大用户直购电过网费计算方法研究（论文） .pdf

第2 5 卷 第6 期 云南水力发电 y u n n a nw a t e rp o 吧r 大用户直购电过网费计算方法研究 岳莉莉1 杨毅2 樊镛3 谭小勇4 周艳尼5 1 昆明供电设计院有限责任公司 云南昆明6 5 0 0 1 1 2 昆明理工大学电力工程学院 云南昆明6 5 0 0 5 1 3 国投曲靖发电有限公司 云南曲靖6 5 5 0 0 0 4 云南恒安电力工程有限公司 云南昆明6 5 0 0 1 1 5 昆明供电局 云南昆明6 5 0 0 1 1 摘要 介绍了大用户直购的概念 然后结合网损分摊法对大用户直购中过网费的计算问题进行了研究 并以云南电网 部分截 取 为例进行了过网费的计算和分析 关键词 大用户直购 过网费 网损分摊法 中图分类号 t m 7 1 4 f 4 0 6 7 3 f 4 2 4 7文献标识码 a文章编号 1 0 0 6 3 9 5 1 2 0 0 9 0 6 0 1 1 1 0 4 r e s e a r c ho nw h e e l i n gc o s tc a l c u l a t i n gm e t h o do f d i r e c tp o w e r p u r c h a s ef o rt h el a r g eu s e r s y u el i l i l y a n gy i 2 f a ny o n 9 3 t a nx i a o y o n 9 4 z h o uy a h n i s 1 k u n m i n gp o w e rs u p p l yd e s i g ni n s t i t u t ec o l t d k u n m i n g6 5 0 0 11 y u n n a n c h i n a 2 c o l l e g eo fe l e c t r i cp o w e re n g i n e e r i n g k u n m i n gu n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y k u n m i n g6 5 0 0 51 y u n n a n c h i n a 3 q u j i n gp o w e rg e n e r a t i o nc o l t d s t a t ei n v e s l 工n e n tc o r p q n g6 5 5 0 0 0 y u r m a n c h i n a 4 y u n n a nh e n g a np o w e re n g i n e e r i n gc o l i d k u n n f l i n g6 5 0 0 11 y u n n a n c h i n a 5 k u n m i n gb u r e a uo fp o w e rs u p p l y k u n m i n g6 5 0 0 11 y u n n a n c h i n a a b s t r a c t 7 t h i sp a p e ri n t r t x t u c e st h ec o n c e p to fd i r e c tp o w e rp u r c h a s eb yl a r g eu s e r s t h e nm a k o sr e s e a r c ho hc a l c u l a t i o n o fw h o dc o s to fd i r e c tp o w e rp u r c h a s eb a s e do na p p o r t i o n i n go f 画dp o w e rl o s s e sa n df i n a l l yc o n d u c t sc a l c u l a t i o na n d a n a l y s i so fw h e e lc o s tb yt a k i n gt h ey u n n a np o w e rg r i d p a r t i a l 鹪a ne x a m p l e k e yw o r d s d i r e c tp o w e rp u r c h a s eb yl a r g eu s e r s w h e e lc o s t a p p o r t i o n i n gm e t h o do f 别dp o w e rl o s s e s 0 引言 有直接影响 随着我国电力体制改革的深入开展 发电侧市 场化改革已经开始 2 x 4 年3 月由国家电力监管 委员会 国家发展和改革委员会制定的 电力用户向 发电企业直接购电试点暂行办法 正式出台 提出了 试点的指导思想 目的和原则 这所有的一切都为 大用户直接购电创造了有利条件 电力市场环境 下 发电 输电和配电业务将分开经营 输电成为一 种特殊的业务 向独立发电厂或电力批发商提供服 务 或为其他电力公司提供转运服务 这样就会涉 及定义对这些用户的服务项目和确定过网费等问 题 在这种情况下 调度人员不仅要知道整个电力 系统的潮流分布 而且要知道用户对电网输变电设 备的利用份额是多少 网损应如何分摊等等 解决 这些问题是度量输电服务的关键 对确定输电费用 1 大用户直购的定义 大用户直购是指具有一定资格的用户可以直接 从独立发电公司购电 通过输电网和配电网进行输 送 用户和独立发电公司向输电网和配电网交纳相 关费用的一种交易模式 实行大用户直购也是我国 电力改革未来几年所要推行的一种交易模式 是我 国电力体制改革的必由之路 如果大用户与发电企业签订直购电合同 则该 合同要交给电网公司的运营管理机构备案 并予以 调度执行 另外 大用户还要向电网企业交纳过网 服务费 当然 目前也存在发电厂或用户自己架设 输电线路进行供电的 收稿日期 2 0 0 9 一c r 7 一1 6 项目基金 本文得到厶南省教育厅自然科学基金 0 8 1 煳8 1 昆明理工大学校青年基金 k k z 2 2 0 0 8 0 9 8 4 资助 作者简介 岳莉莉 1 9 8 5 一 女 甘肃兰州人 助理工程师 主要从事电力设计工作 万方数据 1 1 2 云南水力发电 2 0 0 9 年第6 期 2 网损分摊法 当前国际上采用的确定过网费的方法有 邮票 法 合同路径法 兆瓦一公里法等 这些方法都无法 准确确定用户的电能流向和对输变电设备的实际利 用情况 由此得到的过网费难以达到公平合理 更 重要的是 这些过网费算法不能给输电用户以正确 的信息 从而可能引起过负荷或者输电拥堵并危及 电力系统的运行 为此 必须要准确分析各种运行 状态下输电用户的潮流分布及网损问题 1 网损分摊 系统中用户所买的电能不只是 通过特定的线路流向负荷点 极有可能是通过不同 线路流向负荷点 此时用户所分摊的网损应该不只 是该特定线路上的线损 还需要计算各线路中该用 户的电能所占的比例 然后根据该比例确定每条线 路中该用户需要分摊的线损 确定了网损分摊 才能 准确定价过网费 2 输电线路利用份额 确定某发电厂对负荷 供电时该发电厂的电能流经的线路及其所占的比 例 以此确定发电厂发出的电能在每条流经的线路 上的线损百分比 由于在过网费计算中 网损分摊问题及输变电 设备利用份额问题主要涉及有功潮流的一些量 对 于工程需要而言 可以忽略无功的影响 本文的计 算建立在有功潮流追踪的基础上 没有计及无功潮 流 3 计算方法 3 1 网损分摊模型 在潮流计算之后 系统的总网损及各支路的功 率损耗凹 已知 现在需要考虑如何把网损分摊到 各负荷或者各电源 以下首先讨论把网损分摊到负 荷上的数学模型 为了求出各负荷应分摊的网损 关键在于求出 各节点的网损卯 i 1 2 护 包括两个部 分 1 进线集j i r 一 i 中各线路网损 p 之和 2 通过进线集j i l i 转送节点 的网损 印i 的部分 对于节 点的系统来说 电网损耗平衡方程有 如下形式 阻2 j i 僻 q 昵 i l 2 n 式中 q 为嵋通过歹点的出线丘向节点i 转移的 网损系数 支路矗的序号为k 且 p d a i k 2 r z 邗 乒 1 式中 b 为节点 的负荷功率 r 表示节点 的出线集 求出各节点网损识之后 即可按下式求出各 节点负荷应分摊的网损 p l 嵋川 静 当需要把网损分摊到电源上时 其算法类似 在这种情况下 网损的平衡方程式为 阻 凹f a i i 僻 i 1 2 n 式中各参数与把网损分摊到负荷时含义类似 当求 出各节点网损铲 后 亦可按相同的方法求出电源 分摊的网损 3 2 输电设备利用份额模型 设电力系统有 个节点 g 个电源 条支 路 p 小i i 为支路的有功潮流及电流 p 枷 i t m 为电源m 通过支路矗的有功潮流及电流 胁 为电源m 对支路 的利用率 则 f i m 下p i t m 百 t m 4 算例分析 本算例截取部分云南电网 以云南铝业股份有 限公司作为大用户直购的试点算例 其中两个电源 点等值为宝峰g 和七甸g 对云南电网的潮流数据 进行了分析整理 对铝厂作为直购试点进行分析 计算其直购电过网费 过网费包含三个方面 输电成本 网损分摊 备 用费用 铝厂向各电厂直购电需要先计算网损分摊 将 各线路损耗分摊到直购用户处后 加入用户用电量 然后计算用户过网电费 同时计算电网因为直购问 题而需要为其作的备用费用 将这两部分相加得到 用户直购时需要向电网交纳的过网费 图1 为截取自云南电网的部分网架结构图 对图1 进行合并整理 可以将该结构图进行化 简 1 宝峰g 与宝峰其余负荷合并 2 七甸g 与七甸其余负荷合并 3 将各节点和线路作数字命名 l 七甸 2 宝 万方数据 岳莉莉 杨毅 樊镛 谭小勇 周艳尼大用户直购电过网费计算方法研究 1 1 3 峰 3 铝厂 4 果林 1 七甸到铝厂 2 宝峰到七 甸 3 七甸到果林 4 宝峰到果林 5 果林到铝 广 七旬 图1 云网截取部分网架结构潮流有向图 简化合并后图形与参数如图2 和表l 所示 3 1 3 2 1 1 4 2 图2 云网截取部分简化合并后潮流有向图 表1 节点与线路参数表 4 1 网损分摊计算 本算例选用铝厂作为直购试点 计算网损可以 忽略无功造成的有功损耗 将有功损耗单一认为由 有功传输造成 选用图论法计算网损分摊 单位为 m w 将3 点负荷分摊到1 点和4 点 p 和p 分别 表示将3 点潮流分配到1 点和4 点的功率大小 p 1 3 3 2 1 9 p 3 4 1 8 1 9 负荷点3 对线路 1 和 5 的网损分摊率 六5 3 l 五1 3 l 再选取节点4 d 4 o 作为消去的节点 4 点 进线为 3 4 将4 的潮流移动到1 和2 p l 4 和p 2 为将只 分配到1 和2 点后的功率 p 和 p 为将p 4 分配到l 和2 点的功率 p 1 4 3 1 2 3 3 p 1 4 1 8 0 1 p 2 4 3 5 8 8 b 4 8 5 9 0 负荷点4 对线路 3 4 的网损分摊率 六3 1 4 3 0 4 0 6 六3 1 4 0 5 9 4 4 2 4 3 o 4 0 6 1 4 0 5 9 4 0 将1 点移动到2 p 7 3 p 7 和p 7 l 4 表示1 点 出力分摊到3 和4 点负荷的功率 p 孙p 和 p 2 1 3 分别为将p 1 4 3 p 1 4 和p 1 3 分配到2 点的功 率 p 7 1 4 3 1 3 8 p 7 1 3 3 6 2 p 7 1 4 2 0 2 p 2 1 4 3 1 0 9 4 p 2 1 3 2 8 5 7 p 2 1 4 1 6 0 点l 处与3 负荷点相关功率对线路 2 的网损 分摊率 六2 2 1 3 0 5 1 5 五2 2 1 4 0 2 8 8 五2 2 1 4 3 0 1 9 7 0 由以上数据可知 负荷3 的有功为1 2 两个电 厂供给 路径如下 1 3 p 7 1 3 3 6 2 1 4 3 p 7 1 4 3 1 3 8 2 一l 一4 3 p 2 1 4 3 1 0 9 4 2 4 3 p 2 4 3 5 8 8 2 1 3 p 2 1 3 2 8 5 7 0 以此算出负荷3 的网损分摊 p 2 6 4 2 输电电价计算 以铝厂为算例 用合同路径法计算输电电价 其 中计算所需路径用潮流追踪里面的输电路径 假设 该铝厂一年生产3 6 0d 该厂负荷为5 0 1 3m w 所需 分摊的网损为2 6m w 为简便计 可将网损部分费 用以邮票法计算 其中支路输电容量成本为24 0 0 元 支路输电运行成本为36 0 0 元 将年价格转换成 每天价格后 因各线路不同 所取安全输送功率不 一致 此算例为简便计可以将安全输送功率和输送 功率比值统一设为o 6 7 即p p 0 6 7 则 p i i p h c h c 函 i 1 2 5 式中 t c 为输电成本 p i 为支路输电功率 p 为支 路安全输电功率 q 为支路的输电容量成本 g 为 支路输电运行成本 f 为计算出来的铝厂负荷通过 万方数据 1 1 4 云南水力发电 2 0 0 9 年第6 期 的5 条路径 算出铝厂生产一天所需要缴纳的过网 费用约为2 60 4 0 元 网损分摊费用计算 t c p i c u c 0 c c c o p i 式中 只为网损功率 g 为平均单位输电功率的输 电成本 c c 为输电容量成本 c d 为输电运行成本 p 为输电总功率 算出网损分摊费用约为 3 l 元 可知铝厂在直 购条件下运行一天 需要向电网缴纳的过网费 2 60 7 1 元 转换成年费用 2 60 7 1 3 6 0 9 3 8 5 5 6 万 元 助 对大型网络结构 此算法也同样适用 整体计算 过程可以用编程的方法实现 因为在工程问题上 无功对网损的影响不大 同 时计算过网费时一般也是以有功网损作为依据 所 以本文对于无功网损分摊问题没有计及 如果需要 计算无功网损分摊时 可以将无功网损以类似的计 算方法进行网损分摊 参考文献 1 国家电力公司 2 0 0 3 中国电力市场分析与研究 m 北京 中国 5 结论 2 电力出版社 2 0 0 3 于尔铿 韩放 谢开 等 电力市场 m 北京 中国电力出 版杜 1 9 9 8 本文从潮流追踪人手 对大用户直购模式形成 3 姚建刚 章建 电力市场分析 m 北京 高等教育出版社 后的网损分摊问题进行了一个详细的计算和说明 1 9 9 9 将网损分摊和输电设备利用份额计算清楚后才能对 4 3 竺 鸣 电力市场理论及其运用 m 北京 中国电力出版杜 过网费进行准确的定价 m a 因为此计算能清楚 5 i 嘏粕g y 0 n g 一 s 啷 q i a n g l n a c 枷e d r e a l t i m eo r 算出各电厂出力的流向和在每条流经线路中所占的t i m a ld i s p a t c hm e t h o df o ru 血砌e de l e e a i e i t ym a 慨 c i e e e 份额 所以对避免输电线路拥堵问题也有一定的帮t r a n s a c t i o n s o np o w e rs y s t 啪 2 0 0 2 1 7 2 4 8 2 4 9 0 h h h 卜 h i h h h 0 h 卜 上接第9 8 页 集控中心多站监视画面只具备监视功能 不能进行 操作 进入各电厂画面设置了操作员确认及语音提 示 以防 走错间隔 进入电厂后 大部分画面只具 备监视功能 开停机操作只在对应第三层画面中可 操作 负荷调节只能在a g c a v c 画面及p q 调节画 面中操作 开关站断路器在开关站操作接线画面中 操作 机组负荷调节操作闭锁 根据操作权 控制 权 p q 可调等条件闭锁 a g c a v c 操作闭锁功能由 电站侧实现 负荷开环调节功能与闭环调节互为闭 锁 2 对各种关键操作均实现操作文字提示及语 音提示 并对操作成功与否进行语音告警 例如在 开停机操作 断路器操作中设置人工确认功能 并伴 有语音报警 提示某厂某编号设备进行何种操作 以 避免人为误操作 3 防止误操作 误发指令最重要的前提条件是 集控侧测点要与电厂在点号 测点定义及描述上保 持一致 及时与电厂保持测点的同步更新 因此 集 控中心要与电厂时刻保持沟通联系 集中检查电厂 侧数据库及通讯报文 对集控中心侧数据库进行全 面核查 并征得运行人员书面认可后才可对数据库 进行修改 同时对各种报警信号进行全面检查并分 类 对集控中心不需要的报警信号进行屏蔽 以免无 关信号过多干扰运行人员的正常工作 但有些必须 的信号在某些状态下也必须进行屏蔽 例如机组在 检修时 往往会伴有大量误发信号 因此在与运行人 员协商后 采用机组检修态来屏蔽其相关信号在光 字牌上的显示 等等 4 在操作流程中设置闭锁 对于机组g c b 非 正常情况下的分闸操作用机组是否处于发电态来进 行闭锁 出口隔离刀闸的分合用g c b 是否处于合闸 位进行闭锁 人工确认的同时报语音提示 防误工作是一项长期的任务 闭锁是防止误操 作事故发生的最有效的方法之一 由于在集控中心 防误闭锁方面国内可供借鉴的经验尚不太多 因此 还有待从理论和实践中进一步提高 不断完善防误 闭锁的技术措施 使误操作事故减少甚至杜绝发生 同时又方便运行人员操作 以确保电站 电网的安全 运行 参考文献 1 g b t5 0 8 1 1 9 9 7 水力发电厂计算机监控系统设计技术规范 s 2 陈国庆 谢刚 吴丹清 等 水电厂运行技术问答 m 北京 中国电力出版社 2 0 0 5 3 卢波 戚宏伟 赵海生 等 5 0 0k v 无人值班变电站监控防误 闭锁的实现 j 华东电力 2 0 0 8 1 万方数据 大用户直购电过网费计算方法研究大用户直购电过网费计算方法研究 作者 岳莉莉 杨毅 樊镛 谭小勇 周艳尼 yue li li yang yi fan yong tan xiao yong zhou yan ni 作者单位 岳莉莉 yue li li 昆明供电设计院有限责任公司 云南 昆明 650011 杨毅 yang yi 昆 明理工大学电力工程学院 云南 昆明 650051 樊镛 fan yong 国投曲靖发电有限公司 云 南 曲靖 655000 谭小勇 tan xiao yong 云南恒安电力工程有限公司 云南 昆明 650011 周艳尼 zhou yan ni 昆明供电局 云南 昆明 650011 刊名 云南水力发电 英文刊名 yunnan water power 年 卷 期 2009 25 6 参考文献 5条 参考文献 5条 1 国家电力公司 2003中国电力市场分析与研究 期刊论文 北京 中国电力出版社 2003 2 于尔铿 韩放 谢开 电力市场 期刊论文 北京 中国电力出版社 1998 3 姚建刚 章建 电力市场分析 期刊论文 北京 高等教育出版社 1999 4 曾鸣 电力市场理论及其运用 期刊论文 北京 中国电力出版社 2000 5 xingwang yong hua song qiang lu acoordinatedreal time optimal dispatch method for unbundle