基于碳减排效益的西藏绿色水电外送上网电价定价机制研究

我国主要呈现由北至南、由西至东的跨区送电格局。从长景规划建设看,西藏水电将成为"西电东送"的中流砥柱。虽然新一轮电改提出发、售电环节市场化,但西藏厂网未分、水电建设成本高和远距离外送等特殊性决定了其不具备实行市场化的基础。由于缺乏配套上网电价定价机制,藏电外送面临极大挑战。为了进一步促进西藏水电开发及跨区送电的发展,本文统筹考虑水电的环境成本和在受电区的清洁能源价值,结合碳交易市场机制,并以综合因素法权衡现有上网电价定价机制的优缺点,提出基于碳减排效益的西藏绿色水电外送上网电价定价机制,为西藏清洁水电外送提供新定价参考。     

我国电力市场环境下两部制输配电价传递模型

针对我国电力市场环境下独立输配电价的问题进行了研究,提出了一种新的输配电定价方法。从电网结构的角度,把输配电费用分为专项电网工程费用、联网工程费用和公共网络工程费用,并对各部分定价进行了分析。在此基础上,把输配电费用转化成发电侧输配电价和用户侧输配电价两部分;针对发电侧部分,采用两部制邮票法构建其输配电价模型;针对用户侧,采用分电压等级两部制邮票法构建其输配电价传递模型,从而实现了不同电压等级采用不同输配电价。算例结果表明,本文提出的方法能较好地反映输配电价成本和用户需求情况,有利于输配电网资金的回收和电网再建设,可为我国形成独立输配电价机制提供一定的参考。     

能源送出省输配电价定价方法探讨

电力市场化改革的推进,亟需研究适用于电能送端省级电网输配电价定价方法。在总结已有输配电成本分摊和定价方法适用性基础上,分析了电能送出省特征及其对输配电服务定价的影响;然后提出3种输配电服务成本分摊定价方法。分析结果表明,在输电环节采用潮流追踪法可最大限度区分省内/外网络用户对输电网的使用程度,在配电环节采用分电压等级邮票法,兼顾了能源送出省负荷密度低、负荷需求小、经济承受能力差的特点。     

分时电价提升配电网光伏消纳能力多目标优化策略

高比例分布式光伏接入配电网引起电压越限等问题限制了配电网的光伏消纳能力,为此建立了用于提升配电网光伏消纳能力的优化模型。首先,分析分布式光伏接入对配电网电压分布的影响;其次,建立分时电价优化模型和分布式光伏接纳优化模型用于提升配电网光伏消纳能力。分时电价优化模型为基于分时电价提升用户用电功率和降低用户用电成本的多目标优化模型,约束条件包括用户用电功率约束和电价约束;分布式光伏接纳优化模型基于分时电价优化模型计算结果,目标函数为配电网光伏消纳量最大,约束条件包括分时电价优化模型计算得到的配电网用电负荷和线路潮流约束。最后,以某一实际配电网系统为算例,计算结果表明经过2个模型优化后配电网可以有效提升光伏消纳能力。     

Long-run marginal cost based pricing of interconnected system wheeling

Each utility in an interconnected system has an obligation to guarantee sufficient transmission capability to maintain an efficient, economical, reliable and secure system during peak scenarios. Security is an important consideration underlying network investment. The standards of service have a direct impact on investment burdens and therefore definition and consensus among participants in respect of security standards are necessary. Charging for transmission services, ensuring the investment levels and recovery of sunk capital are new problems now receiving attention in the context of electricity supply industry unbundling. In this paper a method for long run marginal cost (LRMC) based pricing in multi-area interconnected system, based on the incremental use of each area's transmission network at times of peak flow, is proposed. The LRMC of transmission capacity is based on long term costs of transmission investment requirements. The marginal wheeling costs, with security taking into account, are computed using the sensitivities of the MW-mile of each area with respect to the bus power demand. These sensitivities are calculated using a linear expansion of the Kuhn–Tucker conditions of the investment cost optimization problem. Contingency ranking method is used to speed up the computation.     

How would real-time electricity pricing affect the Saudi power sector in the long-run?

This paper shows the effects of real-time electricity pricing (RTP) on the long-run marginal costs of power generation in Saudi Arabia. To do this, it links a multi-sector energy system model with a residential electricity use model. The energy system model contains an economic power dispatch optimization component. The residential framework embeds households, whose decisions are governed by microeconomic principles, in a physical building energy model. The analysis entails liberalizing fuel prices for the power utilities and setting the dynamic prices of electricity equal to the long-run marginal electricity supply costs. The electricity prices are solely offered to households. The key takeaways from this analysis are:

• •RTP, a form of dynamic electricity pricing, reduces the variability of the marginal costs for Saudi power utilities throughout the day.
• •Lowered capital spending by the Saudi power sector results from RTP and consequently lower power loads. Moreover, the curtailed investment in power plants would more than cover the costs of residential smart meter replacements.

     

发电公司竞价辅助决策系统的研究与开发

目前,各国电力市场结构主要分为三块:发电市场、输电市场和供电市场.我国开放的是发电侧电力市场,是以“厂网分开”、“竞价上网”的方式进行电力商业化的运营.发电公司的目标就是最大化一个周期的竞价期望收益.本文主要研究发电公司在基于成本分析的基础上如何制订和实施一套合理有效的报价策略,并开发相应软件.     

Real-time pricing of reactive power: theory and case study results

An analysis is made of real-time pricing policies of reactive power using a modification of the OPF (optimal power flow) model. The theory of real-time pricing of reactive power is presented, followed by a case study illustrating the magnitudes and ranges that real-time prices of reactive power might take on under different circumstances. The efficiency implications of real-time pricing of reactive power are compared with traditional power factor penalties. It is concluded that real-time pricing of reactive power should develop simultaneously with that of active power for maximum economic efficiency and smooth operation of the electricity marketplace     

System security control and optimal pricing of electricity

Optimal electricity spot pricing internalizes electricity transportation network costs and constraints. We extend spot pricing theory by including system security control issues in the model. The engineering and physics of system security control imposes a need for speed and precision of response. Traditionally this need has been met by central control of centrally owned equipment and little control of customer-owned equipment. We show that socially optimum prices exist which decentralize security control by internalizing its costs. These prices are robust and feasible to determine without unreasonable information requirements by the market maker. Families of optimal prices and price/quantity controls are determined and interpreted. Contingency planning and enhanced centre/market-maker roles are derived. Applications of immediate interest are also discussed, such as pricing of interruptible loads and assignment of power pool reserves. Symmetry between demand side and supply side security control is shown to be optimal.     

多区域互联电力系统的基于长期边际成本的输电定价

基于长期边际成本的输电定价是基于未来负荷和供给增长的预想峰值,寻求确定未来投资的当前值,该投资应能满足系统中不同位置负荷的边际增长。输电网的用户支付一笔与其在输电网中位置有关的费用给服务的提供者。在一个多区域互联的电力系统中,一个区域的长期边际转运成本为由于系统内2母线间单位交易量而导致该区域的投资成本增加量。提出了一个灵敏度分析的方法来计算各个区域之间的长期边际输电成本。     

实时电价环境下太阳能建筑夏季用电优化

夏季大规模空调负荷的接入加剧了电网负荷峰谷差,对电网经济性运行造成了严重影响。因此,寻求削减空调负荷的有效措施具有重要意义。本文研究了实时电价环境下计及太阳辐射不确定性的太阳能建筑用电优化问题,为了充分利用太阳能资源,该太阳能建筑配置了光伏/光热一体化系统,该系统光热部分收集的热能用于降低建筑空调系统对电量的需求,光电部分产生的电能被存储于蓄电池中,负责向晚间负荷供电。同时针对不确定性问题,本文引入了误差概率模型,采用蒙特卡洛模拟方法计算太阳能建筑的日用电成本,并且考虑不同可控负荷的用电特性,优化建筑内部电气设备的用电时段,以实现降低实时电价环境下用户的用电成本的目标。算例分析中,对比分析了配置有光伏/光热一体化设备的太阳能辅助系统和传统系统的用电经济性。     

调峰电价与可中断负荷联动机制研究

在分析传统调峰方式基础上,提出一种调峰交易模式,即调度机构将所有参与调峰的负荷停止用电或减少用电的容量当作一种“电力资源”买入,参与调峰的负荷具有可中断负荷的特性。因此明确提出参与调峰的负荷被认为是可中断负荷,把可中断负荷补偿费视为该“电源”的购电成本。引入一个可中断负荷补偿机制,实现了“电源”买入。在该模式下,应用微观经济学理论,重点提出了分区调峰电价和统一调峰电价2种调峰定价方法,抓住调峰定价的实质,实现了调峰电价调节供需关系,使市场有限资源优化再分配,实现社会效益最大化。该算法适用于我国电力市场改革初期,利用调峰电价调节供需关系,缓解缺电矛盾。     

我国电力供应紧张原因分析

2003年电力供应紧张再次成为热门话题。主要影响因素表现在：电力投资不足，新增电力投产速度明显与电力需求增长不匹配，工业和高耗电产业高速增长，电网输配能力不足，空调负荷快速增长，电煤价格纠纷造成局部电煤供应紧张，高温干旱少雨造成水电出力不足，电网突发事故等，但根源在于对电力市场缺乏科学的研究，缺乏预见性。为缓解当前缺电局面和防止再次出现全国性的电力短缺，建议加强宏观经济调控，防止出现投资过热和经济过热；兼顾电力发展和结构调整；以市场为导向，科学地研究未来我国的电力市场；准备部分建设周期短的电力项目，以应对经济的超速发展，同时，保持对需求变化的持续预测和跟踪，及时对建设规模进行有效调整，建立及时、有效的电力预报、预警机制；对电力消费出现高速增长期做好必要准备，加快电力建设步伐；针对电力负荷变化特点，重点注意解决峰荷能力不足问题；加强节电力度，力争使电力消费弹性系数逐渐降低；重视电网和配电能力建设，电网和配电能力建设要和发电能力建设统筹协调，统一规划。     

城市电力负荷特性分析及其优化控制

以岳阳市近几年的电力负荷实测数据为依据,通过分析主要负荷特性指标,得出该市电力负荷特性的现状、形成的原因及可能的发展趋势。以改善当地电力负荷特性、提高供电的可靠性和经济效益为目的,通过技术创新、电价平衡、需求侧管理以及客户关系管理等手段优化控制岳阳市电力负荷。其中详细探讨了一种基于长期边际成本原理设计的两部制电价结构体系,给出了这一价格体系设计的具体方法和过程。这些手段在实际应用中被证明能够有效降低负荷峰谷差、平稳电力负荷,提高电力设备利用率及供电的可靠性。优化控制方法对我国其它地区改善用电负荷特性,也具有较高的理论参考价值和现实指导意义。     

基于实时电价的产消者综合响应模型

产消者作为新兴的特殊电力消费者,拥有电力供给和消费的双重角色,具有较强参与实时市场的响应潜力。为提高分布式发电利用率和用户供用电收益,提出基于实时电价的产消者的多阶段综合响应模型。前期优化阶段,综合考虑用户用电经济性、舒适度和电价激励作用,提出用户最优小时需求出价模型;以用户供电收益最大为目标,考虑储能容量和功率约束、储能闭锁和动作死区等因素,提出用户最优小时供给报价模型。出清响应阶段,基于实时电价,结合用户最优小时供需出报价信息,提出用户可控负荷需求响应和分布式发电—储能系统供给响应交替的综合响应模型。算例分析表明,所提综合响应方法能及时响应实时电价的波动,不仅灵活削减和转移了用户在电价高峰区的负荷,而且实现了分布式发电供给从低电价区域向高电价区域的转移,提高产消者供用电的经济性。     

Nodal price control: a mechanism for transmission network cost allocation

This paper presents an approach for the allocation of transmission network costs by controlling the nodal electricity prices. The proposed approach introduces generation and nodal injection penalties into the traditional economic dispatch so as to create nodal price differences that recover the required transmission revenue from the resulting congestion rent. As a consequence, the new electricity prices reflect not only the marginal costs of production subject to transmission constraints but also the capital costs of the network. This is the approach commonly adopted with most commodities whose price includes the unit cost of the good itself as well as the transportation cost from the production centers to the final consumer.     

一种面向微电网多自主体系统的实时电价算法

针对微电网中多个可控出力的供电端向多位用户供电的电能优化调度问题,结合多自主体网络的协调控制机制,从而搭建基于全分布式控制的微电网能量管理系统。根据对偶分解,分解社会效益最大化问题为对偶子问题,并将求解对偶问题的最优Lagrange乘子转化为求解实时电价,从而提出基于Lambda-Consensus的实时电价算法。依据信息交互机制,将功率项反馈给电价计量单元,并根据电价参考值更新本地的电价计量值,进而供电端和需求侧的发/用电调度单元分别响应电价,在有功功率输出/输入的约束下调整发/用电行为,最终实现功率平衡和社会效益最大化。实例验证该算法的有效性和即插即用特性,并在大规模网络下也能达到理想的收敛效果。     

基于价格歧视的区域差别电价机制

在现阶段电价体系中,是采用反映供电成本还是交叉补贴的销售电价定价模式需要从经济效益和社会福利方面进行深入研究。利用经济学的基本原理,分析了销售电价与需求弹性系数的关系。基于福利经济学建立了交叉补贴和价格歧视模型,并在差别电价和统一定价2种模式下对模型进行讨论,分析了生产者的总利润、消费者剩余和整个社会福利。理论分析结果显示区域电价中价格歧视定价模式优于单一垄断定价模式。农村和城市区域差别定价的实际情况进一步验证了理论方法的相关分析。结论是:电价改革中应该注意到区域差别电价政策的合理性,从而通过改革及加强监管予以完善。     

集成定价法在输电电价中的应用

对输电电价的定价方法进行了研究,对输电网的成本进行了分析,将其成本分为固定成本和变动成本2大类,固定成本基本上不随时间变化,变动成本随时间变化而不断改变。提出了集成定价思想,即对输电网的固定成本采用综合成本定价法,按最大需量进行分摊,而对变动成本则采用基于边际成本定价法的实时电价并进行实时分摊,两者有效结合即得出输电网的电价模型。该模型可称为集成定价法下的节点电价模型,可以应用于实时电价、分时电价、日前市场电价和远期合同电价。通过算例说明了该电价模型的具体应用。     

可中断负荷参与备用市场下的可靠性风险电价计算模型

可中断负荷(interruptible load,IL)作为用户参与电力市场的一种方式,最直接的影响是为供电公司提供另外一种可供选择的备用资源,在这种环境下,供电可靠性成本的内容也发生了变化,相应的可靠性电价计算模型也应有所调整。首先给出可中断负荷参与备用市场下可靠性电价定价流程,在此基础上量化了IL由于减少系统备用风险购电成本和电网投资改造风险成本而产生的经济效益,最后根据我国国情给出了可靠性电价的定价模型。算例分析表明,可中断负荷参与备用市场可为供电公司节约大量的可靠性投资成本,使其规避高购电电价和高投资的市场风险,进而降低用户支付的可靠性电价。