国际电力市场研究新进展与有待解决的主要问题

电力市场化是全球电力工业都在热烈讨论和积极探索的热点课题 ,在中国电力市场化改革的今天 ,尤其具有重要的理论和实践意义。 2 0 0 2年 5月 1 3日至 1 8日 ,由清华港大深圳电力系统研究所主办的“电力市场新进展高级研讨会”在深圳清华大学研究院举行。在研讨会上 ,与会专家分别就电力市场研究和实践中的若干问题发表了演讲。本刊将主要内容摘录、汇编成文 ,奉献给大家 ,以便广大读者对电力市场的研究动态有比较全面的了解。在此 ,衷心感谢参加“电力市场新进展研讨会”的各位专家给予的大力支持和帮助 ,特别感谢香港大学 /浙江大学文福拴博士、香港大学严正博士在本文的摘编过程中提供的技术指导和具体帮助。     

基于可能性理论的发电公司最优报价策略

在电力市场环境下，发电公司采用的报价策略对其自身的获利、甚至市场总体的运行行为都可能有相当大的影响。因而，研究发电公司应该如何构造最优的报价策略或分析电力市场中发电公司的策略性行为，进而考察潜在的市场势力的严重程度，是目前相当活跃的一个研究领域。提出了一种基于可能性理论构造发电公司最优报价策略的方法。以发电公司的历史报价数据、市场化改革以前的公开数据和专家的经验性知识等为基础，采用模糊集理论来描述竞争对手的报价行为，在此基础上构造了发电公司最优报价策略的模糊优化模型，给出了求解算法。这种方法特别适用于在电力市场运行初期或电力市场运行规则刚被修改后的时期，由于可用的历史数据尚不充分、不能采用概率方法描述竞争对手的报价行为的场合。最后用一个有6个发电公司参与的电力市场为例，说明了所提出的方法的基本特征。     

静态安全约束下基于Benders分解算法的可用传输容量计算

在电力市场环境下，可用传输容量(ATC)是反映输电线路可用于交易的剩余容量的重要指标。文中以最优潮流为基础，采用Benders分解方法将考虑静态安全约束的ATC计算问题分解为一个基态主问题和一系列与各预想事故有关的子问题。主问题用来处理基态潮流和相应约束以及由子问题所返回的Benders割(cut)约束，而各子问题用来处理各预想事故和形成相应的静态安全约束。文章给出了相应的数学模型，并提出了两种改进的求解策略。4节点和IEEE30节点系统的计算结果表明了该方法和求解策略的有效性。     

基于猜测供给函数均衡的发电公司策略行为

提出了一种新的基于微增响应的猜测供给函数均衡(CSFE)模型，用于构造电力市场中发电公司的策略行为及其相互作用，比常用的Cournot模型更为客观地反映了发电公司潜在的市场力。根据供给函数均衡理论，提出一种通用的发电公司优化供给曲线模型，分析了优化供给曲线为线性的条件，并得出如供给曲线为线性则可以惟一确定市场均衡解。通过在IEEE6机30母线系统的仿真，说明文中模型可以适用于需求无弹性的电力市场分析，并易于构造分段线性的发电公司优化供给曲线。     

构造发电公司投标策略的一种新方法-微增响应猜测法初探

介绍了微增响应猜测法(Conjectural Variation，CV)的基本概念，提出了基于这种方法构造发电公司在不完全信息情况下的最优投标策略。通过理论分析和算例计算，结果表明基于经典博弈理论构造的发电公司的最优投标策略是该方法的一种特例。采用该方法进行市场模拟时，对各发电公司不同的微增响应猜测进行组合，可以得到不同的市场均衡点，且均为Nash均衡点。     

计及风险的发电公司最优报价策略

在不完全竞争的电力市场中，发电公司可采用策略性报价来最大化利润。然而,在不完全的信息条件下，基于对竞争对手成本或报价的估计而发展的报价策略一般都存在一定风险,如由于报价太高而没有被调度或被调度的发电容量明显小于期望值等。一般而言,期望利润大的报价策略相应的风险也大。因此，对发电公司来讲，需要对报价策略相应的风险进行分析和评估，或构造兼顾期望利润最大和风险程度最小两个矛盾目标的折衷报价策略。文中针对这一问题进行了研究,构造了在联营体运行模式的电力市场环境下发电公司计及风险的最优报价策略模型框架，并提出了两种求解方法。最后,以有6个发电公司参与的电力市场为例说明了所提出方法的基本特征。     

考虑周期特性的电力市场稳定性分析

研究了电力市场的稳定性问题。并根据电力市场的物理特性，在模型中考虑了电能供需的同时性、市场需求的周期性以及市场中非连续的投标竞价方式，将市场稳定问题转化为一个非线性、非自治的周期差分系统的稳定问题。为了研究市场的稳定条件，证明了差分系统收敛于唯一有界周期解的条件，并据此提出了系统最终收敛边界的估计公式。基于文中提出的模型和引理，给出了电力市场稳定的一个充分条件以及电价最终收敛边界的估计公式，并以算例仿真验证了其结论的正确性。     

基于网格服务的未来电力系统控制中心概念设计

将网格技术引入电力系统控制中心的设计,有利于实现真正意义上的开放、集成和灵活的分布式控制中心系统。提出了一个基于网格服务的未来控制中心的概念模型,对其可行性和实现方案进行了分析,并就网格门户、数据服务、应用服务、信息安全服务及其他支撑服务进行了探讨,提出了进一步研究的建议。     

基于混合神经网络和遗传算法的故障诊断系统

故障诊断对于事故后快速恢复具有重要意义。多种人工智能技术在其中得以应用, 然而快速、准确的故障诊断仍是一个悬而未决的难题, 尤其在保护和断路器不正常动作或多重故障的情况下, 故障诊断更为困难。提出了一种基于神经网络 (ANN) 和遗传算法 (GA) 的故障诊断方法, 它采用三层前向神经网络执行诊断功能, 双重 GA循环优化该神经网络的结构和连接权重。第一重 GA循环用于优化神经网络结构, 第二重 GA循环进一步优化神经网络的连接权重。两重 GA循环可以搜索确定用于故障诊断的最优神经网络。有关的数学模型和算法流程在文中作了详细介绍。以4-母线简单电力系统为例, 进行了计算机仿真计算。结果表明, 基于混合神经网络和遗传算法的故障诊断系统优于传统的BP神经网络, 可以较好地解决故障诊断问题。     

基于遗传算法发电规划的BOT电厂成本效益分析

分析了电力市场发展中BOT(build operate transfer)形式私有发电厂对系统规划和运行的影响，并且基于发电扩展规划，提出了BOT电厂的成本效益分析模型。为了较好地处理BOT电厂的附加约束,而且更有效地求解发电规划问题，提出了一个基于遗传算法的发电规划方法。通过对一个实际系统的测试表明，所提出的方法可行、有效。