容量機(jī)制下考慮技術(shù)特性的水火電最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、保證發(fā)電容量充裕是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行以及供電可靠性的必要條件。在傳統(tǒng)的電力工業(yè)中,容量規(guī)劃由電力主管部門負(fù)責(zé)。隨著電力系統(tǒng)放松管制,分散決策下的發(fā)電容量規(guī)劃責(zé)任主體不明確,設(shè)計(jì)行之有效的容量規(guī)劃機(jī)制成為研究者廣泛關(guān)注的問題。國內(nèi)外眾多研究認(rèn)為應(yīng)當(dāng)建立容量機(jī)制來引導(dǎo)發(fā)電容量規(guī)劃,該容量機(jī)制通過容量補(bǔ)償資金實(shí)現(xiàn)投資成本回收進(jìn)而激勵(lì)容量投資以保證發(fā)電容量充裕性。國內(nèi)外部分區(qū)域電力系統(tǒng)已經(jīng)建立了相應(yīng)的容量機(jī)制引導(dǎo)機(jī)組容量投資以滿足容量充裕性。容量

2、規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性是以機(jī)組最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)為準(zhǔn)則,最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于發(fā)電成本最優(yōu)。然而目前機(jī)組最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)僅考慮機(jī)組經(jīng)濟(jì)特性而忽略了機(jī)組的技術(shù)特性,這種最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)方式下所獲得的容量規(guī)劃結(jié)果不能反映機(jī)組的技術(shù)特性及其對(duì)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)。為此,本論文將機(jī)組的技術(shù)特性作為因素來分析并獲得機(jī)組最優(yōu)容量結(jié)構(gòu);并分析容量機(jī)制是否能夠引導(dǎo)發(fā)電機(jī)組達(dá)到最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)。具體工作以及研究成果如下:
　　首先,針對(duì)目前在分析最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)時(shí)僅考慮機(jī)組經(jīng)濟(jì)特性的現(xiàn)狀,本論

3、文將水電電量限制、煤電機(jī)組爬坡以及技術(shù)出力這三種機(jī)組技術(shù)特性作為約束條件來分析最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)。通過建立最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)計(jì)算模型并分析該模型的最優(yōu)性條件,給出了最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)中水電電量加載規(guī)則,完善了最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)的確定方式。由于水電固定成本較低,僅考慮機(jī)組經(jīng)濟(jì)特性,水電常被規(guī)劃為承擔(dān)負(fù)荷的基荷部分,這與實(shí)際運(yùn)行情況不符合,而考慮機(jī)組技術(shù)特性后,在最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)中,水電被規(guī)劃為承擔(dān)負(fù)荷的腰荷或者峰荷部分,分析結(jié)果表明考慮機(jī)組技術(shù)特性的最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)能更

4、全面地發(fā)揮機(jī)組在承擔(dān)負(fù)荷中所起的作用,并符合系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況。
　　其次,分析并論證了各容量機(jī)制對(duì)最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)的影響。本論文分析了容量支付機(jī)制、容量市場(chǎng)機(jī)制、長(zhǎng)期備用合約機(jī)制、兩部制以及單一能量市場(chǎng)這五種機(jī)制下機(jī)組的收益情況;在此基礎(chǔ)上,分析機(jī)組在各個(gè)機(jī)制下的利潤,并將各機(jī)制下系統(tǒng)長(zhǎng)期成本最低時(shí)的機(jī)組容量結(jié)構(gòu)與最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析,得到了各機(jī)制對(duì)最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)的影響程度;并分析機(jī)制引導(dǎo)水電機(jī)組達(dá)到最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)的報(bào)價(jià)方式。容量機(jī)制

5、通過影響機(jī)組利潤并影響到機(jī)組的投資激勵(lì)程度,進(jìn)而影響到各類機(jī)組的裝機(jī)結(jié)構(gòu),本論文通過分析機(jī)組長(zhǎng)期利潤,獲得了如下結(jié)論:各個(gè)容量機(jī)制下峰荷機(jī)組的裝機(jī)容量均略高于最優(yōu)容量結(jié)構(gòu),但影響程度與具體機(jī)制有關(guān);在電量受限的水電電量報(bào)價(jià)規(guī)則中限制水電運(yùn)行持續(xù)時(shí)間可以保證水電機(jī)組達(dá)到最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)。
　　最后,通過容量投資引導(dǎo)模型,實(shí)證并分析了各機(jī)制能否引導(dǎo)機(jī)組容量投資達(dá)到最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)。各機(jī)制以不同的資金補(bǔ)償?shù)姆绞阶鳛橐龑?dǎo)容量投資的經(jīng)濟(jì)激勵(lì),在此經(jīng)