毕业论文-电力零售市场的配电网运营

HUNANUNIVERSITY毕业论文论文题目电力零售市场的配电网运营学生姓名学生学号专业班级电气工程及其自动化1102班学院名称电气与信息工程学院指导老师学院院长2015年5月14日摘要伴随着新电改方案的出台，我国的电力市场运营面临着新的挑战，建立电力零售市场，在配电侧引入竞争、打破垄断，是电力发展的必然趋势。因此，本文在电力零售市场环境下，对配电网的运营作详细的分析和研究，以改进其短期和长期运营策略。论文按照负荷预测、配电系统运营、可中断负荷及其意义分类综述了已有的研究成果，并从经济的角度出发，以配电系统的总损耗作为目标函数，利用配电最优潮流模型进行了潮流计算。论文还提出了电力零售市场环境下配电系统总体运营框架，包含日前运营模式、实时运营模式及二者相结合的运营模式。同时分析了不同的竞价模式，并且还考虑了分布式电源参与的容量合同与实时电价相结合的情况。关键词：电力零售市场；配电系统运营；潮流计算；日前运营；实时运营；竞价模式；分布式电源AbstractWiththenewelectricityreformprogramintroduced,China'spowermarketoperationfacingnewchallenges,theestablishmentofretailelectricitymarket,inthedistributionsideoftheintroductionofcompetitiontobreakthemonopoly,istheinevitabletrendofthedevelopmentofelectricpower.Therefore，intheelectricitymarketenvironment，distributioncompaniesneedtooperateonadetailedanalysisandresearchtoimproveitsshort-termandlong—runstrategy．Paperbyloadforecasting，distributionsystemoperators，interrupitableload，andmeanings，andclassificationreviewoftheexistingresearchresults．Papersalsofromtheeconomicpointofview,thedistributionsystemastheobjectivefunctionoftotalloss,optimalpowerflowmodelusingdistributionpowerflowcalculation.Papersalsoputforwardtheretailelectricitymarketoperatingundertheframeworkoftheoveralldistributionsystem,including

operationmode

real-time

operationmodeand

thecombinationofthetwo

modeofoperation.Andanalyzesthedifferentbiddingmode,andthecombinationofdistributedpowersupplyinthecapacityofcontractandspotpriceisalsoconsidered.KeyWords：Retailelectricitymarket；Distributionsystem

operation；Flowcalculation；Dayaheadoperating；Real-timeoperating；Biddingmode；Distributedgeneration；目录1绪论 ④发电商安排机组运行方式比较困难。5.3分段竞价模式分段竞价是按照发电机组的运营情况以及电能生产的特点等，将系统的负荷划分为多个分段，制定与各个分段相对应的电力价格，进行竞价销售。设假设系统的负荷曲线为，其时段所对应的最高负荷分段的持续时间为，相应各段的电价，则该分段的出清价或边际生产成本出清价等于该时段的实时电价：=与分时竞价电力市场相比，分段竞价电力市场的购电费用较小，从而可以提供更加廉价的电能给使电力用户。同时，分段竞价电力市场能更好的发挥资源配置的效用，具有更高的效率。5.4分布式电源参与的容量合同与实时电价相结合的竞价模式在实际的电力系统竞价过程中，分时竞价(包含单部和多部)和分段竞价模式都存在这样或者那样的不足，随着大量各种不同形式、不同特点的分布式电源如水电、风电等，参与到电网配电系统的运营中，适应电力系统发展的需要，建立与之相适应的配套理论及技术，包括运营模式、竞价交易模式等，所以本章提出了基于“容量合同+效率置换+实时市场”的发电竞价模式，来降低发电成本、提高工作效率以及充分合理地利用资源，从而进一步完善电力市场，以期使配电系统运营更加灵活有序。“容量合同+效率置换+实时市场”模式是指：根据电网公司(配电公司)的指导，采用签定双边容量合同(合同中明确合同电量与合同电价)的方式，来解决分布式电源因为历史原因或技术特点不同所引起的容量(固定)成本差异，实现公平竞争。同时，调节分布式电源的发电功率，根据容量合同进行可中断负荷调节，优化配置，合理的效率置换，实现实时电力市场的安全稳定运营，完善服务，实现经济和社会效益的最大化。5.4.1容量合同容量合同是指供电部门许可并在供用电合同中的用户受电设备总容量。对居民用户而言，指装设的电能表表量；对低压用户而言，指允许装接的用电设备容量；对高压用户而言，指直接接在受电电压线路上的变压器和直配高压电动机容量之和。双电源或多电源用户，应按每路电源可接入容量的最大可能值之和计算；用MD表考核的保安电源容量，按协议确定的容量计算。“容量合同”是电网公司(配电公司)与各分布式电源签订的包销电量实物合同，每一个合同电量对应一个合同电价，即不同的分布式电源具有不同的合同电量及与之相对应的合同电价(一厂一价或一机一价)，其目的是解决容量(固定)成本差异问题。容量合同付费的计算，如式(6.1)所示：式中：：输入电网的实际电量；：容量合同的电量；：容量合同的电价；：电源变动的成本。5.4.2合同容量的确定合同电量的确定必须为各分布式电源所接受，同时要保证“公平、公正、公开”。(1)分布式电源当年的容量合同电量，是根据配电公司所预定的年计划电量为基础，乘以系数从而得到的，具体如式(6.2)所示：式中：：分布式电源输入电网的容量合同电量；：配电公司所预定的分布式电源年计划电量。(2)当年的全网总容量合同的电量，是根据其前一年的实际上网电量为基础，乘以系数得到的，然后对各分布式电源的出功进行合理分配，具体如式(6.3)所示：式中：：全网当年的总容量合同电量；：全网前一年的实际上网的电量。(3)当年的全网总容量合同的电量，是根据其前年的实际上网电量的算术平均值为基础，乘以系数得到的，然后对各分布式电源的出功进行合理分配，具体如式(6.4)示：式中：：全网当年的总容量合同电量；：全网前第年的实际上网电量。(4)此外，电网的容量合同电量也可以根据配电公司制定的电网销售电价方案确定。5.4.3合同电价的确定方法合同电价的确定必须考虑历史沿革及社会实际。(1)国民经济收入、全国经济发展水平、电力生产成本、季节气候、物价指数等客观因素都会影响到合同电价的确定。(2)尽量争取实现“一厂一价或一机一价”，能够按照不同的分组和分类的分布式电标准实现合同电价的确定；(3)合同电价按照国家政策以及实际的运营情况，可以作于变动成本与固定成本之和；5.4.4实时市场的报价实时市场是指根据电力市场中的技术支持系统、供需关系、电力市场内外部的发展环境等实际情况为基础，采用不同的实时竞价交易量占总电量的比例、数据修改时限、不同的竞价交易周期(时段)、不同的实时调度时段、不同的交易报价策略等所进行的实时交易。实时电力市场的报价既可以按照分布式电源所在的发电单位为基础制定，也能够以分布式电源的单位为基础制定，其具体的方法如下所示：(1)基础报价是电源的变动成本，再乘以系数，具体如式(6.5所示：(6.5)式中：：分布式电源申报的上网电价；：分布式电源的发电变动成本(当以分布式电源为单位进行报价时，为电源平均变动成本)；(2)基础报价是电源的完全成本，如式(6.6)所示：(6.6)式中：：电源申报的上网电价(在不同时段，申报的上网电价可根据实际情况进行修改)；：电源的变动成本；：电源的平均固定成本；为电源欲获得的利润，，。而的计算，如(6.7)所示：(6.7)式中：：电源固定成本的等年值；是电源投产后，预计第年在实时市场竞价中，所能得到的发电量，=1，2，⋯，。利用等年值法计算，如式(6.8)所示：式中：为经济运营年限；为建分布式电源折算至当年的投入净现值；为折现率。5.4.5算例分析在本算例中，假定有A、B、C、D四组分布式电源参加实时电力市场发电竟价上网，电网公司(配电公司)给这些电源确定的固定电价、变动电价如表6.1所示；各电源在某一交易时段的申报容量、申报电价及排序电价如表6.2所示。例如，如果其中一些约束条件要求D电源满发时，应将D电源所有出力容量段的排序电价置为0，重新生成调整后的新竞价排序表，如表6.3所示(有约束条件)。第6章总结论文主要研究了电力零售市场中的配电网运营，简述了课题的研究背景和目的，分析了国内外的研究现状。论文简要介绍了电力零售市场、配电网络运营、可中断负荷以及负荷管理的相关概念。论文综述了在开放式电力市场环境下，配电网络的潮流分析及相关知识，对配电网络的最优潮流的数学模型进行了分析，简述了其目标函数及等式和不等式约束条件，同时也完成了负荷预测。论文提出电力零售市场的配电系统两阶段相互关联的运营框架。包含日前运营和实时运营两种模式，分析它们的优劣，并将两者结合起来，互相关联，介绍了多种运营方案，进行比较分析，以完善电力市场运营，达到运营的最优化。论文还对我国的电力竞价模式进行了综述，简要介绍了分时和分段竞价模式，其中，分时竞价模式分为单部和多部两种。并且还对分布式电源参与的容量合同与实时电价相结合的竞价模式，从容量合同、合同容量确定、