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1、第31卷第13期Vol.31No.132007年7月10日July10,200717旋转备用市场中考虑可靠性的多目标分层决策丁明,齐先军,安玲(合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽省合肥市230009)摘要:电力市场环境下旋转备用的出清结果对发电系统可靠性有着重要影响。提出了对运行阶段发电系统可靠性进行评估的新指标考虑旋转备用的电力不足期望值,它综合了机组可靠性参数、爬坡率、投运时间以及电能和旋转备用市场出清结果对系统可靠性的影响。指出用排队法进行旋转备用出清的
2、结果只是满足购买费用最小的一个非劣解,进而提出考虑可靠性的多目标分层决策模型,并用遗传算法和非线性优化算法求解。仿真结果表明了该方法的有效性。关键词:旋转备用;可靠性;考虑旋转备用的电力不足期望值;多目标分层决策;遗传算法中图分类号:TM73;F123.90引言网公司购买费用最小为目标函数的旋转备用独立竞价模式,利用旋转备用需求的确定性方法对旋转备目前,全世界电力工业正经历市场化改革重组,用的竞价和调度进行了研究。首先,提出适用于市在这种环境下,电力市场的商业行为对电力系统可场条件的发电系统可
3、靠性评估指标考虑旋转备靠性可能会产生影响,反之,电力系统可靠性规则也[1]用的电力不足期望值(EUPCSRexpectedun-会对电力市场竞争产生影响。因此,电力市场下servedpowerconsideringspinningreserve)。然后,如何协调可靠性与经济性的关系成为研究的热点。指出在旋转备用竞价出清的过程中一般存在多重最文献[1-4]对电力市场下可靠性研究所面临的问题、优解,而常用的排队法只求出其中的一个最优解,其挑战和发展前景进行了阐述。忽略了可靠性,因而不具有
4、可靠性激励作用。为此,旋转备用是最重要的辅助服务之一,市场条件提出对经济性和可靠性都有激励作用的多目标分层下旋转备用需求的确定及其调度对系统可靠性有着[5-10]决策模型,并综合利用遗传算法和通用有约束非线重要影响,成为许多学者研究的方向。概括起性最优化算法求解该模型。来,旋转备用的竞价模式有2种:旋转备用与电能同时竞价和旋转备用独立竞价。文献[5-6]研究了旋1运行阶段发电系统可靠性指标计算转备用和电能同时竞价模式。其中:文献[5]同时考规划阶段发电系统可靠性的研究较为深入,取虑了电能、自动
5、发电控制(AGC)和旋转备用的竞价,但没有考虑可靠性;文献[6]将旋转备用放在机得了大量研究成果并得到广泛应用。RoyBillinton组组合中出清,并且以机组组合风险度和机组响应等人在文献[11]中提出了运行阶段发电系统可靠性风险度作为约束条件,考虑了可靠性,但其认为所有的概念,并运用机组组合风险度和机组响应风险度在线运行机组的剩余同步容量都是电网公司可以调对其进行评估。但其认为在线运行机组剩余的同步度的旋转备用容量,而忽略了旋转备用的商品属性。容量都可作为备用而被调度,显然不适于市场条件文献
6、[7-8]对旋转备用的独立竞价模式进行了研究,下的运行阶段发电系统可靠性评估。提出了旋转备用社会效益最大化的备用容量确定原在对运行阶段的发电系统可靠性进行评估时,则和基于竞争的备用分配调度模型,在一定程度上运用强迫停运率(FORforcedoutagerate)和替协调了可靠性和经济性的关系,但单位停电损失费代停运率(ORRoutagereplacementrate)都不用失负荷价值(VOLL)或断电能量评估率恰当,因为它们没有反映机组的实际投运时间对可(IEAR)难以准确确定
7、。靠性的影响。本文建议采用瞬时不可用度并基于此本文在日前电能市场出清的基础上,针对以电提出了新的可靠性指标EUPCSR。[12]11瞬时不可用度收稿日期:2006-09-27;修回日期:2007-02-09。假设在初始时刻t=0时,发电机组开始投入运国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目行,那么两状态模型机组在任意时刻t的瞬时不可(2004CB217905)。用度为:182007,31(13)-(+)t容量确切概率表,此过程考
8、虑了机组的可靠性参数。pdown=-e(1)++3)由下式计算考虑旋转备用的EUPCSR(记为式中:为机组的故障率;为机组的修复率,PEUPCSR):1=t(2)PEUPCSR=(X-Qreq)p(X)(6)MTTFX>Qreq1=(3)式中:X为随机停运容量;p(X)为停运容量X的确tMTTR切概率;Qreq为电网公司购买的旋转备用容量。tMTTF和tMTTR分别为机组的平均无故障工作时间和平均修复时间。2旋转备用出清的多重最优解在研究规划阶段的发电系统可靠性时,由于研-(
