電力市場環(huán)境下的無功問題研究.pdf

1、電力市場改革打破了傳統(tǒng)電力工業(yè)垂直一體化的壟斷格局，其總體目標是：引入競爭，提高效率，優(yōu)化資源配置和降低電價。然而，在改革的進程中出現(xiàn)了許多新的問題和挑戰(zhàn)，如果解決得不好，勢必會妨礙電力市場平穩(wěn)、健康、有序的發(fā)展，嚴重時還會影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文針對電力市場環(huán)境下出現(xiàn)的與無功相關(guān)的新問題進行了深入的研究，并取得了一定的成果。 在電力市場環(huán)境下，無功通常被視為一種重要的輔助服務(wù)，它一方面關(guān)系著電力系統(tǒng)運行的安全性，另一

2、方面也影響到電力市場運行的效率，因此近年來受到了較多的關(guān)注。本文首先對近年來國內(nèi)外就電力市場環(huán)境下的無功問題所作的研究進行了簡要而系統(tǒng)的綜述。內(nèi)容涉及無功服務(wù)的成本分析、無功服務(wù)的價值評估、無功實時電價、電力市場環(huán)境下的無功獲取方法以及無功服務(wù)的成本分攤等多個方面。在對相關(guān)研究工作進行綜述的同時也提出了自己的一些看法。然而需要指出，與有功相關(guān)研究相比，電力市場環(huán)境下的無功研究還相對比較初步，沒有形成系統(tǒng)的理論和方法。同時，無功自身的一些

3、特點也增加了這方面研究的復(fù)雜性和難度，需要采用一些有別于有功研究的理論和方法。 由于無功不適于遠距離輸送，系統(tǒng)中不同位置的無功源往往具有明顯不同的單位容量價值。對無功源的價值進行合理評估有利于為無功輔助服務(wù)定價奠定適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，并提供正確的經(jīng)濟信號，以期對無功規(guī)劃和無功調(diào)度進行指導(dǎo)。現(xiàn)有的評估無功源價值的方法多以單一的系統(tǒng)運行狀態(tài)為基礎(chǔ)，無法適當(dāng)計及無功源的價值隨系統(tǒng)運行狀況的改變而發(fā)生的變化，如此得到的結(jié)果不夠全面和準確。在此背

4、景下，本文從無功對系統(tǒng)電壓支持的角度出發(fā)提出了一種計及多種可能運行方式的無功價值評估方法，綜合考慮了各種可能的系統(tǒng)運行方式出現(xiàn)的概率、各種運行方式下系統(tǒng)的電壓情況以及各無功源對負荷節(jié)點的電壓支持效果，從而能夠更加全面和合理地對無功源的價值進行評估。 在放松管制的情況下，采用市場手段來獲取無功有利于激勵各無功供應(yīng)商積極地提供系統(tǒng)所需的無功出力，引導(dǎo)合理的無功投資。本文首先給出了一種分段形式的發(fā)電機無功報價模型，該模型包括容量報價和

5、電量報價兩部分，既滿足了各無功供應(yīng)商全面回收成本的要求，也兼顧了系統(tǒng)對各發(fā)電機的強制無功出力要求。在此基礎(chǔ)上，本文給出了四種不同目標的無功采購模型(分別為優(yōu)化系統(tǒng)網(wǎng)損、優(yōu)化系統(tǒng)采購成本、優(yōu)化電能質(zhì)量以及優(yōu)化系統(tǒng)安全性)，并對這些模型下所得到的結(jié)果進行了比較和分析。如何獲取充足且合理分布的無功備用是保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，尤其是電壓穩(wěn)定性的關(guān)鍵。本文提出了一種計及安全約束的無功采購方法，在獲取無功功率的同時也能根據(jù)系統(tǒng)的實際運行需要獲取合理數(shù)

6、量的無功備用，從而能夠提高各無功源提供無功備用的積極性，保證系統(tǒng)在緊急情況下運行的安全穩(wěn)定性。采購模型以發(fā)電機無功投標模型為基礎(chǔ)，以總采購成本最小為目標函數(shù)，兼顧了系統(tǒng)運行的安全性和經(jīng)濟性。 近年來，就如何通過建立無功市場來獲取無功輔助服務(wù)方面國內(nèi)外學(xué)術(shù)界已經(jīng)做了不少具有探索性的研究工作，并提出了一些市場模型或方案。然而，潛在的市場勢力問題是在設(shè)計無功市場結(jié)構(gòu)和模型時必須考慮的問題。在此背景下，本文結(jié)合無功功率的特點提出了一種修