考虑需求侧竞价的电力市场日前交易研究

在传统的电力系统中,只有负荷的概念而没有真正意义上用户的概念。在电力工业市场化的初级阶段,一般先引入发电侧竞争,形成单一买方的市场。然而由于发电侧没有自由选择的权利,容易导致市场效率低下与电价的波动;同时,由于电力终端用户只能被动的接受管制电价,同样没有自由选择的权利,从而割裂了需求侧对电价的响应能力,导致市场缺乏需求弹性,不利于资源有效配置。本文就是在这种背景下研究为何以及如何将电力需求侧引入到市场的竞争中来,以增加市场的需求弹性,提高资源配置的效率,即首次提出了以需求容量参与市场竞价的思路。本文的研究内容主要包括以下四个部分:首先,在综合资源规划的理论框架内,本文研究了需求侧竞价的定义与其在电力市场环境中的国内外研究现状与实践。从需求侧开放程度的角度,对电力市场交易模式进行了划分。在对比分析各种交易模式的特点后,结合我国电力市场实情,提出了考虑需求侧竞价的联营体电力市场模式,并说明了理由。其次,本文对电力需求侧竞价的理论基础及实践进行了详细的研究。给出了需求侧竞价的狭义与广义定义,指出需求侧竞价的理论基础是一套以综合资源规划为主的理论体系。首次总结了需求侧响应在我国从计划走向市场的历程。并从电力需求弹性入手,分析了需求侧响应的成本构成与经济效益。在对参与需求侧的用户进行分类后,分析了参与竞价用户的成本,并总结了影响需求侧竞价的因素。再次,本文对考虑需求侧竞价的日前市场出清进行了研究,研究了需求侧与供应侧的市场报价方式,并指出分时段连续报价方式为市场报价方式。在对市场结算规则的对比研究后选择SMP作为市场结算方式,并给出了在所选报价与结算方式下考虑需求侧竞价的日前市场出清模型及相应约束,目标为市场成交功率最大。采用基于实数矩阵编码的遗传算法与线性规划的组合算法进行模型求解,并进行算例分析,验证了算法的有效性。最后,本文针对考虑需求侧竞价的市场交易对发电商竞价策略的影响进行了研究,在分析了机组发电成本曲线和需求侧竞价的等效模型后,推导出了发电商的报价模型与策略。基于发电商利润最大化的模型,求解了有需求侧参与的市场环境中发电商的报价策略。并指出考虑需求侧竞价的发电商报价策略与其它机组的成本参数和机组报价策略以及需求侧竞价的参数都有关系,需求侧竞价的存在,使得机组竞价的策略选择更加复杂化。