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抽水蓄能电厂是一种利用上下水库水循环来间接储存电能的一种方式,对电力系统的安全可靠运行具有重要的作用。它具有调整系统的峰谷差,不但能改善系统负荷特性,还能改善大型火电、核电机组的运行条件,而且具有调频、调相和事故备用等功能。我国电力系统由于负荷特性的变化,峰谷差越来越大,抽水蓄能电厂的作用也就越来越重要。长期以来,抽水蓄能电厂作为电力管理局或电力公司的下属机构,由电网调度部门以行政命令的形式强制实行“统一调度”。抽水蓄能电厂有发电和抽水这两种主要的运行方式,这两种方式之间的转换以及出力也是通过行政命令来下达的。电力市场环境下抽水蓄能电厂如何运营管理,关系到它的生存和发展。在此背景里下,本文对如何适当确定抽水蓄能电厂的最优日运行方式进行了研究。
首先介绍了抽水蓄能电厂的基本情况,分析其在电力系统中的重要作用。进而结合电力市场的发展情况,指出新形势下的抽水蓄能发展前景。进而简要介绍抽水蓄能电厂的运行机理,对国内外抽水蓄能电厂的建设和发展情况进行了详细的分析。针对蓄能电站运行的实际特点,分析了蓄能电厂的静态效益和动态效益。在介绍了国内外现有抽水蓄能运营管理模式的基础上,讨论了在电力市场环境下可能的多种运营管理模式,进行了相关文献综述。
在仅考虑能量市场报价的情况下,以电力库模式的电力市场为背景,在假设市场电价可以预测并能够描述为某种概率分布的前提下,构造了确定抽水蓄能电厂最优日运行方式的数学模型,并采用线性规划方法进行求解,给出了解决这一问题的方法框架。
辅助服务对抽水蓄能电厂有重要的意义,在综合考虑了能量市场和备用市场报价的情况下,对抽水蓄能电厂最优日运行方式进行了更深一步的研究,充分考虑了预测电价等不确定因素所带来的风险的影响,建立了数学模型并运用基于随机模拟的遗传算法来求解,最后用算例进行了验证。