文档介绍：: .
{}市场分析电力市场环境
可能合为一个复合
的组成部分。但是，其相应的职能是不可缺少的。例如挪威将 ISO 和 TO 结合，
而英格兰将 ISO、TO 和 PX 结合成为 NGC(***)。起初美国加利福尼亚州
的电力市场结构式是将以上 5 个部分全部分开，但是 FERC(联邦能源管理委员会)
在 2000 年的 OrderNo．2000 中要求各地区成立 PX、IS0 和 TO 结合的 RTO(地区输
电机构)。
电力市场的出现给电力系统研究提出了很多新的课题，包括经济方面的课题和技
术方面的课题。
在经济方面，电价理论和交易机制是电力市场研究的核心。国外电力市场的理论研究起源于 20 世纪 80 年代末期学者对实时电价的研究 [2,3]，从理论上证明了实
时电价对合理配置资源的有效性。电价理论的研究应分为两个部分，即电能成本
分析(电价预测)和电力市场中的电价形成机制。电能成本分析是电价预测的基础，
对于电力市场的宏观控制、优化电力资源配置有决定性的影响。但电价的形成最
终要通过市场机制。从理想市场运行来看，电力市场的出清电价应与电力系统电
能的边际成本相对应。
电力交易可采取双边合同和竞价上网的形式。一般电力市场都包含这两种形式的
交易。但是电力市场以何种形式为主，或这两种形式各占多大份额，应该根据具
体情况进行分析。
竞价上网的方式和竞价策略是电力市场理论中的一个难点，有很强的随机性和实
时性要求。该问题不仅与电力市场的经济效益有关，而且直接影响电力系统的安
全性和可靠性。对一个发电厂商来说，竞价决策和其运行优化有密切关系，其竞
争目标是要获取最大利润。发电厂商如何制定最优竞价策略，以及 PX 如何模拟
和选择发电厂商以使电力用户的电能费用最小化的问题将涉及到随机优化的模
型和算法。
在技术方面，主要围绕电力市场环境下保证电力系统安全运行的问题。
在垄断环境下，整个电力系统的发电、输电、配电是统一管理和统一调度的，运
行方式安排相对比较简单，系统运行的安全可靠容易得到保证。在电力市场环境
下，电力交易瞬息万变，电力调度既要保证公平竞争，又要保证安全运行，这就
给电力系统分析提出了新的挑战。例如，在电力市场条件下由于系统潮流可能与
预测的很不一样，从而可能导致输电阻塞、电压崩溃及不稳定等问题。
输电阻塞是电力市场条件下系统运行的一个重要现象。从市场经济学的观点来看，双边交易员能体现市场自由竞争的效益，但这种交易模式会给电力系统的统一调
度带来困难。最突出的问题就是电力网络某些部分可能趋于功率极限，而使电力
系统运行承受很大的风险，这就是电力市场环境下的输电阻塞问题。缓解电力网
络的阻塞是保证电力市场环境下电力系统安全运行的关键，首先要求用强有力的
在线分析软件去发现隐患；其次在运行中如发现输电阻塞，则要用技术和经济的
手段去迅速消除它。为此，不但需要频繁应用最优潮流软件以维持系统的安全、
经济运行，还要发展快速评估系统各部分可用输电容量的算法。可用输电容量是
电力市场运营的一个很重要的概念，是指电力网络可进一步增加电力交换的容量。
在电力市场情况下，潮流分析不但要给出各支路的功率，为了确定输电费用和处
理输电阻塞问题，往往还要求给出各发电厂或电力用户的功率在各支路的功率中
所占的份额。这样就引出了潮流追踪问题。
本章将讨论在电力市场环境下电力系统稳态分析方面的几个新进展，包括最优潮
流及其在节点电价和输电阻塞处理方面的应用，潮流追踪和可用传输能力问题。
这些模型和算法反映了电力市场环境下电力调度对决策支持系统的新要求。由于
这是一个快速发展的领域，本章的内容还很不成熟，希望今后能不断完善。 电力系统最优潮流
电力系统最优潮流，简称 OPF(OptimalPowerFlow)，是法国学者 Carpentier [4]在
20 世纪 60 年代提出的。OPF 问题是一个复杂的非线性规划问题，要求在满足特
定的电力系统运行和安全约束条件下，通过调整系统中可利用控制手段实现预定
目标最优的系统稳定运行状态。发展到今天，最优潮流应用领域已十分广泛，针
对不同的