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1、博 士 学 位 论 文有功辅助服务成本及相关问题研究Study on Costs of Positive Ancillary Services and Related Problems 作 者 姓 名： 王 娟 娟 学科、 专业： 电机与电器 学 号： 10613009 指 导 教 师： 李 卫 东 完 成 日 期： 2011年12月 大连理工大学Dalian University of Technology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发
2、表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目： 作 者 签 名 ： 日期： 年 月 日大连理工大学博士学位论文摘 要大连理工大学博士研究生撰写学位论文应当符合写作规范和排版格式的要求，以下格式为研究生院依据国家标准和行业规范所编制的博士学位论文模板，供博士研究生参照使用。 摘要部分说明：“摘要”是摘要部分的标题，不可省略。标题“摘要”选用模板中的样式所定义的“摘要”；或者手动设置成字体：黑体，居中；字号：小三；1.5倍行距，段前为0行，段后1行。论文摘
3、要是学位论文的缩影，文字要简练、明确。内容要包括目的、方法、结果和结论。单位制一律换算成国际标准计量单位制，除特殊情况外，数字一律用阿拉伯数码。文中不允许出现插图，重要的表格可以写入。摘要正文选用模板中的样式所定义的“正文”，每段落首行缩进2个汉字；或者手动设置成每段落首行缩进2个汉字，字体：宋体，字号：小四，行距：多倍行距 1.25，间距：前段、后段均为0行，取消网格对齐选项。篇幅以一页为限，摘要正文后列出35个关键词，关键词与摘要之间空一行。“关键词：”是关键词部分的引导，不可省略，黑体，小四。关键词请尽量用汉语主题词表等词表提供的规范词。关键词之间用分号间隔，末尾不加标点。关键词：写作规
4、范；排版格式；博士学位论文- I -Study on Costs of Positive Ancillary Services and Related Problems AbstractContents of the abstract. Times New Roman. Key Words：Write Criterion; Typeset Format; Ph. D Dissertation- 1 -目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 研究背景11.2辅助服务的基本知识21.2.1 辅助服务的定义和分类21.2.2 辅助服务市场的调度模式41.2.3 辅助服务的交易模式51.2
5、.4 辅助服务的成本和成本分摊81.2.5 辅助服务的付费91.3 有功辅助服务AGC91.3.1 AGC的特征91.3.2 AGC的控制过程101.3.3 AGC机组运行的考核标准141.3.4 AGC机组的调度141.3.5 AGC成本和成本分摊151.4 备用171.4.1 备用的特征分析171.4.2 备用的成本181.4.2 备用成本的分摊191.5 调峰191.5.1 电网调峰能力191.5.2 调峰电量的交易模式201.6本文的主要研究工作211.6.1 本文研究针对的问题211.6.2 本文所做的工作212 电力市场中AGC辅助服务的成本研究242.1 引言242.2 AGC成
6、本的构成242.3 电厂侧AGC成本252.3.1 投资成本252.3.2 运行成本262.3.3 维护成本272.3.4 调度成本81282.3.4 机会成本282.4 调度侧AGC成本312.4.1 设备投资及维护成本312.4.2 控制成本322.4.3 校正成本342.4.4 计时费88362.4.5 传输费用372.5 降低AGC成本的方法372.5.1 电厂侧降低AGC成本的方法382.5.2 调度侧降低AGC成本的方法382.6 本章小结383 电力市场环境下需求侧AGC成本的分摊策略403.1 前言403.2 历史AGC需求曲线的确定413.3 需求侧各控制区域AGC分摊指标的
7、设定413.3.1 控制区域的AGC需求对区域电网AGC需求的影响413.3.2 各控制区域应承担的AGC成本分摊责任的量化423.3.3 区域的AGC成本分摊指标443.4 算例分析443.4.1 历史AGC需求曲线443.4.2 AGC成本在控制区域间的分摊453.4.3 AGC成本在合作区域间的分摊473.5 本章小结494 基于AGC成本的AGC容量调度策略504.1 引言504.2 AGC出力费用的数学建模514.3 AGC调节容量的调度策略534.3.1 被调度机组的AGC电量的影子价格534.3.2 被调度机组的AGC电量的影子价格的均衡值534.3.3 被调度AGC机组的调节容
8、量的调度策略544.4 算例分析544.5 本章小结565 意外事故备用成本分摊方法的比较和研究575.1 引言575.2 意外事故备用概述585.3 意外事故备用分摊方法595.3.1 顺序分配法605.3.2 事故停电次数分摊法615.3.3 基于单位小时大型在线运行机组/输电线路的最大出力615.3.4 一种新的意外事故备用费用分摊法625.4 备用分摊法的分析与比较625.5 本章小结636 微型燃气轮机机组参与电网调峰的运行机制研究656.1 引言656.2 我国燃气轮机的现状分析666.3 燃气轮机参与电网调峰666.3.1 可行性分析666.3.2 交易机制设计676.4 调峰容
9、量期权价格和期权执行价格的确定686.4.1 期权执行价格的确定686.4.2 期权价格的确定696.5 算例分析716.5.1 期权合约的期权执行价格的确定716.5.2 期权合约的期权价格的确定726.6 本章小结757 电力市场中辅助服务招标的全局寻优算法777.1 引言777.2 市场规则的设定787.3 顺序法797.4 一种全局寻优的搜索算法827.5 本章小结85结 论- 86 -参 考 文 献- 88 -攻读博士学位期间发表学术论文情况3致 谢4作者简介5大连理工大学学位论文版权使用授权书6大连理工大学博士学位论文1 绪论1.1 研究背景世界范围内的电力市场改革从20世纪80年
10、代开始至今，已经历了近30年的变迁。英国是世界上较早实施电力市场改革的国家之一，其于1990年开始实施单一电力联营体POOL模式，随后于2001年3月在英格兰-威尔士地区开始实施NETA (New Electricity Trading Arrangement) 模式，接着基于建立整个国家范围内的电力市场的目标，于2004年开始执行BETTA (British Electricity Trading and Transmission Arrangements) 模式1。澳大利亚各州于90年代初打破了电力行业垂直一体化垄断结构，建立了竞价上网的市场机制，先建立了过渡性的州立市场，随后于1998年
11、东南5州 (区) 市场合并为国家电力市场2。我国进行的“厂网分开、竞价上网”的改革在经历了部分省 (市) 试点3、区域市场试点4-6之后，开始建设国家级电力市场。随着电力市场改革的深入，我国电力行业的管理也在逐步由粗放式向精细化转变，中国电力投资集团提出的“只有更好，没有最好”的服务口号即体现了精细化管理的理念。通过不断深化管理方式和手段，可以优化核算，提高信息的有效性，最大限度地提升企业的盈利能力；可以避免粗放型管理所导致得管理不到位、电力企业难以适应电力市场化发展的缺陷等。电力企业的精细化管理可体现在电力企业运营的各个方面，如通过成本的精细化管理，不仅可解释成本发生过程的细节，同时也有助于
12、发现成本管理环节存在的问题，从而降低成本以提高发电企业的竞争能力7。而生产过程的精细化管理则可以大幅提高生产效率，发挥员工的积极主动性，实现准时化生产等。精细化管理起源于20世纪五十年代，是发达国家的一种企业管理理念，是社会分工的精细化，以及服务质量的精细化对现代管理的必然要求。这种管理建立在常规管理的基础之上，并将常规管理引向深入的基本思想和管理模式，是一种以最大限度减少管理所占用的资源和降低管理成本为主要目标的管理方式。而精细化管理的本质意义8在于它是一种对战略和目标分解细化和落实的过程，是让项目的战略规划能有效贯彻到每个环节并发挥作用的过程，同时也是提升项目整体执行能力的一个重要途径。精
13、细化管理在电力市场中的表现之一为辅助服务的解捆成为电力市场改革的热点之一，之所以要将辅助服务与主能量进行解捆，是因为两者的作用、服务对象及成本均不同。主能量的主要作用是满足系统负荷的用电需求，而辅助服务的主要目的是在保障主能量顺利传输和交易的同时，保证系统的安全稳定；由此目的的区别可见，主能量的主要服务对象是负荷，而辅助服务的服务对象具有多样性，可以是负荷，也可以是系统或电源。因此主能量和辅助服务的成本也会有很大的区别。此外有些辅助服务具有一些特殊的特性，如AGC服务以平衡发电、用电，保证电力系统频率质量和控制联络线功率为目的，它的服务对象不是某一个特定的用户，而是电力市场的全体，因此它不与特定的电力、电量交易直接发生关系，因此建立与主能量市场分离的独立的AGC市场可提供直观的经济信号，引导发电企业提供AGC服务。在主能量市场中，各参与者以自身利益最大化为目标参与市场竞争，依据市场规律确定电能商品的流向，因此整个能量市场的公平和开放，有利于调动各参与方的积极性。主能量与辅助服务解耦之后，由于大多辅助服务的提供方为主能量市场中的竞争主体，则原有的依靠行政命令统一调度辅助服务的方式日益呈现出与电力市场整体环境之间的不协调，而市场机制引入电力工业需要电力市场的多元化和电力商品的多样化，因此将辅助服务作为一类电力
