节能发电调度是电力工业为贯彻国家节能减排战略而实施的一项举措。节能发电调度的实施,能显著地减少煤炭这类不可再生能源的消耗量,同时又能减少污染物的排放,节能减排效果明显。但目前我国电力工业正处于电力市场建设的过渡时期,节能发电调度的实施在现实中会遇到很多困难,比如关停小火电的补偿及人员安置问题,发电权交易的定价,电网企业购电成本上升的补偿问题,节能发电调度的效益度量,关停小电厂及跨区电能交易带来电力系统潮流的变化引起的安全稳定问题,以及节能发电调度如何与电力市场衔接等,都需要进行深入的研究。传统的电力系统经济调度的任务是在满足安全和一定电能质量的条件下,尽可能提高运行的经济性,即合理地利用现有能源和设备,以最低燃料费用为目标。伴随着节能发电调度办法的实施,传统的经济调度目标已不能适应新政策的要求,如何建立满足节能发电调度的新模型,也是必须面对的问题。因此本文立意于在电力市场环境下研究节能发电调度中会遇到的上述问题进行探讨,无疑具有重要的理论价值和现实意义。本文首先阐述了相关理论基础,利用西方经济学的相关理论分析了电力商品不同于一般商品的特性,然后利用技术经济学、多目标优化、粒子群算法等理论和工具分别从电源结构优化、发电权交易、电量替换的经济补偿、电量替换的效益及电力系统的安全这几个方面探讨了节能发电调度问题,论文的主要内容和研究成果如下：1.阐述了本文研究的背景、目的和意义,以及所采用的研究方法,对现有关于节能调度、发电权交易和电力市场风险等的研究作了回顾和评述,指出了已有研究存在的不足,简要地介绍了本文的研究思路、主要内容架构等。并阐述了本文所用到的相关理论基础。2.优化发电侧电源结构,以达到节能发电调度的目的,并兼顾节能发电调度与电力市场建设相衔接,考虑将发电企业的环境成本内部化,为电力市场竞价上网,按报价高低获得发电份额提供了可能。为配合国家节能发电调度办法的实施,按不同能耗水平排列机组的上网发电顺序,以达到节能、环保、经济的目标。将传统的经济调度目标转换成节能减排目标,建立了相应的多目标优化模型。3.研究了利用市场化的手段即发电权交易来达到节能减排的目标。发电权交易包括关停小火电的发电权指标转让,以大代小的火力发电企业的发电权交易,水火置换的发电权交易等。阐述了发电权交易的意义、条件,设计了发电权交易的机制。并以社会效用最大和节约能耗量最大为目标,建立了发电权交易的多目标优化模型。4.研究了电能替换的补偿和效益问题。节能发电调度必将产生资源节约、环境保护的效果,但可再生资源发电也将耗费高昂的成本。电力工业的市场化改革已将发电侧、输电侧分属不同的利益群体,发电权的交易也必将带来利益的重新分配,如何调整利益格局,防止零售电价上涨也是必须面对的问题。分别从发电权交易的补偿额度和综合效益竞争的补偿额度对电量替换的补偿问题进行了探讨；并从直接效益和间接效益、电力市场各参与主体的角度度量电能的替换效益,为推行节能发电调度提供了依据。5.研究了节能调度模式下电网企业的安全问题。关停小电厂,发电权交易等必将改变电力系统的潮流分布,在此情况下电力系统的安全问题显得尤为重要。通过动力系统稳定性判据,分析了电力系统的静态稳定,研究了电网企业的风险估计,为节能调度模式下电力系统安全经济运行提供了参考依据。论文研究的创新之处主要表现在以下四个方面：1.在建立电源结构优化模型时,首先分析了火电企业的社会环境成本,使环境成本内部化成为可能,并为将来电力市场完全推行竞价上网,各发电企业准确估算社会环境成本提供了参考；电源结构优化模型中目标函数的建立,改变了传统的仅仅以发电成本最小或以购电成本最小的经济效益目标,代之以节能、环保、经济多目标函数,完全符合目前的《节能发电调度办法》的精神。2.设计了发电权交易机制,建立了基于发电权交易的节能调度模型,该模型同时考虑了社会效用最大和能耗节约量最大,改变了传统的以经济效益为唯一目标的目标函数。并分别针对关停小火电厂和“以大代小”发电权交易两种情况,在全面分析补偿手段的基础上,构建了基于发电权交易的补偿计算模型和基于综合效益竞争的补偿计算模型。3.基于节能调度的电量替换,给电量替换的双方、电网企业、国家及各级政府带来了多方的效益,保证了经济效益,提高了环境效益,而当前对节能调度电量替换效益的研究很少。本研究认为电量替换效益计量的应是电量替换对电量市场上各参与主体的直接效益以及由于电量替换而带给电力市场参与成员以外实体的间接效益,换句话说电量替换本身所产生的直接经济效益和社会效益,以及由于电量替换引起的其他组织、机构、个人发生的各种间接效益应属于效益计算的范围。4.在节能调度模式下提出并实现了考虑安全校核的多约束、多目标优化技术。通过系统最优潮流的计算,保证向用户提供合格的电力产品。对电力系统的安全风险评估,设计了新的损失分布函数和极值函数估计电力系统的风险。