电力零售市场仿真.doc

电力零售市场仿真实 验 指 导 书 编华北电力大学二 年 月 前 言1 实验总体目标使学生全面了解零售市场中供电商与用户间的实际购、售电活动；掌握电力零售环节的交易模型、销售电价的分类、电费计算；分析不同负荷特性的电力用户执行不同电价类别的差异。使学生能够将零售市场理论及其实践经验有机结合起来。 适用专业电力工程与管理专业、电气工程及其自动化专业电力市场方向 先修课程 电力市场基础、电力市场运营理论与技术 实验课时分配实验项目学时熟悉实验环境和数据 1天实验一 电力用户负荷特性分析1天实验二 电力用户电费结算1天实验三 按需量基本电价与按容量基本电价结算对比1天实验四 一部制电价与两部制电价结算对比1天实验五 峰谷电价分析1天实验六 可中断电价分析1天写实验分析报告2天面试考核学生上机操作能力、分析实验结果的能力1天 实验环境（对实验室、机房、服务器、打印机、投影机、网络设备等配置及数量要求）投影设备集中向学生讲解实验软件的操作。学生使用电脑安装零售市场仿真实验软件。 实验总体要求掌握电力销售环节的交易模型；根据各类用户负荷数据，掌握用户负荷特性分析方法；掌握销售电价中的电价结构；掌握各类电价制度的电费结算模型；掌握各类电价制度的特点、适用的用户范围。 本实验的重点、难点及教学方法建议本实验的重点和难点包括：掌握用户负荷特性分析方法；掌握销售电价中的电价结构；掌握各类电价制度的电费结算模型；掌握各类电价制度的特点、适用的用户范围。实验过程中针对以上实验重点和难点，要求学生采用不同用电类别的电力用户进行实验，并对比用户在不同电价制度下的电费差异，通过引导学生对比不同负荷特性电力用户执行不同电价制度的实验数据，以加强学生对实验相关知识的掌握，达到实验要求。 目 录实验一 电力用户负荷特性分析4实验二 电力用户电费结算5实验三 按需量基本电价与按容量基本电价结算对比7实验四 一部制电价与两部制电价结算对比8实验五 峰谷电价分析9实验六 可中断电价分析10实验一 电力用户负荷特性分析一、实验目的掌握电力用户负荷特性分析方法以及负荷特性指标的计算方法。二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）综合型三、实验仪器安装电力市场零售仿真软件的PC。四、实验原理1)电力用户用电负荷曲线：将电力用户的有功负荷，按时间序列绘制成的图形，称为负荷曲线。（1） 日负荷曲线：标示出一天内每小时（每半小时、每15分钟）的负荷值，反映一天内负荷动态。（2） 年负荷曲线：标示出一年内每月的最高负荷值，反映一年内各月负荷动态。2)主要的负荷特性指标及计算（1） 最高负荷：报告期（日、月、季、年）内记录的负荷中，数值最大的一个。（2） 最低负荷：报告期（日、月、季、年）内记录的负荷中，数值最小的一个。（3） 平均负荷：报告期内瞬间负荷的平均值，即负荷时间数列时序平均数。（4） 负荷率：平均负荷与最高负荷的比率。负荷率（）100（5） 最小负荷率：报告期最低负荷与最高负荷的比率。最小负荷率（）100（6） 峰谷差：最高负荷与最低负荷之差。（7） 峰谷差率：峰谷差与最高负荷的比率。峰谷差率（）100%（8） 同时率：综合最高负荷与各组成用户绝对最高负荷之和的比率，说明用电负荷同时性程度。同时率（）100五、实验内容和要求1)分别选取“大工业用户”、“商业用户”、“居民用户”各1个，绘制该用户的日负荷曲线。2)分别计算以上3个用户的相关负荷特性指标，包括：最高负荷，最低负荷，平均负荷，负荷率，最小负荷率，峰谷差，峰谷差率。3)计算以下用户组合的同时率：(1) 任选5个工业用户的同时率；(2) 任选5个商业用户的同时率；(3) 任选5个居民用户的同时率；(4) 以上5个工业用户、5个商业用户的同时率。(5) 以上5个工业用户、5个居民用户的同时率。(6) 以上5个商业用户、5个居民用户的同时率。(7) 以上5个工业用户、5个商业用户、5个居民用户的同时率。六、注意事项1)打开“电力零售仿真实验.xls”文件，点击“启用宏”按钮；2)在弹出的软件界面中选择“实验一”，点击右侧“进入当前实验”按钮；3)弹出信息框提示完成实验需要提前预习的知识，如果已完成预习，则点击“是”，进入实验一操作表单；4)实验一的操作表单提供了一组用户的负荷数据。5)根据提供的负荷数据，按照以上要求进行相关计算。七、思考题1)对比分析“大工业用户”、“商业用户”、“居民用户”的负荷率差异。2)对比分析“大工业用户”、“商业用户”、“居民用户”的峰谷差率差异。3)对比分析各种用户组合的同时率差异。实验二 电力用户电费结算一、实验目的掌握电力用户销售电价结构，电力用户电费结算方法。二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）综合型三、实验仪器安装电力市场零售仿真软件的PC。四、实验原理1)基本销售电价表用电分类电度电价（元/千瓦时）基本电价不满1kV1kV至10kV35kV至110kV110kV220kV及以上最大需量元/KW/月变压器容量元/KVA/月一、居民生活用电0.490 0.440 0.440 二、非居民照明用电0.613 0.603 0.603 三、商业用电0.623 0.613 0.613 四、非工业、普通工业用电0.557 0.547 0.537 五、大工业用电0.408 0.393 0.383 0.378 22.50 15.00 其中：1、化肥生产用电0.368 0.353 0.343 0.338 22.50 15.00 2、电石、电解、烧碱生产用电0.368 0.353 0.343 0.338 22.50 15.00 3、合成氨、电炉0.262 0.252 0.242 0.237 22.50 15.00 六、农业生产用电0.412 0.402 0.392 七、贫困县农业排灌电价0.227 0.224 0.221 2)电价分类： 目前，我国销售电价主要根据用户的行业特性和电压等级分类：（1） 按照行业分类：居民生活用电、非居民生活用电、商业用电、非工业普通工业用电、大工业用电、农业生产用电、贫困县农业排灌用电。（2） 按照电压等级分类：根据我国输配电网的电压情况，划分为不满1kV（指380/220V）、1kV至10kV、35kV至110kV、110kV、220kV及以上。（3） 在各电压等级的各类用户的电价水平都对应以上销售电价表中一个电价水平。3)电价制度以上销售电价表中包括两种基本的电价制度：单一制电价、两部制电价。（1） 单一制电价单一制电价仅指电度电价，以用户的实际用电量为基础来计算电费。用户的电费电度电价用户的用电量（2） 两部制电价两部制电价将电价分成两个部分：一部分为电度电价，以用户的用电量为计算电费单位；一部分为基本电价，以用户最大需量或变压器容量为计算电费单位，与每月用电量的多少无关。其中，基本电费的计算有两种方法，按最大需量计费和按变压器容量计费。最大需量为用户的最大负荷，变压器容量为用户受电变压器的铭牌容量。用户的电费电度电价用户的用电量按需量计费的基本电价（或按容量计费的基本电价）用户的最大需量（或用户的变压器容量）目前，除大工业用户以外，其它用户均执行单一制电价。五、实验内容和要求1)单一制用户电费结算：分别选取“商业用户”、“居民用户”各1个，计算该用户的月电费（月电量根据日负荷数据按30天计算）、平均电价。2)两部制用户电费结算：分别选取10KV、35KV、110KV、220KV“大工业用户”各1个，计算该用户的月电费（其中基本电费按需量计算）、平均电价。六、注意事项1)打开“电力零售仿真实验.xls”文件，点击“启用宏”按钮；2)在弹出的软件界面中选择“实验二”，点击右侧“进入当前实验”按钮；3)弹出信息框提示完成实验需要提前预习的知识，如果已完成预习，则点击“是”，进入实验二操作表单；4)实验二的操作表单提供了一组用户的负荷数据和一张基本电价表。5)根据提供的负荷数据和基本电价表，按照以上要求进行相关计算。七、思考题1)对比分析“大工业用户”、“商业用户”、“居民用户”的平均电价的差异。2)对比分析不同电压等级所选“大工业用户”的平均电价的差异。3)分析不同电压等级所选“大工业用户”基本电费占总电费的比重。实验三 按需量基本电价与按容量基本电价结算对比一、实验目的掌握电力用户按需量电价和按容量电价计算基本电价的结算方法，电力用户用电负荷特性对基本电费的影响。二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）综合型三、实验仪器安装电力市场零售仿真软件的PC。四、实验原理同实验二五、实验内容和要求1) 分别选取10kV、35kV、110kV、220kV电压等级各1个“大工业用户”，按容量基本电价计算电度电费、基本电费、总电费、平均电价。2) 分别选取10kV、35kV、110kV、220kV电压等级各1个“大工业用户”，按需量基本电价计算电度电费、基本电费、总电费、平均电价。六、注意事项1) 打开“电力零售仿真实验.xls”文件，点击“启用宏”按钮；2) 在弹出的软件界面中选择“实验三”，点击右侧“进入当前实验”按钮；3) 弹出信息框提示完成实验需要提前预习的知识，如果已完成预习，则点击“是”，进入实验三操作表单；4) 选择名为“电费结算表”的sheet，在“用户类别”下拉列表中选择“大工业用电”，在“用户名称”下拉列表中选择相应的用户，在“基本电费执行方式”下拉列表中选择“按容量计费”，点击“电费结算”按钮，则显示相应的按容量计费的计算结果。5) 在“基本电费执行方式”下拉列表中选择“按需量计费”，点击“电费结算”按钮，则显示相应的按需量计费的计算结果。6)对比以上两步“按容量计费”与“按需量计费”的计算结果。七、思考题1)对比“大工业用户”按需量基本电价与按容量基本电价结算的电费、平均电价的差异。2)分析哪些用户愿意按需量基本电价？哪些用户愿意按容量基本电价？有什么规律？实验四 一部制电价与两部制电价结算对比一、实验目的掌握两部制电价引导电力用户合理用电，提高用电负荷率的原理。二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）综合型三、实验仪器安装电力市场零售仿真软件的PC。四、实验原理同实验二五、实验内容和要求1) 选取执行单一制电价的“商业用户”、“居民用户”各1个，保持用户最大需量不变的情况下，分别调整用户的用电量增长5%，10%。2) 选取执行两部制电价的不同电压等级的“大工业用户”2个，保持用户最大需量不变的情况下，分别调整用户的用电量增长5%，10%。3) 测算选取的单一制用户用电量分别增长5、10%时，选取用户的月电费（月电量根据日负荷数据按30天计算）、平均电价、负荷率。4) 测算选取的两部制用户用电量分别增长5、10%时，选取用户的月电费（基本电费按需量计算）、平均电价、负荷率。六、注意事项1)打开“电力零售仿真实验.xls”文件，点击“启用宏”按钮；2)在弹出的软件界面中选择“实验四”，点击右侧“进入当前实验”按钮；3)弹出信息框提示完成实验需要提前预习的知识，如果已完成预习，则点击“是”，进入实验四操作表单；4)选择名为“电费结算表”的sheet，在“用户类别”下拉列表中选择“大工业用电”或“商业用户”，在“用户名称”下拉列表中选择相应的用户。点击“电费结算”按钮，则显示相应的计算结果。5) 新插入一张表单，将上一步计算所的结果保存在新表单上，在新表单中另选一行，分别将用户的高峰、平段、谷段负荷用电量提高5%和10%，保持其它数据不变，重新手工测算电费。6) 对比电量调整后，各个用户的平均电价水平的变化。七、思考题1)对比用电量增长相同幅度时，“单一制”用户与“两部制”用户的平均电价变化的差异。2)分析两部制电价对电力用户的负荷率水平产生了什么样的引导作用？实验五 峰谷电价分析一、实验目的掌握执行峰谷电价的电力用户的电费结算方法，不同用电负荷特性的电力用户执行峰谷电价后电费支出的差异。二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）综合型三、实验仪器安装电力市场零售仿真软件的PC。四、实验原理：峰谷电价基本概念1)峰谷分时电价：根据用户用电需求，将每天的时间划分为高峰、平段、低谷三个时段或高峰、低谷两个时段，对各时段分别制定不同的电价水平，以刺激和鼓励用户主动改变消费行为和用电方式达到削峰填谷的目的，从而提高电力系统的运行效率和稳定性。峰谷分时电价是较常采用的一种用户电价机制，是电力需求侧管理的重要手段。这种方法通过不同时段的电价差使用户出于节省成本的目的，将一部分用电量从高峰时段转移到平段或低谷时段，减少峰谷负荷差，减少备用容量，提高机组使用效率，减少资源的浪费。2)峰时段、谷时段：根据系统负荷曲线的特点，一般划分早高峰和晚高峰两段；谷时段一般为深夜；其余时段为平时段。3)峰电价、谷电价：峰时段的电价为峰电价，一般比平时段电价水平上涨一定幅度；谷时段的电价为谷电价，一般比平时段电价水平下降一定幅度。五、实验内容和要求1) 选取“商业用户”、“工业用户”5个，测算不执行峰谷电价时的电度电费、平均电度电价。2) 选取“商业用户”、“工业用户”5个，测算执行峰谷电价时的电度电费、平均电度电价。六、注意事项1)打开“电力零售仿真实验.xls”文件，点击“启用宏”按钮；2)在弹出的软件界面中选择“实验五”，点击右侧“进入当前实验”按钮；3)弹出信息框提示完成实验需要提前预习的知识，如果已完成预习，则点击“是”，进入实验五操作表单；4)选择名为“电费结算表”的sheet，在“用户类别”下拉列表中选择“大工业用电”或“商业用电”，在“用户名称”下拉列表中选择相应的用户。点击“电费结算”按钮，则显示相应的计算结果。5) 对比峰谷电价执行前后电费、平均电价的变化。七、思考题1)峰谷电价执行前后，用户的电度电费支出有哪些变化？2)分析执行峰谷电价后，哪些用户电度电费增多，这些用户具有哪些特点？3)分析执行峰谷电价后，哪些用户电度电费减少，这些用户具有哪些特点？实验六 可中断电价分析一、实验目的掌握实施可中断电价后，电力用户的电费支出及收益变化，供电公司成本支出和收益的变化。二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）综合型三、实验仪器安装电力市场零售仿真软件的PC。四、实验原理：可中断电价基本概念1)可中断负荷含义：是指用户在电网高峰负荷时段自愿中断的负荷，它的出现提供了降低高价时段用电，增加低价时段用电的机会。通常在系统高峰时段，需要发电方提供备用容量，可中断负荷通过减少用户负荷，等效于增加了备用容量，也可以看作是将传统的备用由发电方转移到负荷方的过程。可中断负荷管理（Interruptible Load Management, 简称 ILM）一般是由电力企业和用户签定合同（协议），通过电价激励，实现在系统峰值或紧急状态下，用户按照合同（协议）规定中断或削减负荷从而达到降低峰值的目的。2) 可中断电价主要有以下两种形式：（1）签订可中断合同，当合同期内的实时电价高于某一设定值时发电商可以中止供电。合同内容主要包含：合同有效期、提前通知时间、中断持续时间、负荷中断容量及费用等。合同有效期指按本合同内容进行可中断负荷