运用保险理论的备用容量辅助服务分散决策机理初探

电力市场中的备用容量辅助服务一般都是集中处理的 ,由系统运行人员确定并向备用容量供应商购买所需的备用容量 ,再把相应的费用分摊给用户。这种方法很难保证辅助服务的高效率 ,并会导致辅助服务市场中的投机现象。备用容量可以通过分散决策的方法由每个用户自主决定吗 ?如果可以 ,怎样使每个用户制定最优的辅助服务购买计划 ?如果采用分散的方法 ,即每个用户都尽可能最大化自己的利益 ,能否使其实现全社会效益最大 ?文中就这些问题做了基础性探讨 ,并针对两种情况进行了建模和分析 :1通过要求电能供应商提高发电可靠性来减小用户电能被中断的风险 ,其中采用了“供给者保险”( provider insurance)方法 ;2假设市场有电能供应商、用户 (被保险者 )和备用容量供应商 (承保者 ) 3个参与者 ,用户和备用容量供应商就备用容量进行交易 ,并以两者间的保险条款促使备用容量供应商履行其责任。两种情况的研究均表明 ,一旦用户购买了适当定义的保险单 ,就会对承保者引入约束和激励 ,使其为自身利益而积极地提供用户所要求的可靠性或备用容量。同时 ,购买保险还可以使用户减少预期的停电损失 ,将风险转移到中立的承保者身上。文中还证明了所提出的分散决策方法能够达到社会效益最优。

两种备用容量分散决策方法及其比较

电力市场中的辅助服务一般都是集中处理的。系统运行人员负责确定并购买所需的备用容量 ,再把相应的费用分摊给用户。备用容量决策一般基于经验和规程 ,不进行优化计算 ,所以这种做法可能导致低效率。在市场环境中 ,应鼓励采用分散决策方法 ,以便通过市场的“无形之手”达到市场均衡点和市场效率。文中提出了两种分散决策方法来确定备用容量 ,即分别基于合同和联营体的分散决策方法。这两种方法在实现中均应用保险理论来引导备用容量的最优分散决策 ,并同时减少用户的停电损失。证明了在一定条件下 ,基于联营体的方法更加有效 。

电力市场环境下备用容量的集中和分散优化决策

针对电力市场环境下,应该采用何种方式确定和荻取所需要的备用容量这个有普遍争议的问题,提出了集中优化方法和应用保险理论的优化方法。集中优化方法是以从发电公司购买成本和用户停电损失之和最小化为目标,通过集中方式确定所需的总的运行备用容量及其价格并在相关的发电公司间分配这些容量的方法。应用保险理论的分散优化方法是用户通过购买保险,把停电可能引起的损失转移给独立调度机构(ISO),从而引导ISO对备用容量进行有效的管理;同时,当发电公司没有投入所成交的备用容量时,ISO会对其进行高昂的惩罚,从而激励发电公司很好地履行合同职责。文中先导出了与备用容量相关的各个发电公司的成本函数和用户的效用函数,然后给出了相应的分散优化和集中优化的数学模型,以及求解算法,证明了在完全竞争的市场中分散优化方法可以得到和集中优化方法相同的最优解,即最大化社会福利。最后以有14个发电公司参与的模拟电力市场为例进行了仿真计算,说明所提出方法的基本特征。

电力市场环境下辅助服务市场的实现

辅助服务是电力市场环境下系统稳定运行的重要保证。随着电力市场的不断发展,辅助服务的获取及其定价问题将成为一个具有实际意义的重要研究课题。针对这一领域进行了调查研究,介绍了世界各国电力市场中辅助服务的实现方式和特点,并对辅助服务市场的机制和定价等重要问题加以讨论。