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电力市场改革的本质动因是解决电力工业资源的有效配置问题。然而,除了受到经济规律和物理规律交互影响而造成的运营难度之外,电力工业当前还面临者气候危机和能源危机等问题的制约。这些内外部因素都会影响到电力市场中能源流、资金流和信息流的通畅性,从而妨碍电力市场的竞争充分性,产生市场力,降低市场效率,甚至破坏电力系统或电力市场的稳定性。
而现有国内外电力市场的研究工作大多局限于电力市场或电力系统的某一环节或局部的功能模块,没有全面深入地研究电力市场与电力系统以及电力工业外部系统间的内在联系和交互影响;缺乏完整计及参与者行为,并整体反映电力市场与电力系统动态交互的仿真工具。
因此,如何分析这些因素对于电力市场的影响,如何保证电力系统和电力市场的稳定性,如何构建相应的仿真工具,是当前电力市场研究中亟待解决的问题。
本文从以下几个方面展开研究工作:
(1)将妨碍电力工业中能源、资金及信息正常流动的情况统一为广义阻塞概念;将广义市场力定义为市场各主体影响社会福利的能力。分析广义阻塞影响广义市场力的机理,从分类、评估指标、控制措施及研究方法等方面评述广义阻塞和广义市场力问题。为相关问题的研究构建了统一框架。
(2)从设计目标、构成要素、关键技术、仿真实验设计、典型实验过程等角度阐明课题组基于广义阻塞概念设计研发的电力市场与电力系统动态交互仿真平台DSPMPS(Dynamic Simulation platform for Power Market&Power System)的功能及特点。
(3)提出了以购电风险总成本最小为目标采用预交易迭代报价的输电动态阻塞风险管理机制。基于DSPMPS研究输电动态阻塞风险的影响因素,从输电动态阻塞与市场交易的相互影响角度揭示经济与电力系统稳定性间的交互影响。
(4)以DSPMPS为工具,基于本文提出的输电动态阻塞管理机制,通过短期报价仿真实验研究市场力行为与输电动态阻塞的交互影响,揭示市场力与电力系统可靠性及经济性之间的关系。
(5)以DSPMPS为工具,基于实验经济学利用动态交互仿真研究广义市场力行为对电力市场稳定性的影响,定量分析不同手段保障电力市场稳定性的效果。
本研究工作得到国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2004CB217905)的支持,所得研究成果不仅具有理论上的意义,对于电力市场环境下电力系统运行的可靠性,以及当前多种内外部因素影响下电力市场的稳定运营,都有现实的指导作用。