智能电网与电力市场之间的作用论文[五篇范例]

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第一篇:智能电网与电力市场之间的作用论文

现在世界各国都在推广使用智能电网,虽然各国的目的不尽相同,但是智能电网推广使用也慢慢的促进了智能电网的发展。从长远的利益来看智能电网的发展,在提高用户的可选范围、扩大新能源的建设和充分利用需求资源和缓解市场压力等方面发挥了重大的作用,作为传统的电网,在智能电网发展的前提,要怎么处理好和智能电网的关系呢?

首先是智能电网对电力市场的基础性作用,实现智能电网是在数字化应用和自动化技术等方面为基础上进行开发的,智能电网具有较强的兼容性和互动性以及经济性的特点,智能电网与电力市场的发展是互相影响和共同发展的。电力市场是智能电网的用户端,电力市场通过开放用户选择权,电力市场的开放程度在一定程度上影响了智能电网的供电以及配电的模式,而且智能电网在用户的需求下在不断的向前发展。从以上可以看出,电力市场是智能电网双向互动的基础,并通过客户的选择来带动智能电网的发展。

其次智能电网推动电力市场进行改革,电网作为电力市场的基础,智能电网要改革和发展,必然和电力市场要进行系统化的配套改革,随着电网建设的不断加快,用户参加的人数越来越多,将电力电网的改革转变为整个社会性的改革,为电力市场注入更多的发展动力。而智能电网市场给用户带来的经济效益将会是用户更加的支持电力市场的改革。

第二篇:智能电网论文

关于智能电网发展的研究论文

摘要:在全球电网逐渐不能满足用户需要的大背景下,智能电网应运而生;简要概括了智能电网相对于传统电网的特点;介绍了智能电网在世界几个典型的国家和地区的发展;最后简述了智能电网在未来的发展前景。

关键词:智能电网;发展

0 引言

在这种全球经济不断发展、用户对于电能质量的要求日益提高以及人们对环境保护愈来愈重视的背景下,人们希望建立一个更加可靠、具有较高自愈能力、与用户之间实现密切互动的现代化电网,于是智能电网应运而生。在智能电网中,可以将能源开发、发电、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其用能设施,通过数字化信息网络连接起来,并通过智能化的控制实现整个系统的优化;充分利用各种能源资源,注重低碳环保,依靠分布式能源系统、能源梯级利用系统、蓄能系统和蓄电交通系统等组合优化配置,实现精确供能对应供能、互助功能和互补功能,将能源利用效率提高到一个全新的水平,使用户投资效益和成本达到一种合理有利的状态。本文主要以几个典型的国家和地区为例简要介绍一下智能电网的由来,特征,发展历程、现状及广阔前景。

智能电网的产生背景及由来

首先,自从进入信息时代,互联网的飞速发展给我们的生活带来了翻天覆地的变化,与之相比,一些国家和地区的电力网络系统并没有跟上时代发展的潮流,电能供应不够稳定,特别是几次震惊世界的大停电事件带来了巨大的经济损失,现行的电力系统压力不断加大。2003年8月14日下午,美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电,停电影响了地铁、电梯以及机场的正常运营,在一些地方造成了交通拥堵,给成千上万市民的工作和生活造成了极大不便;2005年8月25日,美国加利福尼亚州南部地区供电的一条主要输电线路出现故障,加州电力主管部门紧急启动限电措施,造成大约50万居民断电半个小时。

其次,随着经济水平的迅速提升,用户对于电能质量的要求愈来愈高。人们希望获得更可靠、更优质的电能,在目前电网中,电压跌落是最多的电能质量问题。因为电压跌落大部分不可预见和不可控的事件引起的。电压跌落发生的次数在电力系统中每年都不一样。电能质量对于工业和制造厂是一个大问题,对于日益复杂的计算机控制的生产线加工厂,极小的电能扰动都可能带来极大的破坏力。

并且,人们对于环境问题越来越关注,而现在电网中输送的电能大部分都是火电,1度火电产生的二氧化碳约为0.96kg,那么可想而知,全球每年因为发电而产生的二氧化碳的数量是非常巨大的。另一方面,风能、太阳能等清洁能源又得不到充分的利用,面对这种矛盾,人们希望建立一个相对能够可持续发展的电网系统。

在这些大的背景下,2001年,美国EPRI(电力研究院)最早提出“IntelliGrid”(智能电网)概念,并且开始进行相关研究。欧洲2005年成立“智能电网(Smart Grids)欧洲技术论坛”,也将“Smart Grids”上升到战略地位开展研究。2006年IBM提出的“智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性,从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书可以看出,该方案提供了一个大的框架,通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。所谓智能电网是IBM一个市场推广策略。

奥巴马上任后提出的能源计划,除了以公布的计划,美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。

2009年5月,国家电网公司提出在我国全面建设“坚强智能电网”,以应对资源环境问题带来的挑战,全面提高电网的资源优化配置能力和电力系统的运行效率,引领引导并支持能源及相关产业技术和装备升级,构筑起稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系,以能源的可持续发展支持经济社会的可自进入信息时代,全球压力不断增大,能源需求不断增加,电力市场化的不断加深,用户对电能可靠性和质量的要求也不断提升。2 智能电网主要的特点

2.1智能电网的自愈性

这是智能电网最主要的特征,也是智能电网的核心功能,这就需要对电网的运行状态进行连续的的在线评估,并采取预防性的控制手段,对可能出现的问题迅速做出预测、检测和相应,故障发生时,在没有或少量人工干预下能够快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。

2.2智能电网的互动性

在电网中,电网与环境、设备、用户互相之间的互动是智能电网的另一重要特征。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接,支持交易的有效开展,实现资源的优化配置;同时通过市场交易更好地激励电力市场的主体参与电网安全管理,提升电力系统的安全运行水平。这样,一方面为用户节省了开支,同时也会大量减少输电线路不必要的损耗。在这种互动机制下,能够实现风能、太阳能等清洁能源的充分利用,还可以利用电价这一驱动力,削峰填谷,这对于整个电网的运行都有极大的好处。

2.3智能电网对多种能源的兼容性

智能电网的本质是能源替代和兼容利用,它可以实现清洁的可再生资源的转化整合,并输送到国家电网中来,有利于绿色电网的建设。当然这一点是与智能电网的互动性分不开的。另外,各种各样的分布式电源的接入,一方面减少了对外来能源的依赖,另一方面提高了供电的可靠性与电能的质量。

2.4智能电网的坚强可靠性

智能电网的每一个元素都应该有安全需求的考虑,在整个系统中应确保一定的集成和平衡。对其基础设施的攻击主要分为物理攻击和信息攻击,在智能电网中应该在抵御这些攻击的同时,尽量降低成本,获得实际的效益。

2.5智能电网的优质性

智能电网中运用的先进技术将同时减少电力输送系统中的带能质量问题和保护用户的敏感电子设备,总之其终端目的都是将清洁、可靠、优质的电能送到用户。

智能电网在世界上的发展

3.1美国的智能电网 总体来说,美国的智能电网主要是为了建立一个发电和配电更有效更安全的现代化电网来满足当前用户的需求。2001年,美国电力科学研究院创立了智能电网联盟,推动“Intelli Grid”研究。这个项目主要有两个目标:①分析出电力系统的商业需求,包括现在、未来的各种需求,如自愈电网概念等;②以基于这些分析得出的电力系统的需求作为基础,提出支撑未来电力系统的信息需求系统使用战术性的方法来建立一个战略视图,以战略的高度建立一个不依赖具体技术的视图框架。

为了使美国电网实现现在化,保证经济安全和国家安全,美国能源部(DOE)于2003年发布了“Grid2030”,对美国未来电网远景做了阐述。DOE于2004年有进一步发布了“国家输电技术路线图”,为实现“Grid2030”进行了战略部署。在这两份文件以及工业界的指导下,2004年在DOE的支持下,电网智能化项目(Grid Wise)启动。

2005—2006年,DOE与美国国家能源技术实验室(NETL)合作,发起了“现代电网”倡议,任务是进一步细化电网现代化远景和计划,并在全国范围内达成共识。国家电工委员会IEC于2008年筹建了SG3智能电网战略工作组,以制定智能电网的相关标准,推进智能电网的进程,促进智能电网发展过程中的一致性。2009年4月16日,美国副总统拜登公布了能源部发展智能电网的详细规划。能源部将设立两个专项计划,分别为“智能电网投资拨款项目”(Smart Grid Investment Grant Program)和智能电网示范项目(Smart Grid Demonstration Projects),投资额分别为33.75亿美元和6.15亿美元。2009年4月,美国National Grid向马萨诸塞州公共事业部提交了一份持续两年、总投资达5700万元的电网示范项目。

2007年初Xcel能源公司推出了智能电网概念,选择美国科罗拉多州的博尔德是推进智能电网城市项目,并付诸实施。在资金方面,Xcel能源公司预计与其合伙人资助一亿美元,并计划调动其他来源,包括政府补助金,做到让消费者无成本投入。2008年美国博尔德市已经成为了全美第一个智能电网城市。3.2欧洲智能电网

2004年,欧盟委员会启动了相关的研究与建设工作提出了欧洲要建设智能电网。2006年,欧盟理事会能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确指出,欧洲已经进入新能源时代,智能电网技术是保证电能质量的关键技术和发展方向。保证供电的持续性、竞争性和安全性是欧洲能源政策最重要的目标,也是欧洲电力市场和电网必须面对的新挑战。未来整个欧洲的电网必须向用户提供高度可靠、经济有效的电能,并充分开发利用大型集中发电机和小型分布式电源。

2008年7月1日,意大利国家电力公司(ENEL)负责启动了欧盟11个国家25个合作伙伴联合承担的ADRESS项目。该项目总预算为1600万欧元,目的是开发互动式配电能源网络,让电力用户主动参与到电力市场及电力服务中。2001~2008年,意大利国家电力公司累计安装了3180万块智能电表,覆盖率已达到95%,剩余部分将于2011年前完成。

2009年4月,西班牙电力公司ENDESA牵头,与当地政府合作在西班牙南部城市Puerto Real开展智能城市项目试点,包括智能发电(分布式发电)、智能化电力交易、智能化电网、智能化计量、智能化家庭,共计投资3150万欧元。当地政府出资25%,计划用4年完成智能城市建设。该项目涉及9000个用户、1个变电站以及5条中压线路和65个传输线中心。

2009年6月,荷兰阿姆斯特丹选择埃森哲(Accenture)公司帮助自己完成“智能城市(Smart City)”计划。该计划包括可再生能源利用、下一代节能设备、CO2减排等内容。法国的规划是从2012年1月开始,将所有新装电表更换为智能电表。英国能源和气候变化部2011年3月30日宣布,将于2019年前完成为英国3000万户住宅及商业建筑物安装5300万台智能电表的计划。目前英国的人口约为6000万,约有2300万户家庭,该计划几乎涉及英国所有住宅和商业建筑。作为欧洲2020年及后续的电力发展目标,未来欧洲电网应满足以下需求:①;灵活性,在适应未来电网变化与挑战的同时,满足用户多样化的电力需求;②可接入性,使所有用户都可接入电网,尤其是推广用户的对可再生、高效、清洁能源的利用;③可靠性,提高电力供应的可靠性与安全性以满足数字化时代的电力需求;④经济性,通过技术创新、能源有效管理、有序市场竞争及相关政策提高电网的经济效益。3.3日本的智能电网

日本政府通过深入比较与美国电力工业的不同特征,结合自身国情,决定本国的智能电网的发展。日本政府大规模发展新能源,确保电力系统的稳定,构建智能电网。据2009年3月17日日本《电气新闻》报道,针对美国提出的智能电网,日本经济产业副部长望月晴文指出,美国的脆弱电力系统与日本的坚强电力系统无法单纯比较,日本将根据本身国情,主要围绕大规模开发太阳能等新能源,确保电力系统稳定,构建智能电网。经产省根据日本企业在智能电网的技术先进性,选出了7领域26项重要技术项目作为发展重点。如输电领域的输电系统广域监视控制系统(WASA)、配电领域的配电自动化、储能领域的系统用蓄电池的最优控制、电动汽车领域的快速充电和信息管理和智能电表领域的广域通讯等列入其中。2010年4月,日本经产省在横滨市、丰田市、京都府和北九州市开展了智能电网实证项目。京都府京阪奈节能城市项目,利用智能电表开展节能技术实证;横滨市开展智能家居技术实证;北九州市开展新能源接入技术实证;丰田市开展电动汽车技术实证。3.4中国的坚强智能电网

我国关于智能电网的研究进展缓慢,甚至是刚刚起步。2007年10月,华东电网公司启动了智能电网可行性的研究,密切跟踪国际先进电力企业和研究机构对智能电网的研究,并结合华东电网的现状和今后的发展要求,提出了三个阶段的发展思路和行动规划——2010年初步建成电网高级调度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网,2030年真正建成具有自愈能力的智能电网。2009至2020年国家电网总投资3.45万亿元,其中智能化投资3841亿元,占电网总投资的11.1%,未来10年将建成坚强智能电网2009至2010年为规划试点阶段,重点开展坚强智能电网发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发、设备研制及各环节的试点工作;2011至2015年为全面建设阶段,加快建设华北、华东、华中“三华”特高压同步电网,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术和装备实现重大突破和广泛应用;2016至2020年为引领提升阶段,全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备全面达到国际先进水平。中国国家电网公司目前正在推进“一特四大”的电网发展战略以特高压电网为基础,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发,在全国范围内实现资源优化配置。以大型能源基地为依托,建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网,形成电力“高速公路”。同时,将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。

智能电网的广阔的发展前景

作为世界各国都在着重研究发展的新一代电网,应该说,智能电网的发展前景还是很广阔的。通过以上的分析我们可以看出,与当前的传统型电网相比,智能电网有其独特的优势,它可以解决很多当前电网所不能解决的问题。它的自愈性理论上可以使当前电网中出现的大停电事件变为零可能;并且其互动性是极具现实意义的,通过供电公司与用户的双重反馈可以极大的促进当前风电等不可控电能的利用和电能传输的效率;智能电网还可以加快绿色电网的建设,使电网更加安全洁净。同时,智能电网可促成和激励新产业的发展扩大,加快电力市场和国民经济的发展与繁荣。电网的创新将使销售市场更加自由,更具有创造力,以智能电网为载体,以提高能源利用效率、减少对环境的影响为主要驱动力的一系列新技术所组成的产业群将随智能电网的建设而获得更大的发展。并且,最具前景的产业是电动汽车及储能技术,最具难度的是如何实现电网的最有控制。智能电网还会促进电力市场的蓬勃发展,在智能电网中,先进的设备和广泛的通信系统等基础设施及其技术支持系统为市场参与者提供了充分的信息和数据。总之,在未来一段时期内,智能电网必将成为世界电网发展一个重要方向。

结论

本文主要通过综合智能电网在几个典型的国家和地区的发展历程,简要地介绍了一下对于智能电网的浅层认识。1)智能电网作为新一代电网是在目前电网所暴露出的问题的推动下出现的;2)智能电网具有传统电网所不具有的特征;3)世界上许多国家和地区都在努力开发适合于本国国情的智能电网;4)智能电网具有广阔的发展前景。

参考文献:

[1] 《智能电网导论》——许晓慧 [2] 《中国电力与能源》——刘振亚 [3] 《复杂大电网安全性分析¬——智能电网的概念与实现》——丁道齐

[4] 《智能电网 ——新能源、新技术、新材料的应用平台》——2009年6月1日 [5] 《欧洲智能电网产业发展形势与需求分析》——北极星电力网 [6] 《日本智能电网发展模式与方向》——2011-08-19 [7] 《我国智能电网的发展前景分析》——行业研究

第三篇:智能电网论文总结

智能电网论文总结

一.智能电网定义

欧盟智能电网特别工作组描述的智能电网是:可以智能化地集成所有接于其中的用户——电力生产者(producer)、消费者(consumer)和产消合一者(prosumer)——的行为和行动,保证电力供应的可持续性、经济性和安全性。

美国能源部在其研究报告中将智能电网描述为:智能电网利用数字化技术改进电力系统的可靠性、安全性和运行效率,此处的电力系统涵盖大规模发电到输配电网再到电力消费者,包括正在快速发展的分布式发电和分布式储能。

中国国家电网公司将其提出的坚强智能电网描述为:以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节,涵盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动内涵的现代电网。

二.智能电网特征

1)灵活性。灵活性是指系统功率/负荷发生较快的变化、造成较大功率不平衡时,通过调整发电或电力消费保持可靠供电的能力。

2)可观测性和可控性。智能电网连接着众多的不可控源和灵活源,必须对这些灵活源进行有效的观测和控制,才能实时跟踪不可控源的变化,保证电力和负荷的平衡;同时,间歇式能源、分布式能源的大规模并网,加剧了电网面临的不确定性,而随着社会的发展,输电走廊的获取难度加大,为了提高电网的利用率,电网更多地运行在临界稳定运行状态,加大了电网的安全稳定风险。为了保持电网的安全稳定性,需要进一步提高电网的可观测性和可控性。

3)互操作性。提高电网的灵活性、可观测性和可控性,离不开先进的传感技术和自动化技术,需要以先进的信息通信技术(information communication technologies,ICT)作为支撑。

互操作性是指保证 2 个或更多网络、系统、设备、应用或元件之间相互通信以及在不需要过多人工介入即可有效、安全、协调运行的能力。三.各模块研究总结

1.中外智能电网发展战略

总结对比了中美欧智能电网发展及战略。对比了中美欧三方发展智能电网的内部环境和现有基础,为分析三方在智能电网发展的差异性提供了背景;阐述了智能电网的主要特征是灵活性、可观测性及可控性、互操作性,为理解中外智能电网的技术选择、研发方向和示范重点及技术发展路线提供了基础;介绍了三方各自在智能电网研发和示范方面的进展情况,分析了现阶段中美欧三方发展智能电网所面临的障碍;最后,对今后智能电网的发展趋势进行了预测,对中国智能电网发展战略提出了建议。

2.配电网智能调度模式及关键技术

分布式电源、微电网、储能装置、电动汽车充放电设施接入配电网运行改变了配电网能量平衡的模式,为了推进智能电网建设,在分析配电网及其调度控制特点的基础上给出了配电网智能调度目标和调度象。为实现配电网的高效运行,提出基于配电网络、电源和负荷互动的多维多阶段递进式配电网智能调度模式,给出了配电网智能调度系统的功能结构。提出为实现配电网智能调度系统必须解决的关键技术,探索了配电网调度的发展趋势,给出了相关研究方向。3.新一代智能电网调度技术支持系统架构研

随着计算机、互联网、物联网等技术的发展,云计算的应用领域持续拓展,为IT企业的转型升级提供了契机。基于云计算的理念,结合我国未来电网调度技术支持系统的需求,提出了集散式和集中式调度技术支持系统架构,并对两者进行了比较,指出集散式架构可以作为我国调度信息化系统的近期发展目标。针对集散式系统架构,提出了1+N两级的硬件部署架构构想;最后分析了集散式架构应用到电网调度自动化系统的技术问题。

4.智能变电站微电网设计与控制 在简述微电网、微电网结构、微电网控制原理的基础上,针对智能变电站的设备与负荷特点,以国网河北省邢台供电分公司110k V节固智能变电站为例,设计智能变电站微网模型,经过分析可知这种设计利用现成智能设备减少了微电网的建设成本,既充分利用了内部环境资源,又提高了变电站站用电系统的可靠性,具有现实的经济与节能意义。5.智能电网下继电保护方式相关问题

智能电网实际运行过程中,保障其稳定性的首要环节就是继电保护,在智能电网出现并发展中,继电保护方式也必须及时做出转变和调整。鉴于此,文章从智能电网建设给继电保护带来的机遇入手,对继电保护重点研究的内容进行了分析,最后展开了智能电网下继电保护的广域保护研究,希望对我国相关领域的发展起到促进作用。6.智能电网条件下的需求响应关键技术

目前,智能电网已成为世界电网发展的大趋势,符合社会和经济发展的必然要求。文章针对智能电网条件下的用户需求响应展开深入分析和总结,调研国内外需求响应的发展现状,从需求响应概念、激励机制、效益评估、支持平台技术、应用于风电消纳等方面对国内外学者在相关领域的研究成果进行总结,并结合典型案例深入剖析,指出当下实施需求响应存在的问题和相关对策,以期为我国智能用电和需求响应的发展提供借鉴。

7.智能电网中储能技术应用规划及其效益评估方法综述

智能电网是电力系统发展的终极目标,而储能技术在智能电网的建设过程中起到非常重要的作用。在总结现有的储能技术的基础上,针对储能技术在电网侧、用户侧和新能源发电中等 3 个不同的主要应用场合,对其应用规划和效益评估方法进行研究和归纳,分析相关研究的模型中目标函数的差异,以及约束条件的不同,指出目前研究的优点和不足。此外,对储能应用规划中的算法进行分析,说明传统的数学方法是其主要方法。最后,阐述储能规划中有待进一步考虑的问题和未来应用推广过程中应予以关注的方面。8.面向智能电网的用户需求响应特性和能力研究综述

区别于传统能效项目,需求响应项目的执行效果取决于项目的参与率和用户响应特性及能力。总结目前国内外各类需求响应项目中用户响应特性方面的研究进展,对其影响因素进行归类研究;介绍负荷价格弹性、替代弹性和弧弹性等 3 种定量用户价格响应特性的方式,并对其影响因素从时间跨度、行业类别和其他差异化特性等 3 方面进行分析;此外,从需求响应支撑技术、需求响应项目设计等两个大方面分析其对用户需求响应特性和能力的影响。最后,结合中国国情对于用户响应特性建模和需求响应项目设计方面提出设想和建议。

9.考虑新能源发电与储能装置接入的智能电网转供能力分析

可再生能源发电和新型储能系统接入电网后使得 N-1重构路径的选择更为复杂,为解决此背景下智能电网转供能力的计算问题,在对二者时变运行特性分析的基础上,提出基于智能电网转供能力指标体系的 N-1 恢复模型,通过对转供能力指标计算公式线性化处理,并结合基于拓扑模型简化的人工智能(artificial intelligence,AI)优化算法,利用优化调整电网、可再生能源发电、新型储能系统的运行方式,实现电网 N-1 后转供能力最大。最后,以某实际典型电网为例,分析可再生能源发电和新型储能系统接入电网对提升系统应对 N-1 故障能力和实现负荷有效转移的作用,验证了转供能力指标对于定量描述智能电网自愈特性的有效性。

10.储能技术综述及其在智能电网中的应用展望

本文综述了重要储能技术的特点及其发展现状,并针对储能技术在智能电网中的应用进行了探讨。重点介绍了抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能、蓄电池储能、超级电容器储能以及超导磁储能。根据智能电网的特点,讨论了现阶段储能技术所面临的问题和发展趋势。11.农村户用型智能微电网设计与实现 针对目前中国广大农村地区供电可靠性及电能质量差等供电难题,该文提出了一种基于当地分布式能源结构特点,广泛吸纳分布式能源的新型户用微电网供电模式,并给出了较为详细的设计方案。同时,考虑到系统维护的现实情况,采用组态软件及 SQL server 数据库设计了一套基于 GPRS 网络的远程监测控制和数据采集(SCADA)系统,由专业人员进行远程监控。基于该方案设计的微电网系统已先后在某农场和某农村投入运行,结果表明该户用型微电网运行稳定,能够广泛吸纳分布式能源,解决农村供电难题,为农村地区提供可靠、优质的电力供应。12.农村电网线路无功优化智能控制策略与装置

在农网线路无功补偿位置和补偿容量已经确定的情况下,提出一种智能控制策略,使整个网络损耗最小且实时电压不越限。建立以网损最小为目标的电容器优化投切模型,根据无功补偿对潮流影响的特点以及负荷特性,通过对Tabu搜索方法进行改进来寻求最优解。根据农村配电网现有的自动化条件,采用 GPRS 远程通信技术实现调度室上位机和线路中各智能无功补偿装置之间的数据交换,从而实现配电线路无功优化控制。

第四篇:电力市场论文

电力市场电价概述

李 杰

华北电力大学电气化0604班(200601001111)

【摘要】电力市场的兴起使电价理论研究日益受到重视。电价在电力市场中起着优化资源配置、组织生产、促进流通、平衡利益等一系列重要作用。本文主要通过对电力市场的简介,从中重点概述我国电力市场电价的改革、基本理论、影响因素、预测方法等,并给出了自己对现行电力市场电价的一些认识,希望有助于读者对电力市场电价的系统了解。

【关键词】电力市场 电价理论 上网电价 输配电价 销售电价 电价因素 电价预测 0 引言

随着我国社会主义市场经济体系的建立,如何打破垄断经营,引入有效的竞争机制,从而提高整体的社会效益成为电力工业市场化改革的重大课题。在电力市场中,市场机制(价格机制)对电力商品从生产到消费的所有环节进行协调与控制。电价的形成机制与电价的结构体系决定了市场的公平、公正和高效运行。电价既是电力供求的市场信号,又是电力市场发展的调节杠杆,还是关系国计民生、各行各业经济效益和切身利益的重要经济参数。因此,电价问题一直令人关注。我国近年来出台的电力体制改革方案也将电价及其形成机制列为重要内容。我国电价虽经多次调整,但至今电价形成机制尚不明确、电价结构及水平确定方法尚不科学,从而造成电价名目繁多、水平不一。为此,本文着重从整体方面概述了我国电力市场中的电价的相关问题,并阐述了对电力市场电价的基本认识及见解。

输、配、售电各个环节都实行垄断经营管理。(2)买电型运营模式:该模式在发电领域实行竞争机制, 但只允许有一个买电机构负责从不同的发电公司购电, 不允许发电厂将电直接卖给最终用户。买电机构对输电网和最终用户的电力供应实行垄断。(3)批发型运营模式:该模式允许配电公司直接向发电公司买电, 并通过输电网输送, 因此, 要求输电网向配电公司开放。配电公司对最终用户的电力供应实行垄断。(4)零售竞争型运营模式:该模式的特点是输电网和配电网都开放, 配电和售电的经营也分开, 在售电领域也引人竞争机制。允许所有的用户选择供电公司, 甚至直接从发电公司买电。这里的供电公司可以是配电公司, 也可以是没有配电网的电力零售商, 允许成立独立经营的专门向最终用户售电的供电公司。

1.2 我国电力市场概述

从80 年代开始,一些国家开始进行电力工业改革。例如拉美的智利、阿根廷,欧洲的英国、挪威,以及美国、澳大利亚等国先后对传统的电力管理运营方式发起了冲击,并取得了一些有益的成果。促使世界范围内实行电力工业改革的原因大致有政治改革、管理效益低下及电力工业失去活力等。电力工业由于具有处于国民经济能源的基础地位,电能不能大量存储,电力生产与消费同时完成和电力事业的公益性等特点,因而长期实行垄断经营。如此大规模的能源生产、传输和消费对现代社会影响深入到方1 电力市场简介

1.1 电力市场基本概念

电力市场的实质是通过建立电力系统商业化运营环境来提高整个电力工业的经济效益, 市场竞争机制和用户选择市场是电力市场的两个基本方面。电力市场具有一般市场的基本内涵。其特点表现为交易瞬间完成和以电网为场所。电力市场的运营模式有:(1)垄断型运营模式:该模式中发、方面面,特别是在当前可持续发展、环境保护的呼声越来越高的情况下,电力工业的经济效益、社会效益日益受到人们重视。电力工业的改革和发展, 为我国电力市场的初步建立和逐步完善提供了可能, 随着我国电力调度自动化技术的发展和不断完善, 为电力市场提供了实施手段。基于我国电力市场改革的必要性和可能性,我国进行了电力市场改革。电力体制改革的总体目标是,打破垄断,引入竞争,提高效率,降低成本,健全电价机制,优化资源配置,促进电力发展,推进全国联网,构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。电力体制改革的主要内容是,为在发电环节引入竞争机制,首先要实现“厂网分开”,将国家电力公司管理的电力资产按照发电和电网两类业务进行划分。发电环节按照现代企业制度要求,将国家电力公司管理的发电资产直接改组或重组为规模大致相当的5个全国性的独立发电公司,逐步实行“竞价上网”,开展公平竞争。电网环节分别设立国家电网公司和我国南方电网有限责任公司。国家电网公司下设华北、东北、华东、华中和西北5个区域电网公司。国家电网公司主要负责各区域电网之间的电力交易、调度,参与跨区域电网的投资与建设;区域电网公司负责经营管理电网,保证供电安全,规划区域电网发展,培育区域电力市场,管理电力调度交易中心,按市场规则进行电力调度。区域内的省级电力公司可改组为区域电网公司的分公司或子公司。经过近年来的实践,证明了我国电力体制改革取得了突出成效。电力市场电价基本理论

2.1 我国电价改革

我国电力改革和发展潮起潮落,从投资体制改革到管理体制改革,从电力短缺到电力过剩,电价一直就是一个不能绕过的关键点。甚至于有时候,它就是电力改革和发展的一个“标志”,电价不动就意味着电力改革和发展踌躇不前,电价改革和变化就带来了电力工业发展翻天覆地的变化。众所周知,与计划经济时代的诸多价格政策一样,改革开放前的电价也采用了高度集中的管理体制,其基本特征是:定价权限高度集中,电价体系长期统一,电价水平相对低廉和稳定。然而,随着生产资料价格实行双轨制后,这种电价政策显然已不随适时代的要求。随着电力改革的不断深入,我国电价体制也不断改进,与电力市场体系相适应。

电价改革是电力体制改革的核心内容。在整个电力体制改革中, 电价作为重要的经济杠杆, 在建立和培育电力市场, 优化配置电力资源, 调整各种利益关系方面具有不可替代的作用。

我国电价改革的基本思路是: 在稳步推进电力体制及电力市场改革的基础上, 建立清晰的、分环节的(上网电价、输电电价、配电电价和终端销售电价)电价体系和相应的电价形成机制。同时, 建立规范、透明和高效的电价监管制度。各环节的电价形成机制是: 上网电价──引入竞争、市场定价。在厂网分开的基础上, 建立区域电力市场, 制定市场交易规则, 价格在竞争中形成;输配电价──政府监管、独立定价。根据输配电网络业务的自然垄断特性, 确立合理的输配电价形成机制和有效监管方式, 建立与输配网络业务相适应的独立价格形式;销售电价──市场主导、政府监管。实行以市场为主导的定价模式,引入竞争性零售商制度, 让用户对供电方享有充分的选择权。

2.2 电价的功能

目前在世界范围内进行的电力工业体制改革,要求无论是国营的还是私营的电力公司都必须面向市场,参与竞争。改革的主要内容有两个:(1)实现电网开放,打破发电、输电、配电、售电一体化的传统结构和地区性垄断。(2)以市场理论为基础,强化电价的经济信号功能及市场协调功能。电价在电力市场实现过程中占据着核心地位。电力市场的理论问题集中在电价上,具体表现为将电力从生产到消费的一切行为都用价格(费用)表示出来。例如:峰谷电价计算;水电电价的确定;无功电费的计算;检修费用的计算;备用费用的计算;输电费用的计算;接网费用的计算;事故损失计算;可靠性费用计算等等。利用电价在市场环境生产与消费,从而达到优化资源配置,合理组织生产,提高社会经济效益的目的。

电价在电力市场中的核心地位是同其具有的功能分不开的。首先,电价不论是在一个政府定价的完全垄断的环境中,还是在一个充分竞争的市场环境中,财务核算是其最基本的功能。一方面电力生产服务部门依据电价获取收益,维持生产与再生产,另一方面用户根据电价决定用电,核算其用电成本。其次,电价在市场环境中起着促进生产、引导消费的经济信号作用。这里需要突出强调的是电价引导消费的负荷管理功能,正是电价的负荷管理功能将用户与电力系统更紧密的联系起来,使电力供需双方在一个平等的地位,针对电价作出相应反应,同时也影响电价的变化,最终达到供需平衡。此外,电价通过市场机制完成从资源配置、组织生产到产品分配等一系列工作。合理的电价体系在满足市场参与者追求自身效益最大化的同时也实现了社会效益的最大化。最后,电价作为国家能源政策等一系列经济、政治政策的实现手段,在国民经济生活中起着重要作用。即使在自由的市场环境中也不排斥政府运用信贷、税收、许可证等手段干涉价格从而达到更高的政治目的。2.3 我国电价制度

电力与国民经济的密切联系,电价的制定是一个重大与复杂的问题。由于电力工业天然具有的垄断性与公益性,成本与合理收益原则一直是制定电价的主要原则。我国《电力法》第三十六条关于电价的定价原则规定:“制定电价,应当合理补偿成本,合理确定收益,依法计入税金,坚持公平负担,促进电力建设。”从中可以看出我国电价是以成本为基础的电价,电价中包括了三部分,合理成本,合理收益及法定税金。基于这些基本原则,可以合理的形成确定电价的电价机制。其中,电价形成机制的价格模型是运用经济学的生产理论、供需理论,研究在市场环境中形成电价的模型与方法。价格模型按历史发展可分为综合成本定价、边际成本定价和报价定价三种主要形式,如图

1中的经济信号作用,指导、调节、控制电力所示。从价格模型的发展可以看到,电价从单纯的财务结算功能向电力的生产和消费指导功能转变,从而更有利于经济性、公平性的实现。

图1 电力价格模型的发展

电价在实践中不是一个独立的价格,而是一个价格体,合理、完善的体系有利于电价各项功能的实现。从电力生产到最终消费,按空间电价可大致分为三个价格子系统,见图2所示:

图2 电价体系按空间分类

按照组成,电价又可分为固定部分(容量电价)和变动部分(电量电价)两大部分。如被广泛使用的三部制电价:

用户电费=容量价格×用户容量+电量价格×用电量+用户成本(1)

电价的固定部分是考虑到电能不能存储的特点,无论电力用户当时用电多少,系统都必须按最大用电方式准备发供电设备,所以电价的固定部分对于电网收支平衡及扩建发展具有重要作用,特别是在缺电或快速发展的电网。

按电力系统运行状况区分,电价又可分为正常电价,事故电价,丰水电价等。2.4 电价链及各环节电价计算

根据电力工业组成及生产特点,基于电力资产重组和企业再造流程,电力市场设计运作是一个发、输、配、供、用电环节组成的大系统。根据价值链理论,其各环节的电价形成一个由上网电价、输配电价和销售电价构成的电价链(见图3)。这个电价链,从电力供给角度看,是以电力供给者为核心的供应链;从电力需求角度看,是以用户为核心的需求链。无论从哪个角度出发,电价链中的各环节形成互联机制,即上一环节电价变动必然影响下一环节电价变动。显然,发电侧上网电价作为电价链的最前端,对整个电力系统各环节电价影响极大。

图3 电力市场运营和电价链

电能作为电力工业的唯一的无形产品不能储存,随用随发,电力需求价格弹性远远小于1 ,说明电作为商品是必需品,终端用户需求几乎无弹性,从而难以形成电力买卖交易的相互作用。显然,电力工业改革和电力市场发展既要考虑市场经济的一般规律,又要考虑电力工业上述特殊规律,电力市场作为商品市场既有一般商品的共性和共同规律,又有其自身个性和特殊规律。为此,必须 从引入竞争机制和重建电价管制机能两方面,进行电价形成机制分析。电价既是电力交易的市场信号,又是电力市场的经济杠杆,其形成机制既要遵循市场经济的供求与电价间的互动规律(如图4所示),又要符合电力市场的竞争与管制间的互补机理。

图4 电力供求与电价互动规律图 电力供求与电价互动规律、电力竞争与管制互补机理和电价链互联机理三位一体化是电价形成机制的宏观界定,电价形成要素的性质、结构及其相互关系便是电价形成机制的微观说明。下面,我们基于图3 所示的电价链模型,分别介绍电价链各环节电价即上网电价、输配电价和销售电价计算模型方 法。

(一)上网电价及其计算模型方法

发电上网电价是指发电企业与购电商进行上网电能结算的价格。上网电量的计量点通常是在发、输电资产的产权分界处或发电厂出口。目前我国上网电价主要有经营期平均上网电价、老电厂电价、三段式还本付息电价、外商投资及中外合资电厂固定回报率电价或承诺电价, 小水电、小火电电价、可再生能源电价,一些地区实行了峰谷电价, 部分水电站实行了丰枯电价。个别抽水蓄能电站还实行了两部制电价。现在上网电价的价之间的差反映出来。以此计算出来的全国输配电价的平均水平约在0.10元/千瓦时。输、配电网服务价格制定涉及到输配电价的管制方式、定价原则(补偿成本原则、合理收益原则、公平负担原则、相对稳定原则、信息公开原则)、定价方法、输电服务分类和定价方法和阻塞管理等一系列问题。输配制定方法: 竞价上网前, 政府根据经营期限, 按省级电网内同时期建设的同类型技术先进的发电机组的社会平均成本为基础核定成本, 加合理收益和税金的原则核定上网电价。除政府招标确定上网电价和新能源的发电企业外, 同一地区新建设的发电机组上网电价实行同一标杆电价。原来已经定价的发电企业上网电价逐步统一, 通过政府招标确定上网电价的, 按招标确定的电价执行, 同时上网电价随燃煤价格波动实行煤电联动。

上网电价由容量电价和电量电价组成。容量电价反映发电的容量成本,与机会成本有关。容量电价保证投资本金按期回收,从而保护投资者的投资电力的积极性,有利于电源建设和电网统一调度。发电厂的容量电价应以网内平均单位容量造价为基础,老机组应按重置成本进行资产评估,新机组的容量电价可以长期边际成本为基础。我国目前采取的竞价上网电价模式为: 单一购电者+ 竞价合约= 上网电价(2)单一购电者是指代表所有电力用户统一收购电力市场竞价上网电量的一个购电者(目前为省电力公司),竞价合约是买卖双方约定的一种期货交易合同。竞价合约的内容是发电商收入等于现货市场售电收入加上差价合约收入:

R = QgPp + QC(Pc + Pg)= Qc Pc + Pg(Qg-QC)(3)式中,Qg 为现货市场交易电量,Pg 为现货市场结算电价,QC 为合约电量,Pc 为合约电价。

(二)输配电价及其计算模式

目前输配电价没有明确的独立的定价机制, 输电价格和配电价格没有分开(小部分长距离输电规定了输电价格)。输配电价主要通过政府制定的销售电价与上网电电价格从制度上可分为单一制输配电价格和两部制输配电价格。单一制输配电价又可分为单一制电量电价(又称为单一制电度电价)和单一制容量电价(又称为单一制定额电价)。单一制电量电价是指把输配电网的成本分摊到预计通过输配电网的每千瓦时电量中, 形成具体的电量电价水平, 然后按照实际的输配电电量收取输配电费用。单一制容量电价是指把输配电网的成本费用按输配电网各用户对其使用和受益容量的多少进行分摊, 形成容量电价, 输配电网各用户根据分摊结果, 按年(月或季)向电网经营者缴纳固定费用, 之后无需再为使用输配电网设备支付费用。两部制输配电价格是指把输配电网的容量成本按各用户对电网使用和受益容量情况进行分摊, 形成容量电价;把输配电网的变动成本分摊到预计通过输配电网的每千瓦时电量中, 形成输配电量电价。最终按照计量到的电量和使用容量情况收取输配电费用。采用两部制输配电价更容易实现合理地补偿成本、合理的确定收益的原则。

图5 输电电价计算过程图

目前,输配电价计算方法主要有基于会计学原理的综合成本(Embedded cost)法和基于经济学原理的边际成本(Marginal cost)法。

用综合成本法求得单位电能出力的综合成 本,然后按一定成本分摊规则进行成本分摊,便可求得输电电价。图5 即为基于电力负荷经济调度(ELD)和潮流计算有机结合的输电电价计算过程。

(三)销售电价及其计算模式

销售电价定价方式可以根据不同的市场阶段确定。在电力市场输配售没有完全分开的情况下, 用户没有选择权, 销售电价采用政府定价方式。供电侧逐步开放后, 供电商竞争零售电能, 发电商和大用户与供电商可以进行双边交易, 协商定价, 销售电价只是针对没有选择权或不使用选择权的用户制定。销售电价处于电价链的终端(紧接用户),其定价计算要以上网电价、输配电价为基础形成,并依据与上网电价和输电电价的互联机制,考虑供电线损和电力损失而求得。销售电价具体构成成分有:向发电企业购电成本、电网建设和运行成本、电能在输送过程中的损耗、税费、代国家征收的建设基金、供电企业的合理利润。

我国对于销售电价,实行单一制电价和两部制电价,全面推行峰谷电价,对于用电容量大于100KVA的用户,实行功率因数调整电费。对同一电网内的同一电压等级、同一用电类别的用电户,执行相同的电价标准。单一制电价是以客户安装的电能表每月计算出的实际用电量为计费依据的。每月应付的电费与其设备容量和用电时间均不发生关系,仅以实际用电量计算电费,用多用少为一个单价。目前我国对居民生活用电、非居民照明用电、商业用电、非普工业用带电实行单一制电价。两部制电价就是将电价分为基本电价和电度电价两个部分计算的电价制度。基本电价,又称固定电价或需用电价。以用户变压器容量或最大需量作为依据计算的电价,代表供电成本的固定费用部分与每月实际使用的电量无关。电度电价,又称变动电价。以用户耗电度数作为依据计算的电价,代表售电成本中的可变费用部分。峰谷电价是一种分时电价,即在一天中对于用电尖峰时段、高峰时段、用电低谷时段和平时段分别计算不同的价格。这是由于电力无法储存,而且电力供应与用电需求实时保持平衡是电网安全运行的技术条件。高峰时段的用电需求,是造成电厂频繁开启发电的原因,从而导致发电成本增加,因此不同时段,发电成本不同,对应的电价也应不尽相同。实施峰谷分时电价,即通过电价这一经济杠杆,促使客户在低谷时段多用电,在高峰时段少用电,达到降低发电成本、降低客户用电成本、提高能源效率等“多赢”的目的。一般而言,大工业用客户、用电容量100千伏安(千瓦)及以上的非普工业客户、电锅炉用电、趸售客户需执行峰谷分时电价。实行功率因素调整电费是鉴于电力生产的特点,用电客户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用,节约电能和改善电力质量有着重要影响。为提高用电客户的功率因数并保持其均衡,提高供用电双方和社会的经济效益,《供电营业规则》对功率因素的要求进行了明确的规定,原水利电力部、国家物价局下发了《关于颁发<功率因数调整电费办法>的通知》,规定了功率因数调整电费(也称力率调整电费、力调电费)的标准和计算办法,高于标准值的实行奖励,低于标准值的实行惩罚。因此,功率因素调整电费是国家明确规定的电费,纳入目录电费进行统计核算。当用电客户无功补偿到位,功率因素较好时,则会减少一部分电费,降低成本。电力市场中的电价影响因素

电力市场中电价通过供需双方投标报价形成。电力系统具有发、输、供和用电必须实时平衡, 电能不可存储、电能输送受输电网络限制以及电能需求弹性低等特点。因此, 电价除了受负荷、系统备用容量、发电燃料成本和天气等客观因素影响外, 还受到市场参与者的行为和其对电价预期的影响。即使在较为成熟的电力市场中也经常出现价格尖峰, 电价波动非常大。电力市场不同, 电价的形成机理不同,影响因素也不同, 在对电力市场中电价进行分析或预测的时候, 应针对不同的电力市场特点, 分析不同的电价影响因素和电价特性。

具体的分类,电力市场中电价的主要影响因素有:(1)电力市场结构。市场结构不同, 对电价的影响因素也不相同。一般来说, 电力市场中发电机组的构成不同, 对电价的影响因素分析也应该区别对待。发电机组的运行成本和机会成本决定市场电价, 因此发电燃料成本对电价具有非常大的影响。(2)市场成熟度。一般来说, 市场越成熟, 市场集中度越低, 单一市场参与者对市场的影响越小。而对电力市场来说,市场参与者对市场影响越小, 竞争越充分, 电价就越接近发电成本, 电价波动也越小。但是, 由于电力系统自身的特点, 电力市场往往不是一个完全竞争的市场, 而更接近寡头垄断市场。在这个市场中买家和卖家的数量有限。(3)辅助服务市场。辅助服务市场在很大程度上也可影响电价。辅助服务市场包括系统备用容量市场、可中断负荷市场以及市场黑启动服务等。辅助服务市场越完善, 竞争越充分, 电价越稳定, 越少出现价格尖峰。(4)输电约束。输电网络对电价也有较大的影响。在输电阻塞严重的地区, 由于输电约束而不能将其他低电价地区的电力输送至缺电地区, 导致部分节点电价非常高, 致使整个市场的出清电价升高。(5)市场规则。当市场中存在价格管制时, 电价也会受到较大的影响。在最高价格管制地区, 系统的最高电价为管制价格。市场卖方不能通过市场力无限抬高价格, 从而保护市场上的其他参与人和市场的公平运行。市场监管机构对市场力的监控和处罚力度在很大程度上也可影响电价。(6)负荷和市场总装机容量。无论在哪种电力市场中, 负荷都是影响电价的一个主要因素。一般来说, 在短期内, 市场总装机容量变化不大, 因此负荷越高, 高成本机组就会被调用, 市场出清价也就越高。长期而言, 装机容量也是影响电价的一个重要因素。(7)气候条件、社会因素等对电价的影响。气候等条件对电价也有较大的影响, 长期的干旱性气候会减少水电站上游来水, 导

致水力发电机组出力不足而形成整个市场出清电价上扬;长期的炎热或者寒冷天气会使机组一直处于高负荷运行状态, 出于安全考虑, 部分机组不得不进行强制检修而退出运行, 从而导致系统可用装机容量下降, 不得不调用高成本机组, 使市场出清价上扬。电力市场电价预测方法

电价作为电力市场的支点,在电力市场中对促进市场竞争、提高电力系统运行效率和实现资源优化配置起着十分重要的作用。现有电力市场大部分是以系统边际价格(电力市场中反映电力商品短期供求关系的统一价格,即市场供给曲线与市场需求曲线的交点所对应的价格。)结算的,市场参与者均以不断变化的市场电价作为参考进行电能交易和结算,电价直接影响着市场参与者的收益。因此,电价预测已成为当前电力市场中的一项重要工作。

电价序列作为一个时间序列,它具有如下的特点:周期性、较强的波动性、跳跃和价格尖峰特性、“近大远小”的性质,、均值回复特点。电价的影响因素众多,既包括发电侧和需求侧的因素,又包括输送电力的电力网络方面的因素。现有的电价预测方法考虑的影响因素主要有:历史电价、负荷、负荷及电价变化率、时段因素、发电商报价策略。基于此,电价预测方法主要为神经网络法和时间序列法。神经网络法是现有电价预测中用的比较多也是相对比较成熟的方法。该法可以建立电价的影响因素与电价的非线性映射,并具有很强的自学习能力和对环境的自适应能力。时间序列法是根据电价本身的变化规律,利用统计学方法建立数学模型,推算未来电价的一种方法。因为电价变化的强波动性,使时间序列法在电价预测领域没有多少优势,单纯采用该法精度较差。其它一些方法如运行仿真法、灰色理论法等现在用的还比较少。具体而言,预测方法根据其工作原理大体可以分为两大类:(1)市场模拟法。市场模拟法包含了整个市场的结构细节以及该市场的电价形成机制。尽管该方法可以使我们更好地了解电价曲线的形成细节,但是它需要大量系统、市场数据,如何得到各发电商的报价是该方法的一个难点,以上几点也限制了该方法在较大电力系统中的应用。(2)数学模型法。数学模型法主要从以下几点着手:①基于时序分析的预测方法。即利用电价时间序列的相关性,通过已有样本建立的电价时间序列模型进行样本外的电价预测。如:自回归(AR)模型、动态回归模型、自回归滑动平均模型(ARMA)、累积式自回归-滑动平均模型(ARIMA)。②基于因子分析的预测方法。如线性回归法、人工神经网络法、决策树方法。③基于组合思想的预测方法。结语

电价是电力商品的贷币表现,随着电力工业市场化改革,电价也逐步在探讨和改革,它作为联系供用电双方的桥梁和纽带,应能给予客户正确的用电信号,成为资源配置和电力供需的风向标。但目前,对于电价的变化,电力生产和使用还缺乏有效的控制手段,电价要真正起到电力市场杠杆的作用,还有很多亟待解决的问题。总之,最大限度地维护电力投资者、生产者、经营者、消费者的全法权益,建立标准明晰、比价合理、繁简适当的分类体系,逐步简化按用电用途分类的类别,形成并逐步完善以用电负荷特性为标准的分类,应是电价管理与电价改革的最终目标。我们所要建立的电力市场是必须符合社会主义市场经济规律的市场, 充分发挥电价这一调节供求平衡的自动调节器的功能, 以资源合理配置为中心, 充分调动起各方利益主体的积极性, 办好电力市场,以最小的资源耗费, 取得最大的经济利益。

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第五篇:电力市场论文

XX大学网络教育学院

电力市场毕业论文

题 目 我国目前电价机制分析 办学学院 校外学习中心

专 业

电气工程及其自动化

年 级 三年级

指导教师 学生姓名 学 号

2015年 04 月06 日

我国目前的电价机制分析

摘要:随着我国电力市场建设的不断深入,确定独立的输配电价已迫在眉睫。我国电价自改革开放以来已经发生了很大的变化,但与市场的机制要求很远。再加上特高压输电技术的引进和标准电力市场建设的不断推进,电力市场中的输电定价问题变成了电力市场规范运作的核心问题。在借鉴国际经验的基础上,对我国的输电成本进行了分类明细,对常用的输电定价方法进行了规模划分。针对我国电力市场中存在的三类输电定价问答题提出了可行性的解决方案。文章通过证实研究给出了具体的输电定价操作方法。

关键字:输配电价改革;特高压输电;电力市场;输电定价

引言

电价能够科学、合理、准确地反映和调节市场供求,他的高低直接决定着电力市场资源配置效率的高低。水着电力体制改革的进一步深化,发、输电已经分离,切配售也将要分开,从而形成独立的输配电网。因此,如何确定输配电企业合理的收入和合理的输配电价已成为亟待解决的问题。建立一套具有前瞻性、可操作性、完整的、动态的、灵活的、适合我国电视实际的输配电价机制将我国电力市场形成和发展的关键,也具供有关部门参考决策的重要价值。

电网企业要发展,就要构建更为和谐、发展的电力市场,就要推行更为合理的电价机制。一方面使电网企业获得更大的利益,另一方面要使企业获得可持续发展的动力,寻求电价调整和供电需求环境以及用户承受能力的最佳切入点才能吸引更多的用户,赢得更大的市场。建立输配电价机制对于推进电力市场化改革、促进电网持续健康发展、理顺各个环节电价机制、实施节能环保电价政策具有重要意义。“十一五”期间,要“初步建立有利于促进电网健康发展的输配电价格机制”。

电力市场的建立是一个逐步摸索、逐步推进、逐步深人的过程。按运行模式和发展过程大体上可以分为3个阶段,第一阶段实现厂网分开、竞价上网,电网

公司作为单一购买者仍保留现有输配售电一体化模式。由于销售侧电价仍由政府制定,所以该阶段电网公司承担着很大的价格风险。第二阶段随着运行经验的不断丰富和输配电价机制的形成,作为建立双边交易市场的尝试,逐步开放大用户直供电。该阶段由于大用户直接与电厂签定双边合同,使得电网公司的销售利润受到一定影响。电网公司在收取输电费用的同时也承担了为大用户输电的安全风险。第三阶段输配电分离以及销售侧的逐步开放。从上述3个阶段可以看出,电力市场下的价格体系主要包括上网电价、输配电价和销售电价。本文主要分析电力市场下的价格体系和输电定价的特点及要求,提出并讨论输电定价过程中着重解决问题。电力市场下的价格体系

电力市场下的价格体系主要包括上网电价、输配电价和销售电价。

1.1上网电价

我国从上世纪80年代中期开始实行“一厂一价、还本付息”的电价政策。在这种模式下,不管工程建设条件多么恶劣,建没技术多么落后,只要工程上了马,无论花去多少钱,最终都能计入电价中。因而不少工程上马后,项目业主的主要精力不是放在如何优化工程设计、控制造价上,而是放在如何争取调整概算和较高的上网电价上。并且,在单一电量电价模式下,提供备用容量的电厂或机组,备用时段内的固定运行维护费等费用得不到任何补偿,更谈不上收益。因此,投资者仅对以发电为主的电源项目感兴趣,对以供电为主、容量效益好,能承担电网调峰和调频、调相、备用任务的电源建设不感兴趣。这不利于先进技术在电建项目中的推广、各类电厂的公平竞争和电网的优化调度,使电力资源的优化配置难以实现。发电成本通常由固定成本和变动成本构成。固定成本主要与机组容量有关,变动成本主要随发电量而变化。实行两部制上网电价即把上网电价分为两部分,与电厂容量有关的部分实行容量电价,与发电量有关的部分实行电量电价。容量电价由政府价格主管部门和电监会按调度交易中心经营范围内发电企业平均固定成本的一定比例确定,并反映一定的电源供需关系,这样就会使容量效益好,能承担电网调峰和调频、调相、备用任务的电厂就能获得合理成本补偿和收益,其建设和运行的积极性自然能被激发出来。电量电价由市场竞争决定。电

量电价主要与电厂发电时所耗燃料费、水费等相关,当相应时段电量电价高于电厂变动运行成本时,电厂发电才能盈利,否则就会亏损。各电厂要想增强上网电价的竞争力,就必须提高自身管理水平,加快新技术推广应用。

1.2输配电价

区域电力市场中,无论是电网保留输配售电一体情况下的大用户直购电,还是输配电分开,建立独立的电网公司,所面临的最关键的问题就是输配电价机制的确定。高压线路的基建投资一般都很大,尤其500KV以上的超高压输电线的基建投资费用更是非常庞大。如果把还贷利息和折旧等输电成本通过在每度电费上加一部分“过网费“的办法来回收,会加重用户(也就是社会)的负担,不利于提高输电线的利用率,也不利于优化利用全区域的资源。所以应该采取更为科学、合理的输电费用计算方法。

1.2.1输配电电价体系

输配电电价体系如图l所示。

1.2.2输电费用计算的基本原则

电力市场中输电费用计算应遵循的基本原则: ①有利于提高输电线路日常运行效率;

②输电费用应在发电公司和用户之间合理分摊。应根据发电公司与负荷之间的电气距离的远近计算各发电机组应承担的输电费。距离越近承担的输电费用越小,相反,则越大;

③输电费能够补偿建设线路时的贷款、设备折旧费,并留有一定的利润作为未来扩展新线路的投资;

④输电费应分为输电容量和输电量两部分;

⑤输电费的计算应该体现电网资源的稀缺程,能够给出长期和短期的经济信号。电网处于负高峰时,输电费越高,相反,则越小;

⑥输电费的计算方法和结果要对用户公开、透,并接受他们的监督; ⑦有利于消除进入电力市场的障碍。对网互联者的定价应鼓励有效率的市场运作,并为新的互联者的发展提供正确的信号;

⑧在满足以上要求的条件下算法要尽量简单,不同交易模式,输电费的计算方法应统一;

1.2.3输电费的计算方法

输电定价的过程可以看作是输电费用在输电用户间的分配问题,并考虑到电网公司的收支平衡和适当的盈利。其分配方式由电力法和区域电力市场运营的规约确定。输电服务的成本有两部分,一部分反映输电网的运行成本,包括网损和阻塞费用,称为可变成本。另一部分反映建设线路(也包括两侧的变电站、串补、静补等设备)的投资,包括:投资的还本付息,折旧费,运行管理和维护费,回报率,税,通货膨胀率,保险费等。这部分成本一般是按结算,所以称为固定成本。输电费的绝大部分为固定成本,所以如何分担固定成本的便成为计算输电费用的关键。

1)、解决固定成本的分摊问题的方法——综合成本法。

常用的综合成本法有:

①邮票法:在所有的输电业务中,按输送功率的大小,平均分摊整个电网的阿损,与输送功率的注入点和流出节点位置及距离无关。

②合同路径法:事先商定输送功率流通的路径,并忽略对电网其他部分的影响,只计算该路径的损耗,作为输电业务的网损。

⑧边界潮流法:计算电网公司由于承担输电业务而引起的对外联络线潮流的变化.并依据该数据分配电网网损。

④兆瓦一公里法:以线路空载为假定条件,计算某项输电业务在电网每条线

路上产生的潮流,并以各线路的长度为计算的加权系数,计算结果作为分配网损的依据。

2)、边际成本法分为

①短期边际成本法用于可变成本的计算; ②长期边际成本法)用于固定成本的计算。

1.3销售电价

在成熟的电力市场中,销售电价是在允许用户自由选择供电商的基础上,由市场决定。但在电力市场建立初期,电网企业仍会保持输配售电一体化垄断经营,销售侧没有形成竞争,所以销售电价仍由政府制定。由于我国现行销售电价存在着诸如电价分类复杂、不同用户之间交叉补贴严重、价格信号弱,不能反映市场供求等问题,所以必须对现有销售电价体制进行改革,使之更规范化、科学化,以适应市场竞争的需要。电力市场中的销售电价机制应该能够充分体现公平负担,能够起到有效调节电力需求,兼顾公共政策目标的作用,并建立与上网电价联动。

输电定价的特点及要求 2.1 输电定价的特点

我国电力市场化改革的最主要特点 有二 : 一是“ 厂网分开、竞价上网” ;二是输电网络从电力生产和销售中分离出来,成为开放运营的独立经济实体。我国电力市 场的竞争主要集中在发电侧。

目前,很多国家都有独立的输配电定 价机制,其输配电价格在电价中所占比例 通常为5 1 Y 7 o ~右,但我国目前所占的比例 只有2 0 %一 3 0 %,输电电价远远偏离其成 本。这种缺乏激励的价格机制,会极大影响 投资者对输电设施的投资热情和输电系统 自身的良性发展。

2.2 输电定价的要求

输电定价在市场环境下应兼顾 以下三方 面的要求 :

a)合理性 :输电价格充分计入电网营运成本,使电网公司收支基本平衡,以保证其自身的营运与发展。

b)可行性 :方法应简明,输人输出数据有限,可以核查结果,以利于电力市场的公平与公开。

c)有效性 :输电价格包含充分的经济学信息,能实对有效地引导安全经济输电,以充分利用发、输电资源。

由于发展中国家输电网一般都比较薄弱,网结构多不合理,比发达国家有更严重的网容量资源限制。因此,在输电定价时更倾向于要求有充分的经济学信息,以引导有限网资源的公平台理利用。边际成本定价的方法就可以提供充分的经济学信息。如,当需要考 虑投资的回收问题,可以利用长期边际成本方法结算费用:当需要给用户一个明确的电网运行状态的信息,促使其采取相应的措施,以缓解电网运行的紧张状况时,可利用短期边际费用。除了费用类型,输电定价时还应考虑其它输电的经济特征,如付费时间、结算周期、价格随时间变化的形式(固定、分时、实时)等。

目 前,我国输电网改造与扩建的任务相当繁重,使得市场环境下输电网的改造与发展更依赖于市场信息。这样,输电价格中的各类机会成本成分的年期望平均值,作为市场信息,用以指导输电网的改造与扩建,从而有效引导有限网资源的利用,并缓解电网运行中安全性与经济性同的矛盾。丰实的短期经济学信息,年收支基本平衡基础上的激励和电价成分的市场信息,是输电定价的三个特点与要求。在初级电力市叻中边际成本方法虽能满足这些要求,但仍需进~步改造,目前这方面的研究已取得一定进展,如网嵌入的边际成本输电定价(G E MP)等,在嵌人了输电固定成本的过路费率后,再进行发输电的综台优化和边际成本计算。

输电网的觋状决定 了输电定价时需围绕其上面三个特点与要求来进行。首先,边际成本方法原则上适用于初级电力市场,但必须加以改造 ; 其次,输电定价不仅对电网年收支平衡提出要求。而且还应当要求在年收支基本一致 的基础上自动提供电网发展的经济学激励。为电网扩建提供资金。科学合理的输电定价应是调控企业市场行为的主要手段之一。成熟的电价机制应能准确反映出系统输电成本。从而有利于系统长期持续地发展,并能引导用户正确消费

电力。

2.3 输电定价的基本原则

上网电价是独立发电企业对电网的售电价格。输电定价的目标就是使电网运行获得最大的经济效益。电力市场环境下的输电定价应遵循以下一些基本原则: 遵循国家关于电力市场的各项法律、法规以及电价制定方面的相关准则;促进输电资源的最优使用和日常运行效率的提高;输电价格应当确保收回电网运营成本并能保证电力公司用于扩大再生产的合理利润;能够给出正确的需求信号,保证输电系统的良性发展;定价方法和相应的计算过程

应简明清晰、易于操作、便于管理; 输电价格应包含充分的经济学信息,能实时有效地引导安全经济输电,尽可能保证不对发电侧和零售侧产生负面影响,以充分利用发、输电资源; 保证电力企业的税收上缴 ;输入输出数据有限,定价过程向投资者和用户公开,可以进行实时结果核查,保证电力市场的公平与公开; 定价方式应无歧视,保证能够被各方普遍接受;确保输电计价的连续性和稳定性;通过尽可能低的输电价格打破输电市场的门槛壁垒,增强电力

市场的生命力和竞争力。

2.4 输电定价理论

输电成本的计算是输电定价的基本问题,现有的输电定价方法主要分为基于会计学理论的嵌入成本法(也叫做综合成本法)和基于微观经济学原理的边际成本法。)、嵌入成本定价模式

嵌入成本方法,首先计算输电网在提供输电服务时的总成本,然后在各项输电 业务中,按照某种原则分摊,求解输电的平均费用,即为输电费。常用的输电费用分摊方法包括合同路径法、邮票法、边际潮流法、兆瓦一公里法、逐线计算法、依据流跟踪技术的拓扑分配因子法等。

合同路径法根据合同认定的路径支付转运费用,适用于电网规模较小、系统结构简单的情况;邮票法按实际转运功率平均分摊整个电网的运行成本,是目前较为普遍的一种方法;边际潮流法根据运转公司边际潮流变化来确定费用,适用于双边合同较少或系统间联络线较为明确的情况;逐线计算法结合线路的长

度,分别计算有无转运业务时各支路的潮流,并以此为依据计算转运费; 兆瓦一公里法兼顾了实际转运潮流和转运容量的转运距离,较为合理。但同时,几种方法也都有自身的缺点:合同路径法忽略实际系统运行情况,即转运潮流对电网其它部分的影响;邮票法未考虑转运距离和实际电力系统运行的情况,无法利用输电电价和节点电价的杠杆作用;边际潮流法由于输电系统固定资本所占的比例较大,不能保证固定资本的回收; 兆瓦一公里法没有很好考虑交易导致的输电阻塞成本以及额外的输电损失成本。

2)、边际成本定价方法

输电定价中的边际成本定价方法,就是指根据某项输电交易实施前后输电网各种成本的增减量来确定各种输电价格,分为长期边际成本方法和短期边际成本方法两种。

长期边际成本方法根据输电网在执行输电服务时引起的总成本的边际变化来计算输电价格。其输电费用由两部分组成: 长期边际容量成本(扩展输电网络所需成本)和长期边际运行成本(电网运行、维护成本的边际变化)。此方法计算复杂,依赖对长期发电成本、输电容量成本负荷数据、地理分布数据的预测和评估。由于长期预测与政府政策和经济的发展高度相关,带有主观因素,使得这些数据有高度不确定性,故争议较大。短期边际成本方法指输电交易对电网运行成本产生的影响,以电网短期边际成本为依据计算转运业务引起的全部费用。该方法可给予用户正确的经济信号,但是如何合理确定平衡项的问题还没有很好解决,此外需要进行实时最优潮流计算,因此对算法的收敛性和计算速度要求较高。

2.5 对我国电力市场输电定价的思考

首先,本文所述的各种定价方法均有其优点和局限性。嵌入成本法概念清楚、易于实现,能保证收支平衡和合理的利润空间,但不包含任何经济学信息,不能起到经济杠杆的调节作用。边际成本法具备自然的经济合理性,是构筑实时电价理论的基础; 但它不能保证收支平衡,在输电费计算方面也会受到限制。为了使发电商和用户更好的规避价格风险,也可以采取基于市场竞争的期货、期权交易模式来降低价格风险。

其次,多数国外电力市场都采用二部制,将输电成本分为固定成本(设备投资回收费)和可变成本(网损和阻塞成本)两部分。我国也可以采取类似的做法,首先在输电工程中推行收取输电费用的经营模式,继而输电电价采用一部制容量电价或两部制电价,保证输电费计算合理,电网运营最优。

再次,进一步明确电力监管部门会在输电定价方面的职责;综合考虑电价随地 点、供电可靠性、电压等级和供电质量的不同而改变等多方面因素的影响;合理利用市场可接受的间接和直接等阻塞管理手段,尽快制定符合我国国情的网络阻塞电价; 同时充分考虑输电服务的多样化,特别是各种辅助服务手段的灵活性和个性化。

最后,随着我国电力市场化的不断深入,电力工业的搁浅成本将逐年增加,可持续发展问题将成为社会关注的焦点。为此,我国应借鉴其他先行启动电力市场国家的经验,制定或修改相关法律、法规,将搁浅成本与输配电价协调、统一考虑,采用由管制机构根据核定的上网电价与市场差价来确定搁浅成本和回收期的方法。同时,对核电和可再生能源等清洁发电方式的电价采取保护措施,并尽可能及早解决各类新型能源和符合环保要求的发电商电价偏高的问题,从而实现电力工业的可持续发展。

2.6 响应机制的相关政策建议

现阶段,我国的电力市场化改革刚刚起步,并且部分地区的峰谷差大,高峰电力供应能力不足,呈现时段性缺电,故可借鉴国外的成功做法,吸取国外电力市场发展的经验教训,发挥政府的主导作用,完善电力市场的结构设计,加大政策的支持,发挥电力公司主体作用,通过多种渠道解决资金问题,根据实际情况利用多种组织形式有计划、有步骤地推行需求响应。为了不重蹈加州电力危机的覆辙,我国的电力市场应该充分重视需求响应在电力市场竞争中的作用。在当前新形势下,找到需求侧管理和需求响应在我国电力市场运行中的结合点即完善需求侧管理的市场运作机制,是贯彻落实科学发展观,实现节约用电、合理用电、优化用电的战略性措施,也是实现节能、环保、经济协调发展的重要手段,可以为创建节约型社会发挥更大的作用。

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