基于風險量化的優化決策方法，對各類備用資源實現優化組合。仿真結果表明了方法的有效性。文獻【】為緩解系統中有限裝機容量與一定的備用容量要求之間的矛盾，根據電力用戶可以采取積極措施主動進行負荷管理而為系統提供備用容量的思想，提出一種基于最優潮流的能量和備用容量市場聯合優化模型；研究在雙側開放的電力市場環境中，用戶主動參與備用容量服務對市場運營效益的影響。通過節點系統算例證明，用戶進入旋轉備用容量市場。成為系統備用容量的新供應者，可使全系統的運營效益有較大提高，減少了系統備用容量購買支出，降低了各節點上的電價水平和系統備用價格。文獻【】提出一種確定最優備用容量的算法，根據經濟學中的效用（文中指電網安全效用，無差異理論。引入可中斷負荷替代一部分備用容量，利用存儲理論概念建立確定最優備用容量的數學模型，結合歷史數據資料中備用容量利用的概率，運用決策論的算法求解最優備用容東南大學碩士學位論文量。結合四川電網備用輔助服務的研究結果表明，在電網安全性不變的前提下，最優備用容量經濟性明顯優于用傳統方法確定的備用容量。文獻】討論了區域電力市場環境下運行備用容量的確定和獲取問題。闡述了在區域電力市場中可供選擇的兩種不同的運行備用市場模式，即“協調運作”模式和“統一運作”模式然后重點針對“協調運作”模式下的區域運行備用容量的確定和獲取進行了討論，兼顧了區域資源優化配置和省，直轄市間聯絡線結構的特點。提出了基于合作博弈理論的方法，以提高各省，直轄市參與區域運行備用市場的積極性，從而確保區域運行備用市場能夠順利建立并穩健運營，通過仿真算例說明了所提出的運行備用容量確定和獲取機制的基本特征。文獻【】針對電力市場環境下，應該采用何種方式確定和獲取所需要的備用容量這個有普遍爭議的問題，提出了集中優化方法和應用保險理論的優化方法。集中優化方法是以從發電公司購買成本和用戶停電損失之和最小化為目標。通過集中方式確定所需的總的運行備用容量及其價格并在相關的發電公司閫分配這些容量的方法。應用保險理論的分敖優化方法是用戶通過購買保險，把停電可能引起的損失轉移給獨立調度機構（）從而引導對備用容量進行有效的管理；同時，當發電公司沒有投入所成交的備用容量時，會對其進行高昂的懲罰從而激勵發電公司很好地履行合同職責。文中先導出了與備用容量相關的各個發電公司的成本函數和用戶的效用函數，然后給出了相應的分散優化和集中優化的數學摸型，以及求解算法，證明了在完全競爭的市場中分散優化方法可以得到和集中優化方法相同的最優解，即最大化社會福利。最后以有個發電公司參與的模擬電力市場為例進行了仿真計算，說明所提出方法的基本特征。文獻】以最小化旋轉備用的購買成本為目標、以系統的安全性要求為機會約束，構造了確定系統所需的最優旋轉備用容量的數學模型并采用基于蒙特卡洛仿真的遺傳算法進行求解。最后以包含臺機組的電力系統為例對所提出的模型與方法進行仿真。論文研究的問題及章節安排研究區域電力市場環境下省級電力公司的策略及經濟調度，理論和實際意義均很大，其中有很多問題有待研究。從前面的綜述可以看到，目前在此領域開展的研究還很少。大部分工作只是從某一方面比如說機組起停問題、合同分解問題、安全經濟調度問題等單一角度對市場主體進行研究，市場模式也是通用模式、沒有深入的研究，市場主體也僅限于于發電公司、電網公司，而對于作為購電方的省電力公司的研究尚少有涉足。故本文在設定電力市場規則及模式的基礎上，以華東區域電力市場下江蘇省電力公司為研究的市場主體對此問題進行了深入的研究。本文在目前市場出清電價預測的基礎上構造了電力公司購電成本模型，然后對模型中影響電力公司購電成本的因素進行逐一分析，對上述模型進行了算例分析，得出運用模型優化前后成本的變化，并得出相應結論。本文主要章節安排如下：第一章：緒論介紹了本文的研究背景、意義，相關問題的研究現狀和存在的問題，以及本文的主要工作第二章：電力市場與華東電力市場簡介對電力市場基本理論進行介紹，介紹了電力市場的含義與特征、交易模式、成員結構、市場種類以及發展階段。同時也簡單介紹了簡單介紹了區域電力市場的功能及特點以及華東區域電力市場的運營規則，分析了華東電力市場規則下省電力公司的運營結構，提出了省電第一章緒論力公司購電成本優化策略的意義及目標。第三章：日前市場電價預測對電價預測方法進行研究，將電價預測方法分為：仿真預測方法、數學分析方法、其他非常規方法。結合華東電力市場電價特點并對各種電價預測方法進行比較分析，采用基于小波的神經網絡預測方法進行日前市場出清電價預測，附以算例，證明預測精度能夠達到要求。第四章：省電力公司購電成本模型及影響因素分析構建了省電力公司購電成本優化模型。首先構建了一個簡化模型并以算例進行方法的初步驗證及影響因素的初步確定。在此基礎上，構建了適用于華東電力市場下的省電力公司購電成本模型。用華東電力市場試調電運行期間江蘇省的實際市場數據進行驗證，得出用本文方法省電力公司成本得到降低，證明了方法的有效性。在此基礎上，對影響電力公司購電成本的幾個主要因素進行分析，驗證其對電力公司購電成本的影響及相關度。第五章：結論與展望對本文研究的內客進行了總結，得到了一些結論，并對區域電力市場環境下省級電力公司策略優化的后續工作進行了展望。東南大學碩士學位論文第二章電力市場與華東電力市場簡介電力市場簡介電力市場的含義與特征閣一、電力市場的概念電力市場是相對于傳統的壟斷型電力工業，在實現結構性重組，引入商業競爭機制后的新型電力工業組織結構、經營管理和運行規劃的總稱，是電力商品交換關系的總和“。所謂電力市場是指采用法律、經濟的手段，本著公平競爭、自愿互利的原則，對電力系統中的發電、輸電、供電、用戶等各成員組織協調運行的管理機制和執行系統的總和。根據這一定義，電力市場是市場的概念、要素和功能的集中體現。其基本特征與一般商品市場相比，更具有計劃性和協作性，與傳統的電力系統相比，又具有開放性和競爭性電力市場是以貨幣為媒介，以電力及其相關產品的交換為目的的場所，它包括狹義的市場和廣義的市場“”。狹義的電力市場僅僅是電力商品的交換，而廣義的電力市場則包括了一切與電有關的產品交換，具體可從以下幾個方面認識它：電力市場是以貨幣的手段實現商品的交換；電力市場以電力商品為主。包括了與電力商品相關的若干產品交換市場；電力市場不僅僅是物質商品的交換場所，而且包含了具有商品屬性的非物化的商品要素的交易；電力市場不一定具有固定的交易場所，也可以通過合同的簽訂標志交易的實現；電力市場是一個多元化、多樣化的市場；具有完善的市場體系及公平、公正、公開的市場競爭規則；健全的市場監督管理體系及有效的法律，法規保障措施；。電力市場是現代高新技術應用密集的市場。二、電力市場的特征電力市場的基本特征。是：開放性、競爭性、計劃性和協調性。與傳統的壟斷市場相比，新型的電力市場具有開放性和競爭性，與普通商品市場相比，電力市場具有計劃性和協調性。電力系統的各個環節是緊密相關的。任一成員的操作，均對電力系統產生影響，所以要求電力市場中的電力生產、使用、交換要有計劃性，同時由于供、用平衡性，要求電力成員之間相互協調。電力市場的交易模式按照市場集中的程度，電力市場模式可以劃分為聯營體模式雙邊交易模式和混合模式第二章電力市場與華東電力市場簡介￥【。一、聯營體模式（模式）聯營體模式是指：在一個區域，只有一個強制市場成員參與的、集中的、競爭的市場，有時也被稱為“電力庫”。電力供需各方交易的全部電量及其電價都必須經由現貨市場競爭確定，發電商競爭獲取發電的權力，但并不為特定的用戶發電；同理，配電商也僅能在電力庫，面不是從特定的發電商那里購電。在電力聯營模式下的市場中，電力市場運營，系統的調度運行及輸電網的管理等工作由統一的系統運行者或者幾個分立的機構負責。電力聯營模式的強制性電力庫只是針對物理交易即電量交易的，在此之外的金融交易不一定強制性地經由電力庫，如發電商與供電商、大用戶之間可以簽訂財務合同一一差價合約等金融性交易。按照市場開放的程度，這種模式又可以細分為兩種市場模式：非競爭購電模式和競爭購電模式。非競爭購電模式：即單一購電模式，僅在發電側進行賣方之間的競爭投標，而所有買方的購電權利是平等的。無需提交購電的投標、對購電價格的形成也沒有影響。英國早期的電力聯營（）、美國加州和我國的幾家內部模擬電力市場均屬于這種模式。在這種單一購電模式下，電網運營機構直接制定出符合安全要求的交易計劃，比較容易實現安全與經濟之間的協調。但是它沒有給用戶選擇的權利，沒有體現用戶在市場中應有的地位。競爭購電模式：競爭在發電側和供電側分別展開，買方也要提交購電的投標，報價低的買方有可能購不到電，最終的系統價格由電力需求和電力供應的報價曲線共同決定。澳大利亞的新南威爾士電力市場即為這種模式。在聯營體模式下，由于各種用戶統一在交易中心購電，所處的地位是相同的，因此本文認為其所有用戶都是平等的。二、雙邊交易模式（）在這種模式下，不再有強制電力供購雙方參與的電力庫，絕大部分的物理交易都是由供購雙方協商完成的，交易量和交易價格不再由集中的市場統一確定。在雙邊交易模式下，系統運行者僅負責雙邊交易匹配外的系統平衡、調度運行和輸電網管理等工作。英國下的電力市場就屬于這種雙邊交易模式。對于簽訂了雙邊交易合同的用戶，在實際運行中，如果用戶的負荷高于雙邊交易確定豹負荷值，高出部分由現貨市場按現貨價格供電：如果用戶的負荷低于雙邊交易確定的負荷值，低出部分將按照雙邊交易的價格賣給電網公司在全網消化。雙邊交易為需求側提供了充分的參與機會，需求側的參與會使需求側管理和它的價格的杠桿作用加強。但這種模式的弊端是不可回避的：各個供購雙方進行交易協商和合同簽訂等的交易成本很高；對合同雙方而言，承受的交易對象的信用風險較大；而且在一個純雙邊交易的市場中，這種模式有一定的操作困難，因為有時很難全面和及時地掌握市場信息，這會使得市場在短期內無法有效且有序地運行。三、混合模式（）混合模式結合了以上兩種模式的特點。在混合模式中，不一定要通過電力庫，而是允許東南大學碩士學位論文用戶直接同供應商談判電能供給合同或者以現貨市場價格購買電能。在這種模式中，電力庫向所有不選擇簽訂雙邊合同的參與者（買方和賣方）提供服務。不管怎樣，允許客戶和供電商談判購買電能將使客戶做出正確的選擇，推動了多樣億