容量機制下考慮技術(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責。隨著電力系統(tǒng)放松管制,分散決策下的發(fā)電容量規(guī)劃責任主體不明確,設(shè)計行之有效的容量規(guī)劃機制成為研究者廣泛關(guān)注的問題。國內(nèi)外眾多研究認為應(yīng)當建立容量機制來引導(dǎo)發(fā)電容量規(guī)劃,該容量機制通過容量補償資金實現(xiàn)投資成本回收進而激勵容量投資以保證發(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)的容量機制引導(dǎo)機組容量投資以滿足容量充裕性。容量

2、規(guī)劃的經(jīng)濟性是以機組最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)為準則,最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)對應(yīng)于發(fā)電成本最優(yōu)。然而目前機組最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)僅考慮機組經(jīng)濟特性而忽略了機組的技術(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)果不能反映機組的技術(shù)特性及其對系統(tǒng)的貢獻。為此,本論文將機組的技術(shù)特性作為因素來分析并獲得機組最優(yōu)容量結(jié)構(gòu);并分析容量機制是否能夠引導(dǎo)發(fā)電機組達到最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)。具體工作以及研究成果如下:
　　首先,針對目前在分析最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)時僅考慮機組經(jīng)濟特性的現(xiàn)狀,本論

3、文將水電電量限制、煤電機組爬坡以及技術(shù)出力這三種機組技術(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,僅考慮機組經(jīng)濟特性,水電常被規(guī)劃為承擔負荷的基荷部分,這與實際運行情況不符合,而考慮機組技術(shù)特性后,在最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)中,水電被規(guī)劃為承擔負荷的腰荷或者峰荷部分,分析結(jié)果表明考慮機組技術(shù)特性的最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)能更

4、全面地發(fā)揮機組在承擔負荷中所起的作用,并符合系統(tǒng)實際運行情況。
　　其次,分析并論證了各容量機制對最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)的影響。本論文分析了容量支付機制、容量市場機制、長期備用合約機制、兩部制以及單一能量市場這五種機制下機組的收益情況;在此基礎(chǔ)上,分析機組在各個機制下的利潤,并將各機制下系統(tǒng)長期成本最低時的機組容量結(jié)構(gòu)與最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)進行對比分析,得到了各機制對最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)的影響程度;并分析機制引導(dǎo)水電機組達到最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)的報價方式。容量機制

5、通過影響機組利潤并影響到機組的投資激勵程度,進而影響到各類機組的裝機結(jié)構(gòu),本論文通過分析機組長期利潤,獲得了如下結(jié)論:各個容量機制下峰荷機組的裝機容量均略高于最優(yōu)容量結(jié)構(gòu),但影響程度與具體機制有關(guān);在電量受限的水電電量報價規(guī)則中限制水電運行持續(xù)時間可以保證水電機組達到最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)。
　　最后,通過容量投資引導(dǎo)模型,實證并分析了各機制能否引導(dǎo)機組容量投資達到最優(yōu)容量結(jié)構(gòu)。各機制以不同的資金補償?shù)姆绞阶鳛橐龑?dǎo)容量投資的經(jīng)濟激勵,在此經(jīng)