电力市场中基于机组可靠性的容量成本分摊

针对以往投资方不承担任何容量投资风险,只要投资办电就一定盈利的局面,利用经济学概念的长期边际成本方法计算容量成本,提出了电力市场环境下计及机组可靠性的容量成本分摊方法和数学模型,在容量成本分摊中适度引入了竞争机制。算例表明,这种方法可以在不同时段各类机组间合理分摊容量成本,并能够刺激发电厂提高其机组的可靠性水平。     

基于外部成本内置法的备用市场竞价模型

针对多因素下多种备用资源的优化配置问题,提出基于外部成本内置法的备用市场竞价模型。以需求响应为机会成本,同时考虑容量事故的不确定性,采用风险管理方法建立发电侧备用需求曲线,实现需求侧与发电侧两类备用资源的协调。量化分析发电侧备用可靠性与碳排放因素的边际外部成本,并将该成本内置到发电侧备用的内部成本报价中,以所得边际综合成本作为竞价依据,进一步实现了发电侧备用资源的内部协调。最后,通过供需理论得到备用最优点。算例仿真结果证明所提方法能够从社会角度实现备用资源的优化配置,具有可靠性与碳减排激励作用。     

联营交易模式下的阻塞成本分摊

在开放的电力市场环境下,输电阻塞不仅关系到系统的安全运行,还影响市场的有效运转.如何快速消除阻塞并实现其成本的合理分配是市场运行的基本内容之一.文章提出了一种联营交易模式下的阻塞成本分摊方法,该方法将对交易的分摊转化为全网→线路→交易的分摊,利用Shapley值实现阻塞成本在线路间的分配.多组测试数据表明,文中的方法能够实现收支平衡,分摊结果合理,且可避免针对交易进行成本分配而产生的计算量过大的问题.     

计及输电网络时空风险的动态电价模型

开展大用户直购电能够激发电力市场的潜力,是中国电力市场化改革的突破口,其中的输电定价方法是影响电力市场发展的关键因素。已有的输配电价年度成本核算方法不能灵活反映用户选择不同购电对象、不同用电方式对输电成本的影响。为此提出基于输电网络时空风险因素的大用户直购电动态电价模型,用以反映用户从不同电源点购电以及不同时间段用电带来的输电成本的变化。将输电成本分解为反映输电网络受气象环境时空变化特征的故障风险成本和不随时空关系变化的固定成本两类,由此确定按月计算的动态电价核定方法。通过构建动态电价模型可以引导用户根据自身特点选择低风险月份多用电、高风险月份少用电的用电模式,降低电网高风险时间段的输电压力,提高电网可靠性。算例给出了大用户从不同空间位置的电厂以及在不同月份购电的风险成本及价格差异,验证了所提模型的有效性和实用性,可为政府核定输配电电价提供借鉴。     

基于安全风险概率的双特高压直流馈入网架关键断面通道检修评估方法研究

双特高压直流(Ultra High Voltage Direct Current, UHVDC)馈入同一网架,通道间存在强耦合性。合理制定受电端关键断面通道检修方案及评估方法,对于防御UHVDC受端交流系统失稳引发大面积停电事故至关重要。针对此问题,提出一种基于安全风险概率的UHVDC馈入网架关键断面通道检修评估方法。首先,在分析受端网架强度评估指标基础上提出基于多馈入短路比的网架强度评估方法,以短路比对网架结构耦合强度进行评估。然后,根据网架评估结果并综合考虑关键断面通道检修安全影响因素,提出高压直流馈入网架关键断面检修的安全风险量化评估方法,构建安全风险模糊评价模型,以各指标变化率对直流通道关键断面检修时整个网架运行可靠性进行量化评估。最后,以某省电网双馈入"青豫直流"及"天中直流"所构成的网架及实际案例仿真评估,验证所提出检修评估方法的有效性,识别出部分危险检修方式以引起生产部门重视并在实际操作中予以禁止。     

电网规划设计中的风险评估应用

通过总结分析国内外电网规划设计中的可靠性准则,研究了基于风险评估理论的可靠性评估方法在输电网规划设计中的应用.采用状态枚举法,将概率评估技术与电力系统可靠性评估结合,通过对表征电力系统充裕性和安全性的风险指标的量化处理,研究了系统抵御严重故障的能力,提出了纳入风险指标的电网规划设计框架.安全应用分析表明了风险评估方法的实用价值,是对传统电网规划设计方法的发展和完善.     

基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。为准确评估覆冰情况下电网所面临的风险,提出了基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法。该方法根据覆冰预测系统预测得到未来数天内的输电线路覆冰厚度,根据时变结构可靠性理论建立了输电线路时变失效率模型,建立了考虑融冰装置的输电线路修复时间模型与融冰装置使用间隔时间的模型;针对传统序贯蒙特卡洛法难以反映覆冰线路时变失效率的问题,提出一种可考虑时变失效率的序贯蒙特卡洛模拟法,并将其用于覆冰灾害下的风险评估。以IEEE RTS-79系统为研究对象,验证了所提模型与方法的有效性;分析了覆冰预测间隔时间和融冰装置数量对电网风险的影响,并给出了相关建议。     

Marginal transmission pricing and supplemental cost allocation method: A case of Philippines

The paper presents application of marginal cost-based pricing of transmission services which is based on the use of bus incremental cost, in a real network of Philippines, and investigates the relationship between marginal network revenue and the transmission utility's (Transco) revenue requirement. The network income derived from marginal cost pricing fell below Transco's revenue requirement thus necessitating for supplementary charges. The paper proposes an allocation method that allocates supplementary charges based on the user's contribution to incremental flow. This method is applied to allocate the remaining network costs not covered under marginal pricing, and the results are compared with the traditional postage stamp method.     

旋转备用对电网可靠性的影响及优化配置研究

旋转备用(Spinning Reserve,SR)的不同分配方案会导致不同的电网可靠性水平。从改善大电网运行可靠性的角度出发,综合考虑机组类型和爬坡速率、元件可靠性参数、网络拓扑结构以及传输容量限制等因素,将SR的优化分配纳入到最优负荷削减模型中。利用该模型不等式约束中控制参数的拉格朗日乘子的物理意义,推导出系统电力不足期望对各机组备用容量的灵敏度表达式,提出了根据该灵敏度结果进行备用优化配置的启发式思路。同时以SR成本与用户停电损失之和最小为目标,通过同步联合优化确定SR的总量与配置方案。RBTS测试系统的仿真结果表明了所提方法的有效性和正确性。     

Customer choice of reliability in spinning reserve procurement and cost allocation using well-being analysis

A novel pool-based market-clearing algorithm for spinning reserve (SR) procurement and the cost allocation associated with provision of spinning reserve among customers (DisCos) is developed in this paper. Rational buyer market model is used to clear energy and spinning reserve markets in the proposed algorithm. This market model gives DisCos the opportunity to declare their own energy requirement together with their desired reliability levels to the ISO and also they can participate in the SR market as a interruptible load. The DisCos’ desired reliability levels are selected from a hybrid deterministic/probabilistic framework designated as the system well-being model. Using the demand of each DisCo and its associated desired reliability level, the overall desired system reliability level is determined. The market operator then purchases spinning reserve commodity from the associated market such that the overall desired system reliability level is satisfied. A methodology is developed in this paper to fairly allocate the cost associated with providing spinning reserve among DisCos based on their demands and desired reliability levels. An algorithm is also presented in this paper for implementing the proposed approach. The effectiveness of the proposed technique is examined using the IEEE-RTS.     

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。     

基于模糊聚类最大树算法的电网建设项目造价风险的关键因素识别

电网建设项目造价风险的关键因素识别是对其潜在风险损失进行有效控制的前提。当前电网建设项目造价控制过程中存在诸多风险,且各类风险对项目造价的影响程度不尽相同。为了更好地对电网建设项目造价风险进行有效控制,从计划发展风险及工程建设风险两方面建立了电网建设项目造价风险构成体系,引入模糊聚类最大树算法,通过构建数学模型,结合实证分析,对电网建设项目造价风险中的关键风险因素进行识别。通过分析可以得出电网建设项目造价风险中的关键风险为基建项目规划风险、基建立项研究风险、基建项目造价风险三大类。关键风险的识别可使项目管理者在对电网建设项目进行造价控制时具有针对性,从而可以最大限度地降低风险、提高投资效益。     

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。     

基于贡献因子理论的阻塞费用连续积分分摊方法

阻塞费用分摊是阻塞管理的重要内容之一.目前的基于AUMANN-SHAPLEY值的分摊方法需采用近似的离散数值积分方法,需多次求解系统最优潮流,不利于大系统应用.该文分析了DC潮流约束下阻塞消除过程中最优解及其灵敏度的变化规律,提出了基于贡献因子理论的阻塞费用简捷分摊方法.与现有方法相比,该文方法的显著特点是:阻塞费用分摊可采用连续积分方法,而不是近似的离散数值积分方法.交流潮流约束下也可采用文中方法.     

计及电量互保策略的售电公司两阶段日前决策方法

售电公司在购电量不足或负荷预测精度较差时,会面临严格的电量偏差考核,并可能产生较大亏损。为此,文中在日前交易前,基于场景分析法,以计入可中断负荷成本和售电公司间电量互保策略影响的售电公司购电费用期望为目标,建立了日前竞价策略模型;然后在市场出清后,根据市场出清价格,以售电公司间电量互保策略作为减少电量偏差的策略,优化可中断负荷量及电量互保下的转移电量,进一步减少电量偏差。在电量结算阶段,分别使用夏普利(Shapley)值和最小费用剩余资金(MCRS)法对售电公司集合总费用进行分配。通过算例仿真分析了不同场景下可中断负荷和电量互保策略下单位电量转移价格对电量偏差时售电公司集合费用的影响,并验证了2种费用分配方法的适用情况。     

基于AHP-熵权法的配电网设备资产运检成本优化配置模型

电网公司已形成了输变配电设备资产运维检修标准成本体系,为适应成本监审、科学配置资源投入奠定了基础。由于配电网设备资产规模大,运维检修作业内容及频次繁琐,运维检修成本结构模糊,导致运维检修成本配置合理性仍存在不足,尚无法支撑成本精益管理。针对配电网运维检修成本配置问题,提出了基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-熵权法的配电网设备资产运维检修成本优化配置模型。基于配电网运维检修成本关键影响因素,建立了成本优化配置评价指标体系;兼顾成本投入合理性和有效性,采用熵权法对优化配置评价指标赋权重,构建区域配电网设备资产运维检修成本优化配置模型,合理有效分配各区域运维检修成本;以某省14家地市单位为例,验证了该模型的有效性及实用性。该模型能够较为合理地对配电网运维检修成本分配进行优化,并对比发现现有分配比例存在的问题,对配电网实际运维检修成本策略的制定有一定的参考借鉴作用。     

基于AHP-熵权法的配电网设备资产运检成本优化配置模型

电网公司已形成了输变配电设备资产运维检修标准成本体系,为适应成本监审、科学配置资源投入奠定了基础。由于配电网设备资产规模大,运维检修作业内容及频次繁琐,运维检修成本结构模糊,导致运维检修成本配置合理性仍存在不足,尚无法支撑成本精益管理。针对配电网运维检修成本配置问题,提出了基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-熵权法的配电网设备资产运维检修成本优化配置模型。基于配电网运维检修成本关键影响因素,建立了成本优化配置评价指标体系;兼顾成本投入合理性和有效性,采用熵权法对优化配置评价指标赋权重,构建区域配电网设备资产运维检修成本优化配置模型,合理有效分配各区域运维检修成本;以某省14家地市单位为例,验证了该模型的有效性及实用性。该模型能够较为合理地对配电网运维检修成本分配进行优化,并对比发现现有分配比例存在的问题,对配电网实际运维检修成本策略的制定有一定的参考借鉴作用。     

超导磁储能系统发展现状及前景

直升机巡检作为输电线路的新型运维方式,具有效率高、效果好等优点,但其规模化推广应用要以安全作业为前提。本文利用风险矩阵法建立了直升机巡检作业安全风险评估模型,从人员、设备、环境三方面分析了作业全过程的安全风险因素,根据风险可能性和后果严重程度两个维度确定风险值,进而根据风险值在风险矩阵中的位置评价各风险因素的风险等级,有针对性地提出了差异化的风险控制措施,为避免高风险作业,保证电网、作业人员、设备安全提供了有利支持。     

微分同胚正规形理论在确定负荷控制地点及SVC安装地点中的应用

应用微分同胚正规形理论,以非线性参与因子为依据,提出了确定实施负荷控制的地点及静止无功补偿(static var compensator,SVC)安装地点的更准确方法。分别以美国西部9节点系统、新英格兰39节点系统为算例进行了有功负荷控制和SVC安装地点分析,并采用电压稳定性指标以及动态仿真对系统的稳定性进行了检验。结果表明,微分同胚正规形方法能更好地反映电力系统的非线性特性,有效地确定实施负荷控制措施的地点以及SVC的安装地点。