促进风电消纳的火电调峰辅助服务定价及费用分摊模型.doc

促进风电消纳的火电调峰辅助服务定价及费用分摊模型由于化石燃料的不可持续及其引发的环境污染问题,使得可再生能源逐渐成为能源开发和利用的主流。我国风电发展十分迅速,截止2016年底,风电装机达到了1.69亿千瓦,占全部发电装机容量的9%。由于风电的波动性和反调峰特性,大规模风电并网也带来一系列问题,其中较高的弃风率成为阻碍风电发展的主要因素之一。为了促进大规模风电消纳,必须保证风电并入后其波动性对系统的调峰需求得到满足。作为调峰辅助服务的主要提供者,火电机组的调峰能力能否充分发挥直接关系到系统对风电的实际接纳量。所以,完善火电机组调峰辅助服务定价机制对于激励火电机组的调峰积极性,从而促进风电消纳、保障风电并网后电力系统的安全稳定运行显得至关重要。本文首先对国内外电力市场中火电机组参与调峰辅助服务的现状进行了阐述,分析出国内目前火电机组调峰积极性不高的真正原因在于辅助服务补偿机制的不合理、不公平等。为提高火电机组参与调峰的积极性,基于电力市场理论模拟建立调峰辅助服务市场,火电机组通过竞争上网的方式提供调峰辅助服务。本文对传统的统一出清价机制进行了改进,将火电机组提供辅助服务的可靠性因素纳入了以往以报价为主的排序规则之中,建立了计及调峰容量成本与电力系统稳定性协同考虑的多目标规划最优购买模型。并根据求出的每个目标的最优解,利用理想点法求出多目标规划问题的帕累托最优解。根据求解结果得出调峰辅助服务出清价格以及购买费用。在得出调峰辅助服务价格的基础上,通过分析购买费用的分摊路径,继续研究了在风电场之间分摊的情况,根据对风电场同时并网会产生一定程度平滑效应的分析,采用合作博弈的方法,提出将并网风电场作为一个联盟进行费用分摊。建立了调峰辅助服务费用分摊模型,利用改进的夏普利值法进行求解。考虑到每个风电场本身发电预测准确率、合格率和上报率的不同,将以上三个参数利用熵权法赋权得出一个综合指标即风电预测准确度指标。运用此指标对传统的夏普利值法进行修正,使风电预测准确度高的风电场适当少分摊调峰费用,得到相对更为公平的分摊结果,同时对促进风电场提高风电预测准确度有一定的积极影响。本文的研究为调峰辅助服务定价机制提供了新的思路,改进了传统统一出清价仅关于报价的讨论,并且对费用分摊的公平性问题做了更深一步的分析,为未来我国辅助服务市场的建设提供了参考。