電力市場環(huán)境下發(fā)電機(jī)組檢修計劃調(diào)整機(jī)制初探

【摘 要】在電力市場環(huán)境下，發(fā)電公司的售電收益是和電力市場的電價波動緊密相關(guān)的。發(fā)電公司收益的多少是隨發(fā)電機(jī)組的調(diào)整計劃的不同而改變的，但是，發(fā)電公司自行決定的的檢修計劃有可能會造成電力系統(tǒng)的不可靠運行，在這樣的情況下系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)如獨立系統(tǒng)運行機(jī)構(gòu)(ISO)對發(fā)電公司申報的檢修計劃進(jìn)行協(xié)調(diào)就非常的有必要，本文重點研究發(fā)電機(jī)組檢修計劃的調(diào)整機(jī)制的現(xiàn)狀及解決方法，保證電力系統(tǒng)安全可靠性和發(fā)電機(jī)公司間的公平性。

【關(guān)鍵詞】電力市場；ISO；可靠性；調(diào)整機(jī)制

引 言

從過去的傳統(tǒng)檢修計劃到現(xiàn)如今的隨市場機(jī)制變化的檢修調(diào)整計劃的過程中，期間形成了“廠網(wǎng)分離”的情況，隨之而來的發(fā)電機(jī)組檢修計劃必然而然的存在電力市場的經(jīng)濟(jì)性和可靠性的相互協(xié)調(diào)的問題，對于如下兩種檢修計劃：1.各自發(fā)電廠在年初根據(jù)各自運營情況向其所屬的電力公司提交申請年檢修計劃的報告，最終全部交給電力運營中心審查。即長期的檢修計劃2.電力運營中心對各電力公司提交的檢修計劃進(jìn)行調(diào)整確認(rèn)以后，最終以合同形式確認(rèn)。即短期發(fā)電機(jī)組檢修計劃[1]。

1、電力市場環(huán)境下發(fā)電機(jī)組檢修調(diào)整機(jī)制概述

因為發(fā)電機(jī)組調(diào)整機(jī)制的不完善，在電力改革之初產(chǎn)生了這樣那樣直接間接的影響，造成了電力短缺。一方面由ISO所調(diào)整的檢修計劃可以解決發(fā)電機(jī)組容量不足的問題，充分完全的利用發(fā)電機(jī)組的容量裕度。另一方面，由于電價在很長一段時間內(nèi)由國家相關(guān)部門根據(jù)電力成本而規(guī)定價格，這就造成了在電力短缺的情況下發(fā)電機(jī)組的發(fā)電利用時間較高，而電力公司不愿意在保證系統(tǒng)可靠性進(jìn)行供電，這時ISO就在一定情況下避免了這種狀況的發(fā)生。

迄今為止，國內(nèi)外提出了一些方法[2]。這些方法從機(jī)理上可以分為如下3類：

a發(fā)電廠的利益最大化和電力系統(tǒng)的可靠性都有電力系統(tǒng)的調(diào)度機(jī)構(gòu)統(tǒng)籌計劃考慮

獨立系統(tǒng)運行機(jī)構(gòu)是根據(jù)用戶和所有發(fā)電公司的整體利益考慮的，這樣的調(diào)整機(jī)制盡管能夠確定電力系統(tǒng)的可靠性要求，但是不能確保各個發(fā)電公司的公平性要求，這就是這種協(xié)調(diào)機(jī)制的主要特點。

b代表電力用戶的系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)同發(fā)電公司協(xié)商的模式

在這種模式下，協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)同發(fā)電公司進(jìn)行檢修計劃的協(xié)商，對在保證系統(tǒng)可靠性的前提下對愿意調(diào)整發(fā)電機(jī)組檢修計劃的公司提供不同程度的補償，這樣系統(tǒng)的可靠性提高。首先由獨立運行機(jī)構(gòu)根據(jù)可靠性指標(biāo)平均值的最大化來調(diào)整并確認(rèn)發(fā)電機(jī)組的檢修計劃。其次，比較與可靠性指標(biāo)最大化的時段時，對差異最大的發(fā)電公司進(jìn)行不同程度收取或著補償費用，來鼓勵在該時段進(jìn)行機(jī)組檢修計劃。然后，根據(jù)調(diào)度機(jī)構(gòu)給出的費用標(biāo)準(zhǔn)各個電力公司提交申報檢修計劃。依次規(guī)律直至保證可靠性為止。

c發(fā)電公司根據(jù)各自情況申報的檢修意愿支付計劃，調(diào)度機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)

發(fā)電公司根據(jù)各自運行機(jī)制等多方面問題進(jìn)行考慮，提出了檢修計劃和意愿支付費用計劃，而獨立運行機(jī)制要在保證系統(tǒng)可靠性的前提下分析發(fā)電機(jī)組檢修計劃的影響，從而收取發(fā)電公司的意愿支付費用，一方面進(jìn)行發(fā)電公司的分?jǐn)?，另一方面用于自身運營的費用。

2、調(diào)整算法

在不同的調(diào)整機(jī)制中應(yīng)該選擇適合的算法，它是建立在模型求解的基礎(chǔ)上的，它是協(xié)調(diào)規(guī)劃檢修計劃的一個必不可少的環(huán)節(jié)，一方面需要穩(wěn)定性強，另一方面要求適應(yīng)性強。

2.1數(shù)學(xué)優(yōu)化的方法

這個方法是把需要檢修的各個問題運用數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行求解，對各個問題中存在的非線性問題進(jìn)行整合優(yōu)化，而后運用整規(guī)劃的方法得出我們需要的解決辦法。

2.2啟發(fā)式的方法

這種方法不同與上面數(shù)學(xué)方法，使解決方法更加的靈活多變。

a現(xiàn)代啟發(fā)式方法：在考慮系統(tǒng)的不斷壯大和隨市場變化后的各種未知因素時，系統(tǒng)的檢修計劃不斷的復(fù)雜。這種方法不斷的模擬大自然的優(yōu)化規(guī)律，從而整合各種規(guī)劃的優(yōu)勢來解決搶修規(guī)劃問題 。

b簡單啟發(fā)式方法：通過改變結(jié)果的輸入變量與目標(biāo)函數(shù)的關(guān)系不斷的按照某種規(guī)律調(diào)整輸入變量，最終得出結(jié)果[3]。

3、發(fā)電機(jī)組檢修調(diào)整機(jī)制

獨立運行機(jī)制必須在發(fā)電機(jī)組可以接受的前提下，保證發(fā)電機(jī)組提交的檢修計劃申請在公平的原則下協(xié)調(diào)好各個電力公司的檢修計劃。在此提出了兩種方法：

a技術(shù)手段分析研究檢修計劃調(diào)整機(jī)制的基本方法

系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)在公平性和可靠性兩者協(xié)調(diào)運行情況下，采用權(quán)重系數(shù)的方法建立發(fā)電組檢修計劃調(diào)整公式：

上式中，公平性權(quán)重系數(shù)k表示系統(tǒng)的可靠性和發(fā)電公司利益的權(quán)重比例大小，k越大，發(fā)電公司利益受越重視，系統(tǒng)可靠性越差。而k越小，而發(fā)電公司的利益受損越大，系統(tǒng)可靠性越高。

b經(jīng)濟(jì)手段分析發(fā)電機(jī)組檢修計劃調(diào)整機(jī)制的基本方法

系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)系統(tǒng)可靠性與備用容量大小進(jìn)行綜合考慮，我們以發(fā)電容量充裕度分析的模型是：

上式中，一般對于容量裕度要求≥0，0一般介于7％一10％。否則≤0，需要進(jìn)行調(diào)整。

在上面模型中，如果系統(tǒng)裝機(jī)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于負(fù)荷的要求，則有可能會找不到滿足本年度所有檢修時段滿足系統(tǒng)安全可靠性要求的發(fā)電機(jī)組檢修計劃，只能說明系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這時要么取消某個機(jī)組在該年度的檢修計劃，要么在某些檢修時段減少負(fù)荷的大小[4]。

4、結(jié)論與展望

本文在不斷的探究電力市場環(huán)境下發(fā)電機(jī)組檢修計劃的調(diào)整機(jī)制的情況下，得出合理的調(diào)整機(jī)制一方面需要考慮用戶用電的可靠性要求，另一方面要考慮檢修計劃帶給電力公司的利益損失并兼顧對各個電力公司的公平性問題，在市場化的今天更需要考慮這些問題。現(xiàn)階段的主要手段是發(fā)電廠商根據(jù)自身的因素提交給ISO檢修申請，ISO根據(jù)市場的不斷變化衡量各方面因素，建立起自己的模型來最終調(diào)整各個電力公司檢修計劃并以合同予以確定。在整個系統(tǒng)中每一個環(huán)節(jié)都需要我們不斷的分析研究并調(diào)整，在我們探究的過程中如何適當(dāng)?shù)囊?guī)范并在不同程度的選擇約束條件，并分析對整個系統(tǒng)的影響程度，是我們以后不斷進(jìn)一步研究的問題。參考文獻(xiàn)

[1]馮永青，丁明.電力市場環(huán)境下的發(fā)電機(jī)組檢修計劃[J]，電力系統(tǒng)自動化.2001(9).

[2]Conejo A J，Garcia—Bertrand R，Diaz—Salazar M．Generation maintenance scheduling in restructured power systems [J].IEEE Trans on PowerSystems，2005，20(2)：984—992．

[3]馮長有，王錫凡.電力市場環(huán)境下發(fā)電機(jī)組檢修規(guī)劃研究綜述[J].電力系統(tǒng)自動化，2007.200

[4]楊晉平.電力市場環(huán)境下電機(jī)組檢修計劃的理論與實證研究[M].華北電力大學(xué).2004:27～28.