区域电力市场环境下节能发电调度方式

节能降耗对我国电力市场运营和发展提出了新的挑战。针对区域电力市场环境下节能发电调度和市场机制相结合的问题进行了研究,指出实施严格的节能发电调度难度很大,而电力市场竞价上网机制在实现节能、环保和经济性目标上与节能发电调度是一致的。为此,提出了兼顾节能降耗的电力市场竞价上网交易算法和交易模式设计,即改变原有的仅按机组报价决定发电排序的方法,在竞价上网排序时引入能耗因子指标,采取年度差别电量计划,并开放发电权交易和调节交易市场,以实现节能、环保和经济目标的统一。     

改进发电调度方式实施节能、环保、经济调度的探讨

结合电力行业的发展和现状,对发电调度方式进行了简要回顾,阐述了合理改进发电调度方式的必然性。同时,立足于电网调度层面,针对尚未建立电力市场与电力市场试点2个不同区域,分析了政府政策制定和电力企业实施在调整过程中所面临的电价定价与计划制定2个方面的具体问题,并就具体问题对如何改进发电调度方式,实施节能、环保、经济调度提出了相应建议。     

兼顾市场机制与政府宏观调控的节能发电调度模式及运作机制

实施节能发电调度将引起各方利益的重大调整，解决该问题的最佳办法是采用市场机制，而目前中国电力市场还很不成熟，电力工业市场化程度还很低。本文结合中国国情提出了兼顾政府宏观调控(计划调控)与市场机制的节能发电调度模式及其运作机制。该模式通过对各类发电机组按能耗和污染物排放水平排序来实施优化调度，以实现节能发电调度的目标要求；同时，采用政府宏观调控与市场机制相结合的办法来平衡协调各方利益，避免采用容易引起矛盾的行政命令经济补偿手段(强行切块分割)，最大程度地缓解利益调整引发的社会稳定问题。该模式以电网安全及连续可靠供电为约束，以节能、环保、经济为目标，实现了政府宏观调控与市场机制的有机结合，兼顾了各方利益，有效解决了节能发电调度引起的各方利益重大调整问题。     

关于节能减排与电力市场的结合

为了加强中国的节能减排工作,2007年8月国务院颁发了《节能发电调度办法(试行)》,该办法规定按排队法优先安排清洁能源发电,常规火力发电厂按等微增率法发电。文中试图分析如何将节能发电调度与中国电力市场改革工作相结合,达到既节能又有利于电力市场改革的效果,并探讨了考虑节能调度的日前发电计划,计费与补偿,年度、季度与月度计划,平衡市场,双边合同,配电市场,节能发电调度电力市场与常规电力市场的比较等问题。     

考虑节能发电调度的发电竞价上网机制

为了将节能发电调度办法的实施落到实处,基于节能发电调度基本原则,提出在发电竞价规则中引入能耗因子、网损因子、环境排放因子进行排序等,研究电量报价、能耗、网损、及排放的辨证折算关系和理论计算公式,建立节能发电调度与发电竞价机制结合模型,以作为发电调度决策的依据.算例证明,该方法能更好的实现节能、环保和经济目标.     

电力市场和节能发电调度的关系

从分析"节能发电调度"对现有电力市场交易的影响入手,阐述了两者协调运作的现实意义,并结合江苏省电力市场交易现状和节能发电调度试运行情况,设计了机组物理调度和市场金融结算并行运作的模式,建立了经济补偿的电力交易机制,阐述了节能发电调度下电力交易机制的运作全流程,分析探讨了电力市场实现电力行业节能减排的必要条件.     

节能发电调度协调理论及应用

建立了节能发电调度协调理论的整体架构,重点研究了节能发电调度在空间尺度、时间尺度、电力生产环节、经济补偿机制、区域经济协调发展等方面的协调机制及协调模型.在空间尺度与时间尺度上,提出了"自下而上预决策及申报、自上而下决策、多级优化协调、逐级细化"的国家、区域、省3级节能发电调度的协调调度机制、协调调度模型及算法,该模型不仅考虑了3级节能发电调度在当前时间级的以电力系统安全稳定运行和连续可靠供电为约束、以节能减排为优化目标的协调,也考虑了当前时间级的3级节能发电调度与上一时间级、下一时间级之间的相互优化协调,确保节能发电调度的调度流畅性,最大限度地实现电力节能减排目标.     

兼顾电力市场竞价的区域电网节能发电调度模型

分析了区域电网节能调度和电力市场竞价的目标函数和约束条件,发现两者具有相同的数学模型和相近的目标函数。在此基础上,提出了一种兼顾电力市场竞价的区域电网节能发电调度模型。针对此数学模型,给出了采用先分省排序,然后省间撮合替换的区域电网发电调度算法。最后通过实例计算进行了不同的模式间的节能情况、购电成本和跨省交易情况比较分析,证明了兼顾市场竞价的区域电网节能发电调度模型具有很好的节能、降低购电成本,优化资源配置的作用。     

节能发电调度的低碳化效益评估模型及其应用

日益严重的气候变化问题和全球能源可持续发展战略,都对电力行业提出了低碳化发展的迫切要求,中国适时提出了开展节能发电调度的战略部署.揭示了实行节能发电调度对推动电力行业低碳化发展的巨大效益与示范意义;建立了适应不同电力调度模式的CO2排放计算模型,采用当前的实际数据与未来的规划方案,分析了不同调度模式下国内电力行业的CO2排放轨迹;提出了以机组年发电小时数差异为控制要素的电量分配方法,由此形成不同的调度方案,进而对节能发电调度方案的低碳效益进行了计算与比较.从新的角度揭示了节能发电调度的战略意义.     

关于节能发电调度若干问题的思考

节能发电调度是对我国现行电力调度运行方式的一次重大变革。如何有效地利用好这一机制,使之服务于我国电力工业的可持续发展尚存许多问题。简要阐述了实施节能发电调度的意义,分析了中国电力工业实施节能发电调度面临的问题,提出了积极实施节能发电调度的有关建议。     

电力市场环境下含风电机组的环境经济调度模型及其仿真

电力市场环境下的传统经济调度不考虑环境补偿因素。文章在传统经济调度的基础上,考虑各机组和各种能源的环境成本,提出了火电机组名义环境补偿成本,用电方不需实际支付费用,发电方排污特性越好,火电机组的名义环境补偿成本越低;同时考虑了风电备用容量补偿成本,反映风电接入系统后火电热备用容量的变化;建立了电力市场环境下含风电机组的环境经济调度模型。基于Matlab优化工具箱,对一个包含2个火电机组和1个风电机组的系统进行优化仿真,结果表明：基于所提出的模型,环境友好的发电机组或能源将获得更大的调度权重。     

节能发电调度技术研究及实践与效果分析

节能发电调度是指在保障电力可靠供应的前提下,按照节能的原则优先调用可再生发电资源,按照机组能耗和污染物排放水平由低到高排序,达到最大限度地节能减排的目的.文章介绍了贵州电网节能发电调度技术支持系统的组成,包括煤耗在线监测系统,烟气脱硫系统,计划生成系统和网损修正系统,以及节能工作面临的关键问题.文章比较了传统市场经济调度模式和节能发电调度模式所产生的节能工作效果,并对贵州电网节能发电调度实施及其评价体系构建提出了建议.     

Application of model predictive control to optimal dynamic dispatch of generation with emission limitations

Reducing emission from fossil-fueled electric power generating plants has received considerable attention in recent years in both regulated and deregulated power markets. Under regulated power systems, utilities solve the dynamic economic dispatch problem to determine the optimal scheduling of the committed unit's output at minimum fuel cost while satisfying a set of constraints. In this paper, we introduce the following problems where the emission effects are included in the mathematical model: (1) dynamic economic emission dispatch and (2) emission constrained dynamic economic dispatch. Under deregulated markets, the generation company can determine the optimal amounts of energy to be sold in the market by running profit-based dynamic economic dispatch problem to maximize its own profit. To take into account the emission limitations we introduced two problems: (1) profit-based dynamic economic emission dispatch problem and (2) profit-based emission constrained dynamic economic dispatch problem. In this paper we applied the model predictive control (MPC) approach proposed recently to the dynamic dispatch problems in both regulated and deregulated systems. The convergence and robustness of the MPC algorithms are demonstrated through the application of MPC to these problems with a six-unit system.     

考虑碳排放权的低碳电力调度及收益分摊

低碳化已经成为当前电力发展的重要目标,而利益格局的剧烈调整是影响低碳转型的最大阻力之一。文中对低碳电力调度的公平性问题进行了研究,建立了考虑碳排放权约束的低碳调度模型。在论证机组碳排放求偿权的基础上,应用加总分配方法,解决了碳排放权的初始分配公平性的争议。对机组碳排放权的合作博弈机制进行了研究,并且对合作减排和非合作减排下的机组运行情况进行了对比,建立了基于Shapley值的碳排放权收益分摊模型。研究表明通过合作减排机制,可以更好地优化系统运行,平衡各方利益,减少低碳调度转型阻力。研究还发现,如果减排目标过于激进,将造成发电成本剧烈上升,甚至需要减负荷运行。最后,结合算例表明了所述模型的有效性。     

环境协同的电力系统调度运行:内涵与展望

中国是当今世界大气污染最严重的国家之一。大气污染治理是中国建设生态文明、实现绿色发展的迫切要求。电力行业是重要的减排控制源,缓解电力行业导致的大气污染具有重要的战略意义和现实意义。然而,传统电力系统调度运行往往没有充分考虑环境因素的影响,以及电力系统运行中产生的污染物排放对于环境的影响。为此,文中提出与环境协同的电力系统调度运行(简称环境协同调度),从环境协同的污染物排放控制和环境敏感的可再生能源消纳两个方面提炼了环境协同调度的内涵,综述了国内外相关研究进展,总结了中国已开展的环境协同调度工作实践,构建了环境协同调度研究思路,展望了环境协同调度领域的主要研究方向。     

基于资源环境价值理念的火电厂电力调度策略研究

在火电厂节能环保电力调度策略的制定中,需要权衡政府导向下企业之间的利益关系。利用电力调度配置能源结构的优势．基于资源、环境价值理念实现入网火电企业之间的节能减排交易,能有效平衡各方面的关系,充分调动企业的积极性,节约行政资源,达到节能减排的目的。建立了火力发电企业之间的补偿机制．并对补偿算法进行了研究。     

兼顾经济协调发展和电网安全的区域共同市场

区域电力市场的建设应贯彻区域经济协调发展的科学发展观。在打破省(含自治区、直辖市,下同)间壁垒和促进电力资源在区域范围内优化配置的同时,应慎重考虑3个重要问题:一是上网电价的上扬会带动销售电价上涨,还可能使经济欠发达省在电力紧缺时期买不到电;二是若完全摒弃省级交易,可能导致市场交易效率降低,使得安全校核和调度过于复杂化;三是应如何处理电网调度与市场交易之间的关系。为此,提出了基于差价合约和不同省市场开放程度有差异的上网电价风险规避方法,避免经济欠发达省在区域市场上买不到电的尴尬局面;提出资源优化配置应抓大放小和“统一市场、两级交易”的区域共同市场新思路;分析了电网调度和市场交易内在联系,提出了处理电网调度与市场交易之间关系的协调方式。     

南方电网节能发电调度技术支持系统建设方案

在充分分析南方电网及5省(区)节能发电调度工作及相关技术支持系统建设情况的基础上,对全网一体化节能发电调度技术支持系统建设的必要性、可行性进行了充分的分析,并对整体建设方案进行了探讨,以促进南方电网落实国家节能减排政策,在全网推进节能经济调度工作标准化、规范化的需求.     

与市场机制相协调的发电交易与调度的节能减排方法

提出了一种与电力市场机制相协调的发电交易和调度的节能减排调度方法。该方法通过容量合同交易实现机组的高低能耗置换的同时,也给高能耗机组提供了回收成本的可能性;以变动成本表征能耗大小,通过变动成本报价与污染物排放确定机组的竞价上网排序;通过合理的结算规则使机组自发地参与容量合同交易和节能发电调度,实现电力节能减排以及资源优化配置的目标。工程应用模拟分析表明,在同一时段内,该方法减少了发电能耗与污染物排放(特别是SO2和CO2排放),同时稳定了发电侧的上网电价,具有很强的实用价值。