[硕士论文精品]基于动态规划法地级电力企业购网电量的分配

华北电力大学硕士学位论文摘要内部模拟电力市场下，电力企业的生产经营活动是在保证安全的同时，以利润为中心，市场为导向。购网电量的分配是内部模拟电力市场下电量交易和电力企业经营指标预测面临的关键问题。本文采用局部加密动态规划法对购网电量进行优化分配。该算法灵活有效地解决了当约束中出现非连续变量时一般优化方法难以解决地问题。与传统的动态规划算法相比，该算法在计算速度和精度方面都有较大提高，也可以用于解决电力系统经济运行和规划等问题。关键词电力市场，动态规划，局部加密动态规划，购网电量ABSTRACTUNDERTHEENVIRONMENTOFINSIDESIMULATIONPOWER，ONTHECONDITIONOFKEEPINGPRODUCTIONANDMANAGEMENTSECURITY，ITISFOCUSINGONTHEBENEFITSANDLEADINGBYMARKETTHEDISTRIBUTIONOFPURCHASINGENERGYFROMNETWORKISFACEDWITHCRUCIALPROBLEMFORELECTRICENERGYTRANSACTIONUNDERTHEENVIRONMENTOFINSIDESIMULATIONPOWERANDTHEFORECASTINGOFELECTRICECONOMICINDEXESTHEPAPERDISTRIBUTESTHEPURCHASINGENERGYFROMNETWORKWITHLOCALREFINEDMETHODDYNAMICPROGRAMMINGTHEMETHODSOLVESTHEDIFFICULTYIFSOLVINGITBYGENERALMETHODBECAUSETHEEXISTINGOFDISCRETEVARIABLES,ANDITISEFFECTIVEANDPRACTICALCOMPAREDWITHTHETRADITIONALDYNAMICPROGRAMMINGMETHOD,THEPROPOSEDMETHODHASSOMEADVANTAGES,SUCHASFASTCALCULATINGSEEDANDHIGHPRECISIONITCANALSOBEAPPLIEDTOTHEPLANNINGANDECONOMICOPERATIONINPOWERSYSTEMZHAOWENBOELECTRICALENGINEERINGANDITSAUTOMATIONDIRECTEDBYPROFBAOHAIKEYWORDPOWERMARKET,DYNAMICPROGRAMMING,PURCHASINGENERGYPROGRAMMING,LOCALREFINEDMETHODDYNAMICFROMNETWORK华北电力大学硕士学位论文摘要内部模拟电力市场下，电力企业的生产经营活动是在保证安全的同时，以利润为中心，市场为导向。购网电量的分配是内部模拟电力市场下电量交易和电力企业经营指标预测面临的关键问题。本文采用局部加密动态规划法对购网电量进行优化分配。该算法灵活有效地解决了当约束中出现非连续变量时一般优化方法难以解决地问题。与传统的动态规划算法相比，该算法在计算速度和精度方面都有较大提高，也可以用于解决电力系统经济运行和规划等问题。关键词电力市场，动态规划，局部加密动态规划，购网电量ABSTRACTUNDERTHEENVIRONMENTOFINSIDESIMULATIONPOWER，ONTHECONDITIONOFKEEPINGPRODUCTIONANDMANAGEMENTSECURITY，ITISFOCUSINGONTHEBENEFITSANDLEADINGBYMARKETTHEDISTRIBUTIONOFPURCHASINGENERGYFROMNETWORKISFACEDWITHCRUCIALPROBLEMFORELECTRICENERGYTRANSACTIONUNDERTHEENVIRONMENTOFINSIDESIMULATIONPOWERANDTHEFORECASTINGOFELECTRICECONOMICINDEXESTHEPAPERDISTRIBUTESTHEPURCHASINGENERGYFROMNETWORKWITHLOCALREFINEDMETHODDYNAMICPROGRAMMINGTHEMETHODSOLVESTHEDIFFICULTYIFSOLVINGITBYGENERALMETHODBECAUSETHEEXISTINGOFDISCRETEVARIABLES,ANDITISEFFECTIVEANDPRACTICALCOMPAREDWITHTHETRADITIONALDYNAMICPROGRAMMINGMETHOD,THEPROPOSEDMETHODHASSOMEADVANTAGES,SUCHASFASTCALCULATINGSEEDANDHIGHPRECISIONITCANALSOBEAPPLIEDTOTHEPLANNINGANDECONOMICOPERATIONINPOWERSYSTEMZHAOWENBOELECTRICALENGINEERINGANDITSAUTOMATIONDIRECTEDBYPROFBAOHAIKEYWORDPOWERMARKET,DYNAMICPROGRAMMING,PURCHASINGENERGYPROGRAMMING,LOCALREFINEDMETHODDYNAMICFROMNETWORK二士二0口尸明本人郑重声明此处所提交的硕士学位论文基于动态规划法地级电力企业购网电量的分配，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名PA礴日期知431200T关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文学校可允许学位论文被查阅或借阅学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者签名4,1,Z导师签名了CALA日期OOW日期DR3华北电力大学硕士学位论文第一章绪论11本课题研究的背景长期以来，电力工业被认为是一种自然垄断的行业，政府对其实行严格的管制。传统的电力系统包括发电、输配电、供电等一系列环节，都有统一的电力运营机构来经营管理。然而随着电力工业的发展和现代电力技术的日趋成熟，各国电力监管部门开始意识到垄断经营产生的种种弊端，已经严重租碍了电力工业的发展。为了打破垄断，提高效益，世界上许多国家的电力T业纷纷进行了市场化改革。放松管制，引入竞争，实现商业化运营，已成为当今全球电力工业发展的必然趋势。虽然各国电力市场的模式各异，但最终的目标都可以归结为引入竞争，提高效率，降低电价，改善服务，持续发展13。以下分别对国内外电力市场的发展现状作简要的介绍。111国外电力市场概况20世纪80年代，以英国、智利为代表的几个国家率先在电力工业领域引进竞争机制，从此在世界各国掀起电力市场化改革的浪潮仁2，。“电力市场”这一概念最先是在1978年由美国学者FCSCHWEPPE“提出的，随着各国电力工业的不断发展和在这领域的大量理论与实证研究，现在终于发展成为大多数人所接受的电力市场理论。该理论认为，电力市场的主体包括独立的发电厂、电网营运企业、供电企业、用电客户、而在电能产品的发、输、供、用一系列流程，将会在这些市场主体之间形成不同的市场发电市场、输配电市场、用电市场。各国形成电力市场的方式也不尽相同，美国佛罗里达电力公司联合集团FCG经历40多年的发展过程，形成自动经纪人系统，属于电力市场自然发育模式。英国自1987年对电力系统进行私有化改造，改变原先由国家拥有并经营的管理模式，采用股份制市场经营，属于电力市场体制改革模式，其突出的特点是将电力系统中的发、输、供电分离，分别对其采取不同的管理方法。其他国家吸取英国经验较多，如日本先放开发电市场，鼓励独立发电厂参加投标澳大利亚、阿根廷、挪威和智利等国同时放开发电市场和用电市场。112我国电力市场现状我国90年代初开始了电力市场的准备工作，如建立电费计量系统、实行峰谷华北电力大学硕士学位论文第一章绪论11本课题研究的背景长期以来，电力工业被认为是一种自然垄断的行业，政府对其实行严格的管制。传统的电力系统包括发电、输配电、供电等一系列环节，都有统一的电力运营机构来经营管理。然而随着电力工业的发展和现代电力技术的日趋成熟，各国电力监管部门开始意识到垄断经营产生的种种弊端，已经严重租碍了电力工业的发展。为了打破垄断，提高效益，世界上许多国家的电力T业纷纷进行了市场化改革。放松管制，引入竞争，实现商业化运营，已成为当今全球电力工业发展的必然趋势。虽然各国电力市场的模式各异，但最终的目标都可以归结为引入竞争，提高效率，降低电价，改善服务，持续发展13。以下分别对国内外电力市场的发展现状作简要的介绍。111国外电力市场概况20世纪80年代，以英国、智利为代表的几个国家率先在电力工业领域引进竞争机制，从此在世界各国掀起电力市场化改革的浪潮仁2，。“电力市场”这一概念最先是在1978年由美国学者FCSCHWEPPE“提出的，随着各国电力工业的不断发展和在这领域的大量理论与实证研究，现在终于发展成为大多数人所接受的电力市场理论。该理论认为，电力市场的主体包括独立的发电厂、电网营运企业、供电企业、用电客户、而在电能产品的发、输、供、用一系列流程，将会在这些市场主体之间形成不同的市场发电市场、输配电市场、用电市场。各国形成电力市场的方式也不尽相同，美国佛罗里达电力公司联合集团FCG经历40多年的发展过程，形成自动经纪人系统，属于电力市场自然发育模式。英国自1987年对电力系统进行私有化改造，改变原先由国家拥有并经营的管理模式，采用股份制市场经营，属于电力市场体制改革模式，其突出的特点是将电力系统中的发、输、供电分离，分别对其采取不同的管理方法。其他国家吸取英国经验较多，如日本先放开发电市场，鼓励独立发电厂参加投标澳大利亚、阿根廷、挪威和智利等国同时放开发电市场和用电市场。112我国电力市场现状我国90年代初开始了电力市场的准备工作，如建立电费计量系统、实行峰谷华北电力大学硕士学位论文分时电价和建立模拟电力市场等，提出电力企业商业化运营问题。1992年11月，华东电网调度自动化系统实用化验收会上，电力部领导提出，按十四大精神建立社会主义市场经济体制，只有商业化的电网自动化才能真正引导我们走向市场经济的概念。1995年12月，全国电力会议明确提出1发电领域引入竞争机制，按同类发电企业最低电价顺序上网2实行峰谷电价、丰枯电价及分类销售电价3市场机制成为今后电力企业运营的基本出发点。1997年1月16日国家电力公司成立，标志“公司化改组、商业化运营、法制化管理”为指导原则的电力工业改革的正式启动。1997年11月，国家电力公司召开会议，正式启动建立模拟电力市场。1998年后，大部分省、市电力公司相继开展了内部模拟电力市场的运作。1998年，国家电力公司提出了“实行网厂分开，建立发电侧电力市场的实施方案框架”，并将山东、上海、浙江、辽宁、吉林和黑龙江列为试点单位。这标志着政府积极推进建立发电侧电力市场工作的正式启动和电力工业继续深化改革，以期打破垄断，形成统一、开放、有序的电力市场的开始。2001年1月，山东、_匕海、浙江的发电侧电力市场相继投入商业化试运营。2001年6月，东北三省发电市场也正式启动4从几个试点单位内部模拟电力市场的运行的情况看，我国的电力市场有以下特点1发电侧电力市场目前我国电力市场的改革趋向是“厂网分开、竞价上网”，将电网经营企业拥有的发电厂与电网分开，建立规范的，具有独立法人地位的发电企业，市场也只对发电侧开放。发电侧电力市场的市场主体是各独立发电企业和电网经营企业，电网经营企业负责组织各发电公司间的竞争，政府负责对电力市场进行监督管理。根据“省为实体”的方针，我国的电力市场以省级电力市场为主，各省电力公司是其省内电力市场竞争的组织者。2单一购买模式我国现行发电侧电力市场模式是，“1N“模式，“1”是指电力市场的单一购买者，即电网经营企业，各独立发电企业在其组织下参与市场竞争“N”是指参与市场竞争的各独立发电企业。用户不能与发电厂签订购电合同，只能由电网经营企业采用夏售或零售的方式供电。在这种模式下，由省电力公司进行市场平衡，负责收购所有电力并保证对用户的供电，用户不能独立和发电企业签订购电合同，只能从电力公司购买电能。3部分电量竞价上网在电力市场建立初期，各试点单位全部采用了部分电量竞价上网的方式，一般安排当年市场需求的1020作为竞价电量Z，其余电量作为基本电量，不参与市华北电力大学硕士学位沦文场竞价的完成不同省份对基本电量的处理采取了不同的方法，有的是必须保证基本电量然后再考虑竞价上网，有的是在市场中安排全部电量参与竞价，但是在结算时考虑对基本电量的补偿。4双轨制竞价体系在开展竞价上网时遇到的最大问题就是如何处理原有的购售合同，由于前几年鼓励投资办电，出台了一系列包括保证机组年利用小时数和上网电价的优惠政策，并且签订了期限较长的购售合同。在实践中，各试点单位提出了“差价合约”、“履行合约”、“竞价合约”等多种实施方案，其核心是双轨制竞价体系，基本电量部分按照国家批准的合同电价结算，竞争电量部分按竞价电价结算，对于竞价电价，各试点单位大多采用满足用户需求预测的最后一台机组出力的对应报价作为结算价格。5调度与交易一体化目前，国际上电力市场的运行主要有两种方式一种是美国加州ISOINDEPENDENTSYSTEMOPERATOR与PXPOWEREXCHANGE形式，即电网调度运行与市场交易分立另一种是大多电力市场采用的调度与交易一体化形式。由于电网本身和电力管理体制的特点，我国电力市场采用的是生产调度与市场交易一体化的市场运行方式，在该方式下，电力调度部门作为电网经营企业的核心，必须坚持“公正、公平、公开”，努力做到公正和透明地执行调度职能。6技术支持系统尚不完善电力市场地正常运行需要技术支持系统的支持，我国电力市场建设在起步阶段，电力市场技术支持系统尚不完善，尤其是在电力市场条件下，如何进行电网安全约束的闭环校核、起停机费用计算及最佳机组组合、最优潮流计算等等，还有待进一步研究。经过一段时期的积极探索和尝试，我国电力市场化改革取得了一定的阶段性成果。但应看到的，我国电力市场的发展尚处于初始阶段，有许多内部因素和外部条件尚不具备，还需要进一步完善。相信随着我国电力体制改革的逐步深入，我国电力市场将会不断完善，如允许用户参与市场竞争、双边交易成为电力交易的主要形式、实时交易分额的增加等。12电力市场简介I电力市场的定义S华北电力大学硕士学位沦文场竞价的完成不同省份对基本电量的处理采取了不同的方法，有的是必须保证基本电量然后再考虑竞价上网，有的是在市场中安排全部电量参与竞价，但是在结算时考虑对基本电量的补偿。4双轨制竞价体系在开展竞价上网时遇到的最大问题就是如何处理原有的购售合同，由于前几年鼓励投资办电，出台了一系列包括保证机组年利用小时数和上网电价的优惠政策，并且签订了期限较长的购售合同。在实践中，各试点单位提出了“差价合约”、“履行合约”、“竞价合约”等多种实施方案，其核心是双轨制竞价体系，基本电量部分按照国家批准的合同电价结算，竞争电量部分按竞价电价结算，对于竞价电价，各试点单位大多采用满足用户需求预测的最后一台机组出力的对应报价作为结算价格。5调度与交易一体化目前，国际上电力市场的运行主要有两种方式一种是美国加州ISOINDEPENDENTSYSTEMOPERATOR与PXPOWEREXCHANGE形式，即电网调度运行与市场交易分立另一种是大多电力市场采用的调度与交易一体化形式。由于电网本身和电力管理体制的特点，我国电力市场采用的是生产调度与市场交易一体化的市场运行方式，在该方式下，电力调度部门作为电网经营企业的核心，必须坚持“公正、公平、公开”，努力做到公正和透明地执行调度职能。6技术支持系统尚不完善电力市场地正常运行需要技术支持系统的支持，我国电力市场建设在起步阶段，电力市场技术支持系统尚不完善，尤其是在电力市场条件下，如何进行电网安全约束的闭环校核、起停机费用计算及最佳机组组合、最优潮流计算等等，还有待进一步研究。经过一段时期的积极探索和尝试，我国电力市场化改革取得了一定的阶段性成果。但应看到的，我国电力市场的发展尚处于初始阶段，有许多内部因素和外部条件尚不具备，还需要进一步完善。相信随着我国电力体制改革的逐步深入，我国电力市场将会不断完善，如允许用户参与市场竞争、双边交易成为电力交易的主要形式、实时交易分额的增加等。12电力市场简介I电力市场的定义S华北电力大学硕士学位论文电力市场是采用法律、经济等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，电力系统中发电、输电、供电、用户等各成员协调运行的管理机制和执行系统的总和。电力市场的基本特征是开放性、竞争性、计划性和协调性。根据以上定义，电力市场首先是一种管理机制。这种机制与传统的行政命令的机制不同，主要采用经济的手段，进行管理。所以电力市场还是体现这种管理机制的执行系统，包括贸易场所、计量系统、计算机系统、通信系统等。Z电力市场目标引入竞争机制、使电价形成合理化、优化资源配置、提供优质服务、促进电力工业的可持续发展是电力市场化建设的总体目标。实施电力改革、建立竞争性电力市场是一个复杂的过程，因为改革有多重目标，并且相互之间有矛盾。这些复杂的目标包括1用户希望低电价、高服务质量和安全稳定供电。2电力公司希望公司获得发展和采用新技术。3政府希望实施全国的能源政策和与经济发展相适应的电力工业可持续发展方针。4环境保护组织希望减少污染。5燃料供应商希望保护其市场和投资。电力改革必须使上述目标相互平衡，根据经济发展的不同阶段和电力发展的不同水平，确立改革的主要目标和次要目标。3电力市场的本质、原则和基本特征引市场的本质是竞争。电力走向市场，就是要将电力工业纳入到市场经济的框架中，通过竞争来达到资源的优化分配。电力工业纵向“解困”，实行“厂网分离，竞价上网，输配分开，竞争售电”，集中体现了电力市场竞争的本质特征。竞争的前提是公平，公平是电力市场机制的基本原则。在一个从满竞争的电力市场中，参与者之间都是平等的，所以电力市场最基本的原则是公平。对于发电厂，平等的环境能够促进竞争，激励各发电厂降低成本，提高效率对于消费者，按真实供电成本收费，尽量减少用户间补贴是保证用户间平等的根本。电力市场的成功运行，需要公平、公正、公开的环境开放性、竞争性、网络性和协调性是电力市场的基本特征。与传统的垄断电力系统相比，电力市场具有开放性和竞争性。与普通的商品市场相比，电力市场具有网络性和协调性。4电价是电力市场的核心内容华北电力大学硕士学位论文电力市场要采用经济手段管理各成员，电价则是体现管理思想的工具。电价是电力市场的支点，它是控制电力市场中电力交易的杠杠，是电力市场的重点研究内容。所以确定电价原则、计算贸易电价是电力市场的重要内容。制定电力的原则应包括以成本为主，合理利润，市场参与者之间公平负担，有价格导向作用，促进用户合理用电。5运转运转是指某一输电设备的拥有者提供输电设备，为其它的电力供、用方输送电能。其中，输电设备的拥有者必须与电力供、用电在经济上相互独立，而供方与用方可以是相互独立的，也可以是同一经济实体。运转包括批发转运、发电转运、用户转运和发电一用户转运四种类型。转运费的计算可以有综合成本方法、长期边际成本方法和短期边际成本方法三种。转运是开放的电力市场的标志。6用户与传统的电力系统相比，电力市场提高了用户的地位。在传统的电力系统中，用户被视为被动的负荷而在电力市场中，用户具有能动性。电力市场的成员往往同时具有供应者和用户的双重身份【创。7电力市场的交易方式按照交易成交时间来分，电力交易可分为长期年交易、中长期月交易、短期日交易和超短期小时交易。按照交易数量来分，电力交易可分为批量交易和零售交易。按照交易实现形式来分，电力交易可分为合同交易、现货交易和期货交易。合同交易一般是指大用户与发电商之间基于负荷预测，关于购电量和电价承诺的合同，它不随市场条件的变化而变化。在单一购买者模式下的发电侧电力市场，组织发电公司竞争的电网经营企业担负着保证向用户供电的义务。所以电网经营企业为了防止严重缺电或电价急剧升高的风险，必须与发电公司签订一定数量的长期合同。目前，各发电公司保留原有合同0左右的电量作为电力市场的长期合同。现货交易一般是指电力交易中心提起一天基于各发电厂商的报价制定次日的交易，然后由调度机构执行。现货交易主要采用两种方式一种方式是将长期合同看作是一个经济合同而非物理合同，在编制第2天的发电计划时，按照各发电厂的申报数据，编制交易计划，如果现货市场的发电计划与长期合同不一致，采用经济手段进行补偿另一种方式是将长期合同看作是物理合同，长期合同确定的电量在现货市场首先安排，其余部分作为交易电量编制计划。电力期货是指以特定价格进行买卖，在将来某一特定时间开始交割，并在特定华北电力大学硕士学位论文时间段内交割完毕，以电力期货合同形式进行交易的电力商品。电力期货交易是指电力期货合约的买卖，电力期货交易的对象是电力期货合约，是在电力远期合约交易的合约基础上发展起来的高度标准化的远期合约。13课题研究的意义随着世界电力工业市场化改革的发展，促使各国的电力企业在考虑电网安全运行的前提下，更多的关注电力所产生的经济效益和社会效益。电力行业作为国民经济生产的支柱产业之一，其运作不可避免带有计划性。因此，电力行业的运作兼具计划经济和市场经济的双重特征。电力企业要完成经济协议、合同和国家下达的发购电计划，同时在兼顾不同经济实体电厂利益的前提下，必须力争完成网供电量、负荷预测、平均电价等重要经营指标，确保自身获得最大的经济效益。对于地级电力企业来说无论是对于这些经营指标的预测还是对于供电电力市场的电量交易，购网电量的分配是关键。现行地级电力企业购网电量的分配方法更多的是在用户需求预测的基础上根据经验手工调整。作为购网电量的分配对象县级电力企业，由于县级地区用电负荷数据的离散程度教大，其用户需求预测精度低。采用传统的方法对购网电量进行分配误差较大，同时更多的带有计划性，没有考虑到市场经济的特性。因此，购网电量的优化分配，应在各县特定的地理条件、营销环境下，根据各县电力企业用电市场营销能力决定的域内分配。在地级电力企业购网电量分配的过程中，由于约束中出现非连续变量，采用一般单纯形法和罚函数法等静态规划法很难解决。遗传算法由于是随机优化算法，不能保证得到全局最优解。同时考虑到电力系统的动态特性，其相邻的各个时间段的运行状态之间互为约束。本文采用局部加密的动态规划法解决地级电力企业购网电量的分配，而且计算速度较快、精度较高，为电力市场中此类问题的解决提供一种新的研究思路。14论文的主要内容本文从地级电力公司的现状和需要出发，在购网电量的优化分配方面作了一些探讨性的工作。论文的主要内容如下1介绍了论文的国内外背景，并且对电力市场状况进行了简介，并且阐述了论文研究的意义。2对供电侧模拟电力市场下的运营系统、经济活动分析的、电量交易作了系统的介绍。3通过对静态规划法和动态规划法的对比，进行优化算法进行选择。详细6华北电力大学硕士学位论文时间段内交割完毕，以电力期货合同形式进行交易的电力商品。电力期货交易是指电力期货合约的买卖，电力期货交易的对象是电力期货合约，是在电力远期合约交易的合约基础上发展起来的高度标准化的远期合约。13课题研究的意义随着世界电力工业市场化改革的发展，促使各国的电力企业在考虑电网安全运行的前提下，更多的关注电力所产生的经济效益和社会效益。电力行业作为国民经济生产的支柱产业之一，其运作不可避免带有计划性。因此，电力行业的运作兼具计划经济和市场经济的双重特征。电力企业要完成经济协议、合同和国家下达的发购电计划，同时在兼顾不同经济实体电厂利益的前提下，必须力争完成网供电量、负荷预测、平均电价等重要经营指标，确保自身获得最大的经济效益。对于地级电力企业来说无论是对于这些经营指标的预测还是对于供电电力市场的电量交易，购网电量的分配是关键。现行地级电力企业购网电量的分配方法更多的是在用户需求预测的基础上根据经验手工调整。作为购网电量的分配对象县级电力企业，由于县级地区用电负荷数据的离散程度教大，其用户需求预测精度低。采用传统的方法对购网电量进行分配误差较大，同时更多的带有计划性，没有考虑到市场经济的特性。因此，购网电量的优化分配，应在各县特定的地理条件、营销环境下，根据各县电力企业用电市场营销能力决定的域内分配。在地级电力企业购网电量分配的过程中，由于约束中出现非连续变量，采用一般单纯形法和罚函数法等静态规划法很难解决。遗传算法由于是随机优化算法，不能保证得到全局最优解。同时考虑到电力系统的动态特性，其相邻的各个时间段的运行状态之间互为约束。本文采用局部加密的动态规划法解决地级电力企业购网电量的分配，而且计算速度较快、精度较高，为电力市场中此类问题的解决提供一种新的研究思路。14论文的主要内容本文从地级电力公司的现状和需要出发，在购网电量的优化分配方面作了一些探讨性的工作。论文的主要内容如下1介绍了论文的国内外背景，并且对电力市场状况进行了简介，并且阐述了论文研究的意义。2对供电侧模拟电力市场下的运营系统、经济活动分析的、电量交易作了系统的介绍。3通过对静态规划法和动态规划法的对比，进行优化算法进行选择。详细6华北电力大学硕士学位论文时间段内交割完毕，以电力期货合同形式进行交易的电力商品。电力期货交易是指电力期货合约的买卖，电力期货交易的对象是电力期货合约，是在电力远期合约交易的合约基础上发展起来的高度标准化的远期合约。13课题研究的意义随着世界电力工业市场化改革的发展，促使各国的电力企业在考虑电网安全运行的前提下，更多的关注电力所产生的经济效益和社会效益。电力行业作为国民经济生产的支柱产业之一，其运作不可避免带有计划性。因此，电力行业的运作兼具计划经济和市场经济的双重特征。电力企业要完成经济协议、合同和国家下达的发购电计划，同时在兼顾不同经济实体电厂利益的前提下，必须力争完成网供电量、负荷预测、平均电价等重要经营指标，确保自身获得最大的经济效益。对于地级电力企业来说无论是对于这些经营指标的预测还是对于供电电力市场的电量交易，购网电量的分配是关键。现行地级电力企业购网电量的分配方法更多的是在用户需求预测的基础上根据经验手工调整。作为购网电量的分配对象县级电力企业，由于县级地区用电负荷数据的离散程度教大，其用户需求预测精度低。采用传统的方法对购网电量进行分配误差较大，同时更多的带有计划性，没有考虑到市场经济的特性。因此，购网电量的优化分配，应在各县特定的地理条件、营销环境下，根据各县电力企业用电市场营销能力决定的域内分配。在地级电力企业购网电量分配的过程中，由于约束中出现非连续变量，采用一般单纯形法和罚函数法等静态规划法很难解决。遗传算法由于是随机优化算法，不能保证得到全局最优解。同时考虑到电力系统的动态特性，其相邻的各个时间段的运行状态之间互为约束。本文采用局部加密的动态规划法解决地级电力企业购网电量的分配，而且计算速度较快、精度较高，为电力市场中此类问题的解决提供一种新的研究思路。14论文的主要内容本文从地级电力公司的现状和需要出发，在购网电量的优化分配方面作了一些探讨性的工作。论文的主要内容如下1介绍了论文的国内外背景，并且对电力市场状况进行了简介，并且阐述了论文研究的意义。2对供电侧模拟电力市场下的运营系统、经济活动分析的、电量交易作了系统的介绍。3通过对静态规划法和动态规划法的对比，进行优化算法进行选择。详细6华北电力大学硕士学位论文的介绍了动态规划法的特点、基本概念、基本定理和算法。根据存在的问题，在传统动态规划法的基础上介绍了几种改进的算法。4根据地级电力企业购网电量分配现状，考虑多方面因素，建立基于动态规划法的购网电量的优化分配模型。5以山西省晋中电力公司的实际数据进行算例分析。华北电力大学硕士学位论文第二章供电侧模拟电力市场下地级电力企业购网电量交易现状以及存在的问题21供电侧模拟电力市场简介我国正在逐步完善发电侧的竞争机制，实行“厂网分开、竞价上网”，发电电力市场已日趋成熟。随着电力市场改革的不断深入，还将进行供电侧的市场化改革。目前，世界上有许多国家已开始了供电侧电力市场的改革，并取得了一定成果。供电侧的模拟电力市场在一段时间内，可以认为是电网经营企业的内部模拟市场。模拟电力市场是在企业内外部管理体制和运营机制的改革还不到位的情况下，用模拟的方法在企业内部建立的市场经济运行机制，是按照商业化运营的规划进行合理的利润分配、调动企业积极性的一种新尝试。从实践来看，模拟电力市场是真的电力市场，不是虚拟的市场，虽然它带有一定的试验性，但决不是在计算机上进行的模拟试验，而是与企业直接工效挂钩的真实操作。基于此，可以这样定位模拟电力市场模拟电力市场是电力工业完全走向市场的一个实践阶段，是一个逐步取消模拟成分的过程，也是市场逐步成熟的过程。通过模拟电力市场，采用市场化的方法和手段，达到提高企业综合管理水平，实现效益最大化的目的。实行内部模拟电力市场改革是电力企业打破垄断，引入竞争机制的第一步，并为过渡到真实电力市场打下了基础。当前全国各省级电力公司都在不同程度地开展内部模拟电力市场改革。随着电力市场改革的不断深入，供电侧电力市场将逐步实现和完善。221供电侧模拟电力市场运营系统简介7J供电侧模拟电力市场可分为电量交易系统和效益考核系统。整个体系的核心是引入市场机制，促进各级供电企业按照市场规律组织本企业的运营，保证电量供应和电费回收的顺畅，实现企业经营效益和社会效益的最大化。1电量交易系统电量交易系统主要包括4级模拟电力市场相互之间的电量交易和电费交易。在电量交易上，售方根据本方和买方对自身需求电量的预测以及售方对买方考核的关口表实际计量的电量，综合计算出最终的结算电量，购电费等指标。根据这些指标完成对下一级模拟电力市场的售电工作。在电费交易上，每一级电力市场的卖方需华北电力大学硕士学位论文第二章供电侧模拟电力市场下地级电力企业购网电量交易现状以及存在的问题21供电侧模拟电力市场简介我国正在逐步完善发电侧的竞争机制，实行“厂网分开、竞价上网”，发电电力市场已日趋成熟。随着电力市场改革的不断深入，还将进行供电侧的市场化改革。目前，世界上有许多国家已开始了供电侧电力市场的改革，并取得了一定成果。供电侧的模拟电力市场在一段时间内，可以认为是电网经营企业的内部模拟市场。模拟电力市场是在企业内外部管理体制和运营机制的改革还不到位的情况下，用模拟的方法在企业内部建立的市场经济运行机制，是按照商业化运营的规划进行合理的利润分配、调动企业积极性的一种新尝试。从实践来看，模拟电力市场是真的电力市场，不是虚拟的市场，虽然它带有一定的试验性，但决不是在计算机上进行的模拟试验，而是与企业直接工效挂钩的真实操作。基于此，可以这样定位模拟电力市场模拟电力市场是电力工业完全走向市场的一个实践阶段，是一个逐步取消模拟成分的过程，也是市场逐步成熟的过程。通过模拟电力市场，采用市场化的方法和手段，达到提高企业综合管理水平，实现效益最大化的目的。实行内部模拟电力市场改革是电力企业打破垄断，引入竞争机制的第一步，并为过渡到真实电力市场打下了基础。当前全国各省级电力公司都在不同程度地开展内部模拟电力市场改革。随着电力市场改革的不断深入，供电侧电力市场将逐步实现和完善。221供电侧模拟电力市场运营系统简介7J供电侧模拟电力市场可分为电量交易系统和效益考核系统。整个体系的核心是引入市场机制，促进各级供电企业按照市场规律组织本企业的运营，保证电量供应和电费回收的顺畅，实现企业经营效益和社会效益的最大化。1电量交易系统电量交易系统主要包括4级模拟电力市场相互之间的电量交易和电费交易。在电量交易上，售方根据本方和买方对自身需求电量的预测以及售方对买方考核的关口表实际计量的电量，综合计算出最终的结算电量，购电费等指标。根据这些指标完成对下一级模拟电力市场的售电工作。在电费交易上，每一级电力市场的卖方需华北电力大学硕士学位论文向同级的买方在合同约定日期开出电费结算清单每一级电力市场的买方需在合同约定的期限向同级的卖方按电费清单支付电费，过期未交清下次支付时，将同时支付违约金。模拟一级电力市场是以省一级的调度中心为售方代表，以各市、市级地区供电企业为购方代表的模拟电量交易模拟二级电力市场以各市、市级地区供电企业的调度所为售方代表，以各县级地区供电企业为购方代表的模拟电量交易，地区调度采集到县级供电企业的购电量计算各县级供电企业的结算电量、购电费、利润、效益工资等指标。依据地区制定的各种指标，各县级供电企业的电力销售情况、线损情况、电费回收情况等来考核各直属单位的经营情况。模拟三级电力市场是以各县级地区供电企业的调度部门为售方代表，以县级地区下的供电营业所为购方代表的模拟电量交易。模拟四级电力市场是以供电营业所为售方代表，以最终客户为购方代表的模拟电量交易。2效益考核系统效益考核系统主要包括部门内部考核和个人考核。通过考核系统，提高供电企业的效益水平。供电企业完成计划利润、还贷目标后，兑现企业基数工资及基数效益工资没有完成利润目标和还贷目标的企业，除不兑现基数工资外，相应扣减工资总额基数超利分配实行全留，即供电企业实现超利后，剔除所得税即为企业实际超利。为防止坏帐、呆帐的产生，要求供电企业按月完成企业计划利润，目前有些供电企业通过设置电费结零奖来启动这项工作。供电企业以部门小组、个人、最终客户为考核对象形成供电侧模拟电力市场的考核系统，通过考核系统的运行，可以提高供电企业内部的管理和工作效率，促进供电企业的部门和个人不断改正自身存在的弊端，从而达到提高供电企业经济效益和社会效益的目的。222供电侧模拟电力市场下的经济活动分析1经济活动分析的定义和过程电力企业的经济活动分析是全面、系统地研究一个企业经营效果的一种工作方法是以经济核算包括统计核算、会计核算和业务核算资料为主，运用经济指标，对一定时期内企业的经济活动过程和生产经营成果进行研究、分析，以便肯定成绩，找出企业存在的主要问题，提出改进工作的对策和措施，争取以最少的耗费取得最好的经济效果B。供电企业经济活动分析，按照国家电力公司的不同层次，划分为国家电力总公司经济活动分析，网、省公司经济活动分析，发电水、火电企业经济活动分析和供电企业经济活动分析。华北电力大学硕士学位论文向同级的买方在合同约定日期开出电费结算清单每一级电力市场的买方需在合同约定的期限向同级的卖方按电费清单支付电费，过期未交清下次支付时，将同时支付违约金。模拟一级电力市场是以省一级的调度中心为售方代表，以各市、市级地区供电企业为购方代表的模拟电量交易模拟二级电力市场以各市、市级地区供电企业的调度所为售方代表，以各县级地区供电企业为购方代表的模拟电量交易，地区调度采集到县级供电企业的购电量计算各县级供电企业的结算电量、购电费、利润、效益工资等指标。依据地区制定的各种指标，各县级供电企业的电力销售情况、线损情况、电费回收情况等来考核各直属单位的经营情况。模拟三级电力市场是以各县级地区供电企业的调度部门为售方代表，以县级地区下的供电营业所为购方代表的模拟电量交易。模拟四级电力市场是以供电营业所为售方代表，以最终客户为购方代表的模拟电量交易。2效益考核系统效益考核系统主要包括部门内部考核和个人考核。通过考核系统，提高供电企业的效益水平。供电企业完成计划利润、还贷目标后，兑现企业基数工资及基数效益工资没有完成利润目标和还贷目标的企业，除不兑现基数工资外，相应扣减工资总额基数超利分配实行全留，即供电企业实现超利后，剔除所得税即为企业实际超利。为防止坏帐、呆帐的产生，要求供电企业按月完成企业计划利润，目前有些供电企业通过设置电费结零奖来启动这项工作。供电企业以部门小组、个人、最终客户为考核对象形成供电侧模拟电力市场的考核系统，通过考核系统的运行，可以提高供电企业内部的管理和工作效率，促进供电企业的部门和个人不断改正自身存在的弊端，从而达到提高供电企业经济效益和社会效益的目的。222供电侧模拟电力市场下的经济活动分析1经济活动分析的定义和过程电力企业的经济活动分析是全面、系统地研究一个企业经营效果的一种工作方法是以经济核算包括统计核算、会计核算和业务核算资料为主，运用经济指标，对一定时期内企业的经济活动过程和生产经营成果进行研究、分析，以便肯定成绩，找出企业存在的主要问题，提出改进工作的对策和措施，争取以最少的耗费取得最好的经济效果B。供电企业经济活动分析，按照国家电力公司的不同层次，划分为国家电力总公司经济活动分析，网、省公司经济活动分析，发电水、火电企业经济活动分析和供电企业经济活动分析。华北电力大学硕士学位论文供电企业的经营活动是指物资的供应、电能的生产和销售全过程的活动。在这个过程中，有物资运动、资金运动和信息运动J。电力企业通过经济活动分析系统能对这一复杂的过程进行预测、决策、计划、控制、核算和检查等综合分析，对于物资运动的分析包括产品分析和生产要素利用分析，对于资金运动的分析包括成本分析、销售分析和资金分析。分析研究这些运动所带来的数据变化，就可以了解各项经济活动的变化规律。分析各项变动因素，研究这些因素对现在以及将来的影响。具体步骤如下。1企业在生产经营实践中，通过市场调查，用经济活动分析系统进行未来预测分析，制定发展战略。在此基础上研究制定成本计划，确定考核指标。然后据此进行日常管理，采取各种方法进行有效控制。2在计划执行过程中，须将各项原始记录数据经过计算机网络采集、汇总整理，定期计算，进行会计和成本核算，计算出各种产品的成本和企业利润，并编制成本报表。C3最后必须运用这些报表及有关数据资料，进行经济活动分析，检查工作成绩和缺点，从存在的问题中分析原因，研究改进措施。总之，经济活动分析系统是研究业的物资和资金在生产过程中的各项经济活动的成果，研究企业各项经济指标的变化过程和结果。在当今向电力市场过渡的情况下，对供电企业指导生产实际有重要意义。2供电企业经济活动分析内容内部模拟电力市场要求供电企业在保证安全的同时，更注重经济效益，以利润为核心，以市场为导向，以考核为管理方法。将考核与经济活动分析结合起来，经济活动分析的结果，能够体现员工的工作业绩，考核能够对员工的工作给予评分和奖惩。在此前提下，供电企业的售电利润、售电量、线损率、平均电价、电费回收等影响运营的关键性指标就成为各单位的工作重点。所以对上述指标进行滚动分析和预测，进而进行决策，指导生产经营有重要的意义。供电企业的经济活动分析功能如下财务分析、供电经营分析、销售分析、用电市场分析、企业劳资情况分析、企业生产运行分析、重要指标预测及综合平价。同过分析研究企业运作所带来的这些数据变化，掌握各项经济活动变化规律、市场变化趋势和影响企业经济活动的因素等，为管理决策提供数据支持。华北电力大学硕士学位论文22供电侧模拟电力市场下购网电量交易和用户需求预测221供电侧模拟电力市场下购网电量交易现状由前两节介绍的供电侧模拟电力市场的运营系统以及它的经济活动分析情况，我们知道对于供电企业为保证网供电量、负荷预测、平均电价等重要经营指标的完成，同时确保自身获得最大的经济效益。所以对上述指标进行滚动分析和预测，进而进行决策，对于指导生产经营有重要的意义。无论是模拟电力市场下的电量交易还是供电企业的经济活动分析，购网电量的分配是关键。购网电量划分为两大块，即基数购网电量和优惠电价购网电量。基数购网电量的安排对各供电企业都有相对固定的份额，这还带有计划色彩，基数购网电量价格有期货价格、现货价格、协议价格等优惠购网电量价格以分电量段、分时间段或者两者相结合的方式予以制定。所谓分电量段是指将超过基数购网电量的购网电量分成不等的范围，每一段给予不同的电价优惠。目前已经在某些供电企业内部采取超基数电量优惠的方法予以实施所谓分时间段是指将超过基数购网电量的购网电量按不同时间段尖峰、高峰、腰荷、低谷分别给予不同的电价优惠。论文以模拟二级电力市场为背景，即以各市、市级地区电力企业的调度所为售方代表，以各县级地区电力企业为购方代表的模拟电力市场，讨论地级电力企业购网电量的优化分配问题。按照交易成交时间来分，电力交易可分为长期年交易、中长期月交易、短期日交易和超短期小时交易。购网电量的交易按时间划分，可分为年、月、日等的购网电量交易。考虑到地级电力企业经济活动分析的实际情况，论文只对年、月的购网电量的交易进行讨论。现行地级电力企业年和月购网电量的分配方法，同样也是在用户需求预测的基础上根据经验手工调整，然后在县级电力企业中进行分配，以此为基础对网供电量、负荷预测、平均电价等重要经营指标进行滚动分析和预M。下面的章节将具体介绍用户需求预测的概念及具体内容。222用户需求预测电力系统的作用是尽可能可靠地向用户提供高质量的电能供应，以满足各类用户的电力需求。传统电力工业中，负荷预测就是确定未来电网负荷变化的趋势和特为电网调度部门和电力规划设计部门提供基本的负荷数据，。在电力市场条件在电力工业中引入竞争机制和市场经济体制，用户作为市场成员取代负荷，传点下统的负荷预测也将发展为适合电力市场要求的用户需求预测。华北电力大学硕士学位论文22供电侧模拟电力市场下购网电量交易和用户需求预测221供电侧模拟电力市场下购网电量交易现状由前两节介绍的供电侧模拟电力市场的运营系统以及它的经济活动分析情况，我们知道对于供电企业为保证网供电量、负荷预测、平均电价等重要经营指标的完成，同时确保自身获得最大的经济效益。所以对上述指标进行滚动分析和预测，进而进行决策，对于指导生产经营有重要的意义。无论是模拟电力市场下的电量交易还是供电企业的经济活动分析，购网电量的分配是关键。购网电量划分为两大块，即基数购网电量和优惠电价购网电量。基数购网电量的安排对各供电企业都有相对固定的份额，这还带有计划色彩，基数购网电量价格有期货价格、现货价格、协议价格等优惠购网电量价格以分电量段、分时间段或者两者相结合的方式予以制定。所谓分电量段是指将超过基数购网电量的购网电量分成不等的范围，每一段给予不同的电价优惠。目前已经在某些供电企业内部采取超基数电量优惠的方法予以实施所谓分时间段是指将超过基数购网电量的购网电量按不同时间段尖峰、高峰、腰荷、低谷分别给予不同的电价优惠。论文以模拟二级电力市场为背景，即以各市、市级地区电力企业的调度所为售方代表，以各县级地区电力企业为购方代表的模拟电力市场，讨论地级电力企业购网电量的优化分配问题。按照交易成交时间来分，电力交易可分为长期年交易、中长期月交易、短期日交易和超短期小时交易。购网电量的交易按时间划分，可分为年、月、日等的购网电量交易。考虑到地级电力企业经济活动分析的实际情况