基于输配电价约束的配电网投资规模优化模型

综合考虑电网公司配电网投资能力与需求,应用系统动力学理论,构建基于输配电价约束的配电网投资规模优化模型,提出输配电价约束下的配电网投资规模优化策略。在此基础上,应用该模型对某省级电网输配电价监管周期内的配电网投资规模进行仿真优化。算例结果表明输配电价监管下的配电网准许投资规模可以满足保障系统安全运行的配电网投资需求,政策公益性项目投资则需要根据电网实际运营情况合理规划。     

输配电价改革下电网公司实施需求侧管理的成本效益评估模型

需求侧管理符合智能电网的发展方向,为衡量输配电价改革下,实施需求侧管理项目对电网公司的影响,论文确定了电网公司实施需求侧管理的成本指标和效益指标。以输配电价的变化情况划分短期和长期,根据总收益的不同核算方法分别建立短期成本效益评估模型和长期成本效益评估模型。该模型以“可避免峰荷容量”和“新增输配电量”为变量,适用于多种需求侧管理策略和措施。实例分析得到了某区域电网实施需求侧管理的短期、长期成本效益三维评估结果以及输配电价的变化情况,验证了评估模型的客观性和有效性。     

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。     

基于主从博弈的电网公司需求响应补贴定价机制

文中构建了电网公司与多个用户的需求响应主从博弈模型。其中电网公司基于预测得到的下一年负荷持续曲线,选取合适时间段制定需求响应补贴策略,通过降低峰值负荷减少输配电建设成本,提高输配电整体收益;而用户根据电网公司在某时段制定的需求响应补贴价格决定在该时段的响应量来获取额外收益。文中对主从博弈模型的存在性及求解思路进行了分析,并给出了博弈均衡解的求解流程。算例表明,电网公司可基于所构建模型得到峰荷时段的补贴价格,且电网公司及用户均可通过需求响应而获益。此外算例还分析了可避免输配电容量单位成本变化对电网公司需求响应收益的影响。     

基于发电侧与销售侧峰谷电价联动的输配电监管方法研究

根据我国电力市场化改革和国内能源供需形势的实际情况,实施上网侧与销售侧峰谷分时电价联动势在必行。为激励电网公司积极参与实施峰谷分时电价这一需求侧管理措施,本文在分析对输配电网进行政府监管的必要性的基础上,研究提出了分享实施分时电价利益的输配电管制价格模型,并就模型涉及到的定价目标、分享因子等要素进行了深入研究。论文首先分析探讨目前应用较广的激励性输配电价格管制方法及其特点,并在此基础上,以上网侧与销售侧峰谷分时电价联动为背景,构建了价格上限形式的输配电价管制模型,并研究给出了模型中的各个因子确定方法。最为,论文对效益分享因子用一个算例进行了分析验证。     

输配电价改革对省级电网投资的影响及动态评估方法

作为我国新一轮电力体制改革的重点内容,输配电价改革将深刻影响电网公司运营的投资和规划等诸多方面。首先根据输配电价改革的政策方案,建立了省级电网输配电价的核算模型。在此基础之上,提出一种基于系统动力学模型的输配电价改革对电网投资影响的动态评估方法。该方法综合考虑了电网投资评估、电网规划模式和政府监管政策3个方面的影响因素,建立了输配电价与电网投资容量随时间演变的模型,并建立了二者之间因果反馈的量化关系。基于案例仿真计算,量化分析了输配电价改革对省级电网投资的影响及其各种影响因素。     

输配电价改革下电网投资需求与投资能力协调优化研究

在输配电价改革背景的影响下,电网企业的盈利模式以及运营方式发生重大改变,亟需转换企业运营理念以及投资决策,为此建立了一种考虑输配电价改革的电网投资需求与投资能力协调优化模型,对电网投资决策提供方向。首先,对电网的投资需求方面进行分析,并将电网投资能力分为可分配利润、融资资金以及折旧费用,进而构建出基于输配电价改革下电网投资能力计算模型。然后,计算电网投资能力与投资需求的协调系数,考虑多约束条件建立电网投资需求与投资能力优化模型,并引入粒子群优化算法进行协调优化。最后,考虑投资需求与投资能力是否协调的情况进行仿真分析,依据仿真结果提出相应的投资经营策略。通过实例验证表明,该模型可以为电网企业制定合理投资计划提供较为有效的参考。     

兼容需求侧综合资源的输配电容量规划项目评价研究

为了使输配电规划容量与用户实际用电负荷相符,提高电网设备利用率及输配电容量规划项目的科学性与合理性,首先构建了考虑需求侧综合资源的新型输配电容量规划项目评价指标体系,将需求侧资源对用户实际用电负荷的影响纳入规划项目评价范围,从项目投资、项目规划、需求侧综合资源3个方面对输配电容量规划项目进行分析评价。其次构建了基于灰色关联度TOPSIS法的输配电容量规划项目评价模型。最后,将华北某省3个输配电容量规划项目实际数据,代入模型进行实证分析来证明模型的有效性,计算结果准确、科学,能够为输配电容量规划项目提供数据支撑与决策支持。     

输配电价改革背景下电网项目多阶段投资优化决策研究

针对目前电网项目投资模型难以同时考虑输配电价与建设时序的问题,提出了一种输配电价改革背景下电网项目多阶段投资优化决策方法。首先,利用输配电价改革后的电价核算方式,计算电网项目投资的成本与收益。在此基础上,将投资周期分为若干阶段,在每个投资阶段初期增加设备投入以满足逐渐增长的电网负荷需求。以全投资期收益最高为目标,以各阶段功率平衡、投产项目数量、紧后关系等为约束,建立输配电价改革下电网项目多阶段投资优化决策模型。最后,通过IEEE 24节点算例的仿真和分析验证了模型的有效性与在提高投资效率方面的优越性。     

考虑不确定性的需求响应虚拟电厂建模

需求响应将需求侧作为供应侧电能的可替代资源加以利用。文章提出需求响应虚拟电厂概念,根据需求响应的机理不同,分别建立基于激励的和基于价格的需求响应虚拟电厂模型。类比传统发电机组,建立需求响应虚拟电厂成本模型,给出考虑需求响应特点的运行约束条件,同时考虑了响应不确定性对成本的影响。建立不确定性需求响应虚拟电厂模型与传统发电机组共同参与系统调度的优化模型。算例分析表明需求响应虚拟电厂可替代一部分传统发电资源,降低了系统运行成本,并减少了风电弃风量和削负荷。在需求响应虚拟电厂模型中考虑响应不确定性的影响,可提高系统可靠性,降低系统风险成本并促进用户提高自身响应可靠性。     

基于需求侧响应的配电网优化调度研究

随着配电网的快速发展,分布式电源和需求侧响应技术正逐步由输电网向配电网转移。提出了一种含电价型需求侧响应的配电网的优化调度方法。首先构建了电价型需求侧响应的负荷转移模型,以实现需求侧响应执行后的负荷转移;其次,构建了运行成本最小的配电网的调度模型,该模型包括分布式电源的运行成本、与主网的功率交换费用,并将储能设备充放电状态引入约束;最后,采用CPLEX求解器对模型求解。仿真结果表明,需求侧响应技术和储能设备能提升分布式电源的消纳能力,降低配电网的调度运行成本,优化了负荷特性。     

基于系统动力学理论的输配电价绩效管制建模与分析

现有关于输配电价管制模式的研究大多基于静态分析方法,无法适应新电改环境下电网企业投资-运营-收入的复杂时序及因果关系,为此,提出一种基于系统动力学理论的输配电价绩效管制建模与分析方法。在现有输配电价成本管制的基础上,将生态建设投资、服务质量以及提供就业岗位数等指标引入电网企业投资运营绩效管制指标体系,并构建输配电价绩效管制的动力学模型。以某省级电网企业为例,仿真分析其在基期后10 a间的投资运营情况,采用层次分析法确定指标权重,计算电网企业投资运营综合绩效的变化趋势,结果表明,绩效管制模式下电网企业主动修正投资运营策略,在保证自身良性运营的同时达到了监管部门的期望,验证了绩效管制模式的优越性。     

考虑需求响应的负荷控制对供电可靠性影响分析

需求响应一般分为基于电价与激励两种模式,采取需求响应的目的是降低峰时段负荷,减少运行风险。研究的重点是构建包含负荷控制的分时电价负荷模型,分析同时采用负荷控制激励模式与分时电价两种需求响应措施后负荷变化对电网可靠性的影响,从不同角度分析两种模式下配电网运行情况,并提出一种新的通过负荷曲线聚类来计算配电网在动态负荷下的可靠性方法。通过引入改进的k-means聚类算法对不同需求响应模式下的负荷曲线聚类,得到负荷概率模型,结合蒙特卡洛模拟方法来计算不同负荷水平下最终的配电网可靠性指标,分析了在需求响应不同模式下的负荷变化对配电网可靠性影响。算例结果表明,需求响应措施能提高系统可靠性,且包含负荷控制激励的分时电价比单一措施下的可靠性更高。     

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。     

基于量化分解的配电网可靠性提升措施分析

针对当前不同配电网可靠性提升措施分析中定量分析不足、难以横向比较的问题,提出了一种基于量化分解的配电网可靠性提升措施分析方法。以“可靠性参数”为中间变量,研究配电网可靠性提升措施对可靠性指标的影响,通过建立配电网可靠性提升措施与可靠性参数及可靠性指标之间的关联关系,以显式公式形式实现配电网可靠性指标的求解。考虑到配电网的节点规模大但类型相对较为简单,采用基于馈线分类的可靠性评估策略,简化了求解过程。针对实际电网规模、管理制度,以及通信环境、设备基础的不同,引入可靠性提升措施实施度修正参数,以消除由于电网情况不同而带来的差别。通过国内某实际电网算例分析,验证了文中方法的有效性。     

考虑输配电价改革的省级电网规划投资效率效益评估

输配电价改革对于省级电网前端规划提出了更高要求。基于输配电价改革要求,构建省级电网不同类型规划投资项目单位产出效率效益指数模型,并综合考虑历史规划项目优选的叠加影响、各类项目相对重要度和规划目标约束,构建基于效率效益指数模型的省级电网投资分配和优选模型,基于风险指数模型剖析影响效率效益指数的关键不确定性指标。通过与传统方法及输配电价核心监管参数进行比较,验证了方法的有效性。结果表明,提出的方法在新形势下评估各类项目效率效益合理性方面优于传统方法,且电量、资产是电网投资效率效益指数主要影响指标,与输配电价监管核心参数一致,此外,电网公司应重点关注满足新增负荷、加强网架和变电站配套送出类项目。     

基于改进灰色聚类的配电网应急可靠性综合评估方法

配电网应急可靠性水平是衡量其供电可靠性的重要指标之一,是构建坚强电网的重要组成部分。为准确反映配电网应急可靠性水平,提出基于改进灰色聚类方法的应急可靠性综合评估方法。分析配电网应急技术特点,采用层次分析法建立评估指标体系,并引入去量纲和信息熵理论确定指标值和权重,通过对常规白化权函数改进,建立基于改进灰色聚类评估法的评估模型,结合实际情况对配电网应急可靠性进行综合评估。最后,算例采用雷达图和SPSS软件对比分析证明了改进法具有较高的可靠性,并结合实际提出了相应的整改意见,对不同配电网的应急可靠性对比和竞争以及提升配电网自动化水平具有较好的指导意义。     

基于故障树方法的供电可靠性灰色关联分析

新电改方案中重点要求加强政府监管,提升电力安全高效运行和可靠性供应水平,为提升电网企业的供电可靠性,需要全面分析影响供电可靠性,主要是造成居民和工业等用户停电的原因。目前对配电网供电可靠性的研究,多侧重于配电网评估算法方面的研究,首先对电网企业供电可靠性及其影响因素进行分析,利用故障树分析建立停电原因故障树逻辑图,并根据集对分析法得出底事件的最大影响因素;然后,基于这些最大影响因素选取6个影响供电可靠性的评价指标,采用灰色关联度分析法,得到了评价指标与供电可靠性之间的灰色关联度。最后,以算例分析找出影响供电可靠性的因素排序,据此为电网企业提供改善供电质量、提升服务质量的技术支撑。     

计及可靠性的跨地区交易统一输电定价模型

结合中国跨地区输电交易、电力体制及价格政策环境,构造了输电系统可靠性影响的评估指标,建立了计及可靠性的跨地区交易统一输电定价模型。该模型包括二层结构:一是深入分析输电成本,提出了长期边际输电可靠性成本的计算方法,基于电网使用程度和长期边际输电可靠性成本,构建了计及可靠性的用户输电定价模型;二是综合考虑输电线路的投资及可靠性贡献,建立了电网运营商输电收益分配模型,构造并引入了过度投资惩罚基金的经济激励模型。该模型采用统一定价机制,克服了多级叠加和点费率定价不能清晰反映跨区域交易对电网的使用份额的不足,定价公平,结算简单透明;可靠性分量的引入能够为市场成员提供输电阻塞的经济信号,有效引导输电投资和使用。IEEE 57节点算例验证了其有效性与合理性。