（电力系统及其自动化专业论文）电力市场旋转备用辅助服务交易理论研究.pdf

太原理工大学硕士研究生学位论文 和电力系统安全水平的措施，对维护系统的安全性和由j 靠性 有着重要的意义。 本论文对电力市场中的旋转备用市场，这一对电力系统 可靠性有重大意义的环节，进行了系统的分析： 在市场化导致了传统电力系统垂直管理体制的变化这 + 过程中，备用容量大小的确定及其调度方法也将随之发生 改变。备用是辅助服务的主要组成部分，关系到电力系统的 安全运行和可靠性，是电力市场重要的特征之一。本文在总 结该领域主要研究内容的基础上，讨论了备用的各种分类方 法、备用在电力市场中分类的趋势以及备用与可靠性的关 系，并进一步介绍了与备用密切相关的可靠性指标的计算方 法。 本文同时讨论了备用的成本效益分析，包括成本效益计 算思路和相关参数的获取。 本文对各用市场的运营、市场力的评估等当前研究相对 深入的问题，并对特殊备用可中断负荷，从可中断的容 量、价格、时机等方面进行了综述，在对现有备用政策进行 分析的基础上，提出了市场环境下备用调度的可能改进方 向，提出该领域中急需研究的问题。 i t 太原理上人学硕士研究生学位论文 本文研究了综合考虑发电系统可靠性和旋转备用效益 的机组组合的模型和方法，该方法以旋转备用的比较效益最 大为目标函数，根据旋转备用的成本和效益，建立了一套旋 转备用市场的竞价模型，然后对运行备用市场的交易机制展 开了深入的研究，最后利用m a t l a b 仿真软件系统对某电 网进行了实证研究。 关键词：电力市场，旋转备用，随机生产模拟，成本效益 分析 i i i 太原理1 大学顶1 j 研究生学位论文 i nt h i ss i t u a t i o n ，t h ea n a l y s i so fe l e c t r i cp o w e rm a r k e th a s d e v e l o p e dd e e p l n a n dt h ea n c i l l a r y s e r v i c ei nt h ee l e c t r i c p o w e rs y s t e mh a s b e e np a i dm o r ea t t e n t i o n t h e a n c i l l a r y s e r v i c e si sak i n do fm e c h a n i s mt h a ti sn e e d e df o rt h eq u a l i t yo f p o w e rs u p p l ya n ds a f e t yo fp o w e rs y s t e m ，i th a sv e r yi m p o r t a n t r o l ei nm a i n t a i n i n gp o w e rs y s t e ms e c u r i t ya n d r e l i a b i l i t y t h em a r k e t i z a t i o nl e a d st oc h a n g ei nv e r t i c a lm a n a g e m e n t m e c h a n is mo ft r a d i t i o n a le l e c t r i cp o w e rs y s t e m ，t h er e s e r v e c a p a c i t ya n di t sd i s p a t c h i n gm e t h o dc h a n g ec o n s e q u e n t l y b i n g o n eo ft h em o s ti m p o r t a n tc h a r a c t e r i s t i c so fp o w e rm a r k e t a n c i l l a r ys e r v i c e ，r e s e r v e sh a v ed e e pi n f l u e n c e so ns e c u r i t ya n d r e l i a b i l i t yo fp o w e rs y s t e m s t h ep a p e rs u m m a r i z e st h eh o tt o p i c si nt h i sr e s e a r c hf i e l d ， s u c ha st h ec l a s s i f i c a t i o nm e t h o d so ft h er e s e r v e sa n dt h e i rn e w t r e n d s ；t h er e l a t i o n sb e t w e e nr e s e r v e sa n dr e l i a b i l i t y ，a n dt h e c a l c u l a t i o no ft h er e l i a b i l i t yi n d e x ；c o s tb e n e f i ta n a l y s i s ， i n c l u d i n g i t sa l g o r i t h m sa n dt h ec a l c u l a t i o no fr e s e r v e s ， i n t e r r u p t i b l el o a d ，i sa l s od i s c u s s e df r o mi t sc a p a c i t y ，p r i c e s a n do p p o r t u n i t yo fi n t e r r u p t i o n ，t h ep r o b l e m st h a tn e e dt ob e v 太原理工大学硕十研究生学位论文 u r g e n t l ys t u d i e da r ep r e s e n t e d a n a l y z e do nt h e c u r r e n tr e s e r v ep o l i t y , t h e p o s s i b l e d i r e c t i o no fi m p r o v e m e n to fr e s e r v ed i s p a t c hi nm a r k e tw a s p u t f o r w a r d t h i sp a p e ra n a l y z e dt h es p i n n i n gr e s e r v e ，a sa ni m p o r t p a r to fa n c i l l a r ys e r v i c e st h a te n d u r ep o w e rs y s t e ms e c u r i n gi n c o m p e t i t i v ee l e c t r i c i t y m a r k e t a i m e da tt h ep o w e rm a r k e t r u l e s ，a n a l y z e dt h eb e n e f i t sa n dc o s t s o fs p i n n i n gr e s e r v e c a p a c i t y , ab a d em o d e lw o u l db ed e v e l o p e di nt h ep a p e r t h e a p p r o a c hi sd e m o n s t r a t e df o rs p i n n i n gr e s e r v ec a p a c i t y o fa p o w e rs y s t e mw i t hm a t l a b k e yw o r d s ：p o w e r m a r k e t ，a n c i l l a r ys e r v i c e s ，s p i n n i n gr e s e r v e ， r a n d o mo p e r a t i n gs i m u t a i o na n a l y s i so fb e n e f i t sa n dc o s t s v i 太原理丁大学硕士研究生学位论文 率储备，它是辅助服务的重要组成部分之一。通常情况下，部分备用 由发电机提供，可中断负荷也发挥着备用的作用。 在通常的电力系统管理运行方式f ，备用问题一直未能引起足够 的重视，提供备用服务的费用与电能的费用被混为一谈。在传统的垂 直垄断的电力工业中，发电机提供电能还是备用完全由埘度员决定， 也并不单独核算备用的成木或对其计费。在电力市场环境下，电厂成 为独立的经济实体，如果仅是基于发电量的多少来付费，那么发电商 的目标就是开机并在经济出力的上限运行。因此，如果没有备用的额 外付费，很难有哪家发电商会自愿提供有额外成本支出的辅助服务， 由此可能会导致系统备用不足。 当前，我国电力市场备用容量支持辅助服务的指标量化、费用分 析和服务结算等问题函待解决。因此，电力市场中备用问题的核心应 是确定备用容量及其分配的算法，并提出相应的价格机制，使市场参 与者l i 极响应调度的备用容量安排。 1 2 本文所作的工作 随着电力市场改革的不断深入，辅助服务市场愈来愈受到了重 视。备用是辅助服务的重要组成部分，对电力系统可靠性有重大意义， 本文对备用中的旋转备用进行了以下的研究和探讨： ( 1 ) 本文系统地总结了备用的各种分类方法，并指出了备用的分 类趋势。 ( 2 ) 本文讨论了备用与可靠性的关系，并介绍了与备用密切相关 的可靠性指标的汁算。 2 太原理工大学硕士研究生学位论文 系统中的发电、输电、供电、用户等各成员组织协调运行的管理机制 和执行系统的总称。 1 3 1 电力市场的主要特点： 市场是买者和买者相互作用并共同决定商品或劳务价格和数量 的机制。但是电力市场不是一般意义上的商品市场2 6 | 。 首先电力的不可储存性要求发电、输电、配电、用电各个环节同 时保持平衡，即电力系统的供给和需求时刻保持平衡，同时还要求安 全性和稳定性。因此，要求电力的市场化不仅有竞争的一面，也有极 强的协调的一面，不能像一般商品市场那样由“看不见的手”进行长 期、自发的均衡调节，这就要求必须有市场运营机构以及各种平衡市 场来进行主动调节。 其次，电力系统本身缺乏需求弹性，且无替代品。即，电力供应 商完全有可能通过降低发电量并通过抬高电价来获取超额利润。 最后，电力产业存在明显的规模经济，具有自然垄断性。同时进 入电力市场需要很大的投资，这也无形增加了电力市场的自然垄断 性。 1 3 2 电力市场化的主要条件 任何商品最终要建立一个健康的市场，除了必须满足公平竞争的 基本原则，还要具备以下的条件： 价格随需求自南变化 价格变化影响需求量 买卖市场机制 买方无垄断行为 4 太原理工大学硕士研究生学位论文 系统中的发电、输电、供电、用户等各成员组织协调运行的管理机制 和执行系统的总称。 1 3 1 电力市场的主要特点： 市场是买者和买者相互作用并共同决定商品或劳务价格和数量 的机制。但是电力市场不是一般意义上的商品市场2 6 | 。 首先电力的不可储存性要求发电、输电、配电、用电各个环节同 时保持平衡，即电力系统的供给和需求时刻保持平衡，同时还要求安 全性和稳定性。因此，要求电力的市场化不仅有竞争的一面，也有极 强的协调的一面，不能像一般商品市场那样由“看不见的手”进行长 期、自发的均衡调节，这就要求必须有市场运营机构以及各种平衡市 场来进行主动调节。 其次，电力系统本身缺乏需求弹性，且无替代品。即，电力供应 商完全有可能通过降低发电量并通过抬高电价来获取超额利润。 最后，电力产业存在明显的规模经济，具有自然垄断性。同时进 入电力市场需要很大的投资，这也无形增加了电力市场的自然垄断 性。 1 3 2 电力市场化的主要条件 任何商品最终要建立一个健康的市场，除了必须满足公平竞争的 基本原则，还要具备以下的条件： 价格随需求自南变化 价格变化影响需求量 买卖市场机制 买方无垄断行为 4 太原理上人硕士研究生学位论文 卖方无垄断行为 电能也是一种商品，所以电力产业要实现市场化也不例外，应遵 循一般商品市场的最基本的要求，这也是实现电力市场的前提条件。 由于电力市场的特殊性，电力市场还应该不断完善电价机制和监 管机制，以保证电力市场按照“公平、公正、公开”的原则顺利进行。 此外，电力市场的运作需要完备的技术支持系统。电力市场技术 支持系统是服务于电力市场运营的自动化系统，是电力系统调度自动 化产品的最新发展方向。 1 3 3 电力市场的运营模式 电力市场的运营模式在不i 司的电力管理体制下又表现为不同的 形式，具体描述为： 1 、垄断模式 该模式集发电、输电、配电和零售为一体，整个电力工业是一个 纵向高度集成的系统。这种模式在电力工业发展的初期，进行资盒积 聚、统一电网规划和建设大电网，提高电力系统的安全、稳定运行起 了积极的作用。它在发电、输电、配电和零售部门之间不存在买卖合 同，电力公司对其服务区内的电力生产者和销售进行专营。在这种模 式下，电力主要靠电力上级部门的统一调度，通过电力调度中心调度 人员发布命令，安排运行，可以实现以“等微增率”原则进行调度， 经济效益最低。如图1 1 所示： 5 太原理工人学硕士研究生学位论文 垄断榛式 发电竞争模式 输电同开放模式 零售竞争模式 图卜1 电力币场发展模式 f i g l 一1d e v e l o p m e n tm o d e lo fp o w e rm a r k e t 2 、发电竞争模式 该模式是只在发电领域引入竞争机制，在输电和配电系统仍进行 垄断经营。该模式下的电力市场中，电能只能卖给电网运营商，在电 网之间可以进行电力交易，不同电网的配电公司不允许交易。电网运 营机构通过和发电公司签订贸易协议购买电力，并且和配电公司签订 卖电协议卖出电力。电网运营管理机构独立于发电公司，输电费、配 电费由长期边际成本确定，并且在发电厂和用户问进行合理分摊。该 模式下，发电费用最小是在长期合同的基础上，通过电厂的基建和运 行的投标来实现的。虽然发电侧引入竞争，电厂建设成本和发电费都 有所下降，但配电网和输电网络没有丌放，用户没有选择权，因此， 电力市场的削峰填谷难以实现，其经济效益介于垄断模式和输电网丌 放模式之问。 3 、输电网丌放模式 该模式是把发电、输电和配电干日瓦分离，各电厂根据“平等竞争、 实力均衡”的原则组建几家发电公司竞价卜网：输电网络成为电力交 易的载体，对电力公司、配电公司和大用户开放。浚模式下发电公司 所发的电力可以卖给电网运营机构，也可以卖给配电公司和大用户， 6 太原理上人学硕士研究生学位论文 即发电该模式在发电领域实行“竞价上网”，发电公司和配电公司或 者大用户可以直接交易。在这种情况下为了提高网络经济效益，输电 网络应该统一规划、统一建设、统一管理和统一调度。电力市场的交 易可以分为期货交易、平衡市场交易和不平衡市场交易等。这种模式 下很有助于提高电力公司的运营效率，是经济效益较好的电力市场模 式，但是它的经济效益低于零售竞争模式。 4 、零售竞争模式 该模式是电力市场发展最理想的模式，它把发电、输电、配电和 用户相互分离，各自形成独立的平等的经济法人，电价由市场供需均 衡原理决定，使市场调节和国家监管同时起作用。这种情况下，电力 供应十分丰富，因此单个电力企业的进入和退出不对供需平衡造成影 响。电力市场技术系统先进，信息方便及时，价格和取费透明度很高， 保证了电力市场竞争的“三公”原则。这就形成了电力供给、销售多 家竞争的局面，使供给效益和需求效益在竞争中得到最好的体现，资 源得到了优化配置，经济效率最高。 电力市场的模式很多，其中p x + i s o ( 交易中心+ 独立系统运行 员) 模式相当先进，从纯粹的市场经济角度考察是很好的，但是中国 要一步走到这一层次会有很多现实问题： 第一，p x + i s o 模式要求交易与调度完全分离，不仅在功能上分 离而且在组织结构上分离，为此第一期投资极高，我国电力市场在起 步阶段还不可能有此条件。 第二，p x + i s o 模式要求j 与网彻底分离，也就是i s 0 不能直接 调度任何形式的发电厂，包括拙水蓄能、燃气轮机等系统性电厂。这 虽然是科学的，也是可能的，但是在我国这类电厂的运行管理、投资 回报都是复杂的，在我国开放电力市场的初期还不太可能事先解决， 7 太原理工大学硕士研究生学位论文 应当允许有一个过渡期，这意味着我国初期发电市场中的网公司可以 暂时拥有少量系统性电厂，以保证系统的可靠性和电能质量。 第i ，这种模式中的p x 是个在政府严格监管下，不以盈利为 目的的服务中心，它通过复杂的交易网，实现双边( 或多边) 交易。这意 味着买( 用户) 卖( 发电厂商) x x 方都有权通过电价实现市场选择，同时 i s o 盘没有义务满足所有用户的需要。换言之，它不是以p o o l 为中 心的竞价上网模式，而是以p x 为中心的双边( 或多边) 交易模式，核 心是给予用户以报价和选择的权利，这虽然更符台一般的市场原则， 但在我国开放电力市场的初期还难以步实现。如，最大的用户是各 个供电局，给供电局以报价和选择发电厂商的权利意味着各供电局首 先从网公司中分离出来并成为独立法人实体，这实际上是发输配的完 全解搁，而这可能是中国电力市场的下一阶段的目标之。 1 3 4 电力市场中电价的讨论 电力市场中的定价方法直是电力市场相关理论研究的点。因为 价格作为一个平衡市场供需关系的工具，和整个市场的结构和运营机 制息息相关，是市场经济的重要基础。一个合理的定价方法制定出来 的价格必须具各以下两个功能： ( 1 ) 能够保证生产成本的有效回收、生产者的扩大再生产及合理 的利润。 ( 2 ) 能够提供定的经济信息，指引市场的供需平衡。 定价方法一般可以分为会计学方法和经济学方法两类，前者是以 回收成本为目的，即根据生产总成本和应得利润的大小制定出相应的 电价，而后者是以实现资源的最优配置为目的，根据系统的边际成本 制定电价。这两种方法各具特点，并都在实际中有广泛的应用。 8 太原理j 二人学硕士研究生学位论文 1 、制定电价的基本原则 我国电力法第三十六条规定：“制定电价，应合理补偿成本， 合理确定收益，依法计入税金，坚持公平负担，促进电力建设。”由 上述内容可以看出制定电价的三条原则为：成本为主，合理利益，公 平负担。成本为主的原则要求供电企业依据发电、供电成本制定电价； 合理利润的原则保证供电企业具有扩大再生产的能力，同时保护用户 的利益；公平负担的原则要求对不同类型的用户，按各自不同的供电 成本制定电价，而对统一类型的用户一视同仁。除了上述三条基本原 则外，电价作为联系供、用方的桥梁，应能给予用户正确的用电信号， 从而获得最优的社会效益，即促进用户合理用电的原则。 2 、电价的分类 电价按不同的划分依据可分为不同的类别，如表1 2 所示， 其中： 上网电价是指独立核算的发电企业向电网经营企业提供上网电 量时与电网经营企业之间的结算价格，一般是指独立的地方小火电、 小水电、独资或集资建设的独立经营的发电厂、企业自备发电厂、中 外合作经营的发电厂、外商独立经营的发电厂向电网出售电力商品的 售电价格，其计价点通常是在产权分界处或发电厂出口。这里，售电 主体是独立经营的电力生产企业，购电主体是电网经营管理企业。 下网电价( 购网电价，有时也称电网销售电价) 是电网通过供电 企业向用户销售的电价。这里值得注意的是售电主体的复合性，即电 网企业和供电企业。实际上，电网企业不直接供电，而是通过供电企 业销售电力。供电企业是电网企业的窗口，这主要是指省级以上的电 网。当然有的电网企业本身也是某一地域一定电压等级的供电企业， 如地( 市) 县级电网企业也就是供电企业。所以用户一方与电网发生关 9 太原理工大学硕十研究生学位论文 系的主要是供电企业，执行的电价也就是电网销售电价。 表1 - 2 电价的分类 t a b l et - 2c l a s s i f yo fe l e c t r i c i t yp r i c i n g 划分依据电价 生产和流通的环节上网电价、互供电价、下网电价( 购网电价) 销售方式趸售电价、互供电价 用电时间峰谷( 分时) 电价、季节( 分时) 电价、实时电 价 用户的重要性事故支援电价、可中断电价 电价制度一部制电价、二部制电价、三部制电价 工业用电屯价、农业用电电价、商业用电电价、 用户类别 居民用电电价 互供电价是指电网与电网之间相互销售电力的价格。这里售电方 和购电方都是电网而目是两个不同核算单位的电网。 3 、制定电价的方法 世界各国制定电价的方法各不相同，但归根结底，不外乎两种即 会计定价方法和边际定价方法。当然成本和定价是有差别的，成本只 是作为定价的基础。不同的定价方法实质上反映不同的成本核算方 法。电价的制定首先必须保证供电成本的全部回收，并使供电成本在 各个用户中合理负担。由于供电成本的核算方法不同，以及供电成本 在用户中分摊的方法不同，因而导致制定电价的方法也不同： ( 1 ) 会计成本定价方法： 会计成本定价是一种常用的、传统的定价方法。它是根据历史记 载的账面成本，即电力企业会计记录与财务报表中出现的成本分录来 1 0 太原理工大学硕士研究生学位论文 长别边际吞量电1 j r p ，d 丰口电力电价p 。d 。 以表达为： 驴等 ct 叫， 风，一2 瓦c 9 c w , d ( 1 - - 5 ) ( 3 ) 实时电价计算：实时电价理论主要在满足电力系统运行情况 下，考虑短的电力潮流平衡，并将经济学中的社会最优的短期边际成 本宦价碑诊引入审价计筻中。奠数学模到n - 口j 汶样表示 旷籍 其满足下列约束条件： ( 1 ) 电量平衡约束。 ，= ，+ ， ( 2 ) 发电功率约束。负荷功率及损耗功率之和小于系统总的可用发 电容量。 ( 3 ) 线路功率约束。即线路潮流不能越限。 其中：既，为第k 用户在时段t 的实时电价， 眠。为第k 用户在时段t 的负荷， q 。为供电系统为所有用户提供电量的总电量成本， 畋，为发电量， 形，为网络损耗。 6 、影响电价的因素： ( 1 ) 电力的成本：可以分为电力生产成本、电力输送成本和电力 交易成本。 13 太原理= r ：大学硕十研究生学位论文 ( 2 ) 电力市场中的供求关系：电力市场中，电价的高低主要取决 于系统的总需求。 ( 3 ) 电力市场体制结构：不同的市场体制结构对电价的形成有很 大的影响。 ( 4 ) 社会经济状况：也就是说社会经济繁荣和经济萧条时期电力 需求变化大，电价也应该相应变化。 4 我国电力市场的现状 我国改革开放以来，经济得到迅速发展，电力工业也得到了极大 的发展，从电力短缺发展到供应过剩。然而，我国的电力工业在计划 经济体制下，加上电力行业的特殊性，使电力工业一直处于垄断的位 置，企业缺乏竞争力，生产效率低。在市场经济的今天电力工业如何 通过引进竞争机制来增加自己的活力，实现资源的优化配置，进而提 高电力工业的效率和效益是一个亟待解决的问题。 我国的电力市场有以下特点： ( 1 ) 发电侧电力市场 目前我国电力市场的改革取向是“厂网分开、竞价上网”，将电 网经营企业拥有的发电厂与电网分丌，建立规范的、具有独立法人地 位的发电企业，市场也只对发电侧开放。我国的电力市场以省级电力 市场为主，各省电力公司是其省内电力市场竞争的组织者。 ( 2 ) 单一购买模式 发电侧电力市场采用单一购买模式，在省级电力市场中，只有省电 力公司是唯一的电能购买者，各独立发电企业在其组织下参与市场竞 】4 太原理上丈学颂士研究生学位论文 设处在起步阶段，电力市场技术支持系统尚不完善。尤其是在电力市 场条件下，如何进行电网安全约束的闭环校核、起停机费用计算及最 佳机组组合、最优潮流计算等等，还有待进一步研究。 1 6 太原理工大学硕士研究生学位论文 第二章辅助服务的定义、主要内容 及备用问题综述 2 1 辅助服务的定义、主要内容 辅助服务本身并不是由于电力市场的产生而出现的新技术，然而 随着电力工业改革的不断深入，辅助服务问题得到了越来越多的关 注。电力市场环境下，辅助服务不再仅仅是运行调度问题，行政和经 济隶属关系的变化、利益主体的多元化等因素都增加了辅助服务问题 的复杂性。如果这一问题没有解决好，将对系统运行的可靠性和经济 性造成重大的影响。我国的电力巾场的理论研究尚未成熟，实践也处 于探索阶段，有诸多问题需要解决，研究电力市场环境下的辅助服务 问题也是我们面临的挑战之一。 一般来说，辅助服务是相对电能生产、输送和交易的主市场而言 的。目自订辅助服务并没有一个公认的统一定义，不同的学者对辅助服 务的定义和内容的划分有所不同，现将有关辅助服务的定义和主要内 容综述如下： 文献【1 】从输电的角度将辅助服务定义为：为完成输电的主要功能 将电能从发电厂输送到用户，并保证安全和质量所需要采取的所 有辅助措施。认为辅助服务的主要内容有：( 1 ) 负荷跟踪与频率控制 ( 2 ) 旋转备用( 3 ) 运行备用( 4 ) 无功备用和电压控制( 5 ) 发电再 计划( 6 ) 处理能量不平衡( 7 ) 有功网损补偿( 8 ) 事故后恢复服务 7 太原理工大学硕士研究生学位论文 ( 9 ) 稳定控制服务。然而该文的作者又在文献7 1 中将管理服务与辅 助服务分开，将上述的第( 5 ) 、( 6 ) 、( 7 ) 项归入管理服务的范畴。 文献m j 认为辅助服务是指那些为满足输电的可靠性和经济性要 求而必须提供的服务，包括调度、电压和无功功率控制、频率控制、 各种系统备用、稳定控制等。 文献1 9 j 从发电侧考虑，认为辅助服务是发电厂为保证电力系统安 全可靠运行而采取的必要措施。电厂的辅助服务包括：( 1 ) 发电厂失 去厂用电时机组启动能力( 2 ) 发电机调节特性系统频率控制( 3 ) 发电机无功能力系统电压控制。 文献1 1 0 1 也从发电侧角度来考虑，认为辅助服务是发电厂为保 证电力系统安全可靠运行能力而采取的必要措施。主要内容有；( 1 ) 发电厂的频率偏差调整和控制( 2 ) 发电厂的a g c ( 3 ) 发电厂额外 增发无功容量( 4 ) 发电厂提高自启动能力。 文献【4 】从运行管理的角度出发，把在当日的实时运行中，由于一 些不可预测和不可控制的原因，如交易的临时变动、负荷的随机波动 以及机组的强迫停运等，为保证供电质量和可行性而要求有一个有 功、无功的实时平衡服务以及其它的运行服务称为辅助服务。 文献 1 副较明确提出了辅助服务的定义：辅助服务是由控制设备和 操作员执行的有关功能，这些功能是发、控、输、配电用以支持基本 的发电容量、电能供应和电力传输服务。主要内容有：( 1 ) 计划和调 度( 2 ) 负荷跟踪( 3 ) 旋转备用( 4 ) 运行备用( 5 ) 能量平衡( 6 ) 替代备用( 7 ) 电压控制。 文献认为辅助服务包括：( 1 ) 有功备用和频率控制( 2 ) 无功 备用和电压控制( 3 ) 黑启动。 总之，应该认识到：在不同的电力市场中，由于电源结构、电网 1 8 太原理工大学硕士研究生学位论文 a g c 期间提供的。 c 、调峰：为了负荷峰谷变化的要求而有计划的、按照一定调节 速度进行的发电机出力调整。严格地说，调峰电量应是电能市场的交 易电量的一部分，但当调峰对机组的速度、频繁启停性能有特殊要求 以及调峰电量的成本与非调峰电量的成本差异很大时，也可暂时将其 归入辅助服务的范畴。在电网中，公认的调峰机组为抽水蓄能机组和 燃油、燃气轮机组，再次为部分可调库容的水电机组，在次为小容量 ( 装机容量在2 0 0m w 以下) 的燃煤机组。 d 、无功：发电机或电网中的其它无功源向系统注入或吸收无功 功率，以维持电网中的节点电压在允许范围内，以及在电力系统故障 后提供足够的无功支持以防止系统电压崩溃。在电力市场初期，电网 所提供的无功服务，可计入输配电服务中，仅发电机组( 含调相机组) 提供的无功服务需要单独考虑。 e 、黑启动：整个系统因故障停运后，不依赖别的网络帮助，通 过肩动系统中具有自启动能力机组来带动无自启动能力的机组，逐步 扩大系统的恢复范围，最终实现整个系统的恢复。电网的黑启动以电 厂的黑启动为前提。黑启动电厂应具备在没有外援厂用电的情况下启 动发电机的能力。 2 2 电力市场辅助服务的获取方法 辅助服务的获取和定价在很大程度上受其电力市场模式的影响。 在目前运行的电力市场中，辅助服务的获取一般有三种形式：统一型、 投标型和双边合同型。 2 0 太原理上人学硕士研究生学位论文 事故恢复 发电：是否是否否 稳定控制 输电：否是 2 3 备用问题的综述 备用辅助服务是电力系统的重要特征之一，关系到电力系统的安 全运行与可靠性。许多发达国家已将备用辅助服务从电量交易市场中 分离出来，建立独立竞价的备用市场，与电量交易市场并行。 我国目前的发电侧电力市场仅限于电量市场。在电力市场环境 下，如何进行备用辅助服务的市场组织、指标量化和费用结算等问题 急待解决。在我国传统的调度机制下，电厂提供备用服务是无偿的， 所以，发电企业没有参与备用辅助服务的积极性。在我国引入市场机 制、引导市场参与者积极提供备用服务，能够更有效地提高系统运行 的安全性和稳定性。由于备用服务与电能生产的耦合性较强，各类备 用服务的综合决策较复杂，合理组织并协调市场、量化备用服务并制 定合理的价格、优化系统运行仍是电力市场理论和实践中的难点。 2 3 1 备用的分类 关于