F第六讲辅助服务市场课件

第六讲辅助服务市场一、辅助服务的定义二、辅助服务的分类三、提供辅助服务的模式四、辅助服务定价五、负荷频率控制六、发电备用容量服务七、无功服务八、黑启动第六讲辅助服务市场一、辅助服务的定义1一、辅助服务的定义一般将辅助服务定义为：为将电能从发电厂保证安全和质量输送到用户所需要采取的所有辅助措施，是电力系统必须具备的一种满足供电质量和电力系统安全水平的机制。一、辅助服务的定义一般将辅助服务定义为：为将电能从发电厂保证2电力市场辅助服务与发电、输电、配电的各环节密切相关，而且，为达到某种期望的运行状态，系统调度员需要采购并协调各种辅助服务，这就增加了电网运行和控制的复杂性，增加了导致电网功角不稳定、电压不稳定、过负荷和电力系统崩溃等的因素。电力市场辅助服务与发电、输电、配电的各环节密切相关，而且，为3辅助服务的供应由电力系统需要决定，决定因素：电力系统协调方式。调度中心电源结构。各类电源比例决定了辅助服务的重要程度。电网结构。决定辅助服务的具体要求。电力市场管理模式。标准。质量和安全标准量测和监视系统。水平高低辅助服务的供应由电力系统需要决定，决定因素：4二、辅助服务的分类负荷跟踪和频率控制；旋转备用。运行备用（非旋转备用）无功备用和电压控制事后恢复服务发电在计划（校正计划）处理能量不平衡有功网损补偿稳定控制服务其他二、辅助服务的分类负荷跟踪和频率控制；5三、提供辅助服务的模式统一型：投标型双边合同型辅助服务到底采取哪种供应方式，与电网的管理水平和电力市场的完善程度有关。三、提供辅助服务的模式统一型：6提供辅助服务的模式之一：统一型统一型是指：辅助服务必须由系统调度员统一安排协调，结算时根据各参与者对辅助服务命令执行的情况进行奖惩。提供辅助服务的模式之一：统一型统一型是指：辅助服务必须由系统7提供辅助服务的模式之二：投标型投标型是指：各用户分别对每一种辅助服务进行投标，调度员根据用户们的投标情况排定优先次序，安排辅助服务供应计划，目标函数为提供辅助服务的费用最小。提供辅助服务的模式之二：投标型投标型是指：各用户分别对每一种8提供辅助服务的模式之三：双边合同型双边合同型是：某一辅助服务的用户直接与供应者签定双边合同，从而得到其所需的辅助服务，而无须通过系统调度人员。提供辅助服务的模式之三：双边合同型双边合同型是：某一辅助服务9四、辅助服务定价在传统的电力工业中，发电、输电、配电和售电都属于同一个电力公司，发电厂提供电能和辅助服务是由系统调度员安排的，不存在对各种辅助服务进行单独核算和计费问题。在电力市场的环境下，为体现发电厂间的公平竞争，应量化辅助服务指标，核算成本，并合理付费。四、辅助服务定价在传统的电力工业中，10辅助服务定价方法以成本为基础。综合成本法、边际成本法、实时成本法。市场竞价辅助服务定价方法以成本为基础。综合成本法、边际成本法、实时成11五、负荷频率控制频率是电力系统运行的一个重要质量指标。它反映了电力系统中有功功率供需平衡的基本状态，频率稳定依赖于发电功率与负荷功率间复杂的平衡关系。不平衡可能是由于负荷预测的误差、缺少跟踪负荷变化的发电容量或由于故障造成的突然失去发电功率或负荷等等。五、负荷频率控制频率是电力系统运行的一个重要质量指标。它反映12五、负荷频率控制（续）频率偏差调整的方法主要是调整发电功率和进行负荷管理。频率的一次调整：自然属性，调速器。频率的二次调整：AGC机组，自动发电控制频率的三次调整：在线经济调度，发电再计划。五、负荷频率控制（续）频率偏差调整的方法主要是调整发电功率和13负荷频率控制通过频率调整，可以完成的功能：使发电功率自动跟踪负荷功率的变化；响应负荷功率或发电功率的随机变化，维持系统频率为规定值；在区域内分配系统发电功率，维持区域间净交换功率为计划值；对周期性负荷变化，按发电计划调整功率；对偏离计划的负荷功率，实现在线经济负荷分配；监视、调整备用容量，满足安全需要。负荷频率控制通过频率调整，可以完成的功能：14六、发电备用容量服务1、备用分类2、旋转备用（热备用）3、运行备用（非旋转备用，冷备用）4、无功备用六、发电备用容量服务1、备用分类151、备用分类种类备用名称启动时间是否同步1瞬时响应备用瞬时是210min旋转备用<10min是310min非旋转备用<10min否430min备用(10-30min)否560min备用(30-60min)否1、备用分类种类备用名称启动时间是否同步1瞬时响应备用瞬时是162、旋转备用（热备用）旋转备用（热备用）指能够保证10min内增加的同步容量。对水电站来说，旋转备用一般为总容量的10%；对火电厂，其值为最大发电功率与当前发电功率的差值。在传统的运行方式下，旋转备用的容量是确定的，一般定义为系统中最大机组的容量（或最大机组容量的1.5倍）2、旋转备用（热备用）旋转备用（热备用）指能够保证10min17旋转备用（热备用）在竞争性的电力市场中，提供旋转备用的过程：（1)发电厂投标：投标容量和价格（2)投标选择：旋转备用的优先次序表（3)服务结算。旋转备用（热备用）在竞争性的电力市场中，提供旋转备用的过程：183、运行备用（非旋转备用，冷备用）

运行备用一般由峰荷火电机组提供，指能在20-30min内启动并达到正常发电功率。一般每6个月，由调度中心设置计划运行备用水平。发电厂和大用户可以通过运行备用协议指定一部分容量作为另一发电厂或用户的运行备用。3、运行备用（非旋转备用，冷备用）

运行备用一般由峰荷火电机19运行备用（非旋转备用，冷备用）

在竞争性的电力市场中，一般按以下步骤安排运行备用容量：（1）发电厂投标。投标容量、投标价格、响应时间；(2）投标选择。先根据过去一段时间内各电厂对备用配额的完成情况，对各发电厂进行评估，这是投标选择中的一个主要原则。在60天内3次未完成指标的发电厂将失去投标资格。然后根据备用的使用概率进行投标选择。运行备用（非旋转备用，冷备用）

在竞争性的电力市场中，一般按204、无功备用无功源：发电机、电源、电容器、静止补偿器（SVC），电网本身。调整无功手段：调整无功的手段也多种多样，如自动电压调节器、电容器投切、变压器有载调节等。4、无功备用无功源：发电机、电源、电容器、静止补偿器（SVC21无功调整在电力市场的实际操作中，系统电压控制需要各参与者共同承担责任。发电厂和用户都要满足他们的电压和功率因数限值。发电厂必须提供其P-Q曲线，并要保证在较长时间内无功发电功率达到其极限的90%；或保证在20min内提供100%的无功发电功率。输电公司应负责保持系统电压，对500kV线路其节点电压波动应在3%以内，220kV和110kV线路应在5%以内，中心调度员应能控制电网中所有的电压调节设备。配电公司和大用户应与输电公司签定合同，确定其在峰、谷和其他时段应保证的功率因数及相应的奖惩手段。无功调整在电力市场的实际操作中，系统电压控制需要各参与者共同22无功调整无功实时运行也可采用投标方式，投标包括无功电源的详细技术参数和无功电价。无功投标选择：投标选择的主要根据是每宗投标对解决电压问题的重要程度。当存在足够的无功供应者时，按他们的费用高低次序排队；当供应者不足时，应提供相应的价格刺激。无功调整无功实时运行也可采用投标方式，投标包括无功电源的详细23七、无功服务1、无功服务意义2、无功服务特点3、无功市场的构成4、无功市场的特点5、无功市场的模式6、无功电价七、无功服务1、无功服务意义241、无功服务意义正确的无功价格信号可以推动电网开放和提高电网经济效益，帮助输电用户在决定交易量、投资和设备利用时进行科学决策；无功平衡做得好可提高系统运行的可靠性和效率，并通过无功的最优分配降低系统的有功网损；无功管理可以改善电压波形，减少由电压引起的系统故障，增加系统稳定性。1、无功服务意义正确的无功价格信号可以推动电网开放和提高电网252、无功服务特点供应的区域性。原则上就地平衡，集中平衡控制的分散性。节点的电压控制。手段的多样性。各种手段。分析的复杂性。投资大，运行费小，分摊复杂。2、无功服务特点供应的区域性。原则上就地平衡，集中平衡263、无功市场的构成（1）买方：电网公司或其下属部门。（2）潜在卖主：发电厂；电网公司（作为线路、变压器、静止无功补偿器、电容电抗器的所有者）；同步调相机的所有者；安装自动切负荷或功率因数校正设备的用户3、无功市场的构成（1）买方：电网公司或其下属部门。274、无功市场的特点电网公司作为单一的无功购买者，既购买无功容量又购买无功电量；无功生产的费用与无功的价值有很大不同；无功设备投资较大，是新的无功容量加入电网的障碍；发电厂的无功费用必须从无功容量收费和使用收费中得到完全补偿；有功的收入与无功的收入关系不大，可以将有功、无功市场解耦；地区内的无功供应是有限度的竞争。4、无功市场的特点电网公司作为单一的无功购买者，既购买无功容285、无功市场的模式健全的无功市场的基本原则：协调电力生产的各元素，以最低的价格为用户提供满足质量和可靠性要求的电力。对无功费用的补偿应包括电量和功率两方面；所有的无功供应者应与电网签定无功供应合同；电网规约中，不应硬性规定无功容量（功率因数）的值；电网公司应对无功的买卖建立单独的帐目。5、无功市场的模式健全的无功市场的基本原则：协调电力生产的各296、无功电价的目标无功的供应者的费用应得到补偿（包括适当的利润）；为降低无功服务的总费用提供动力；能保证和提高无功服务水平；在任何时刻能保证严格的充足的无功供应；价格不能超过无功的价值或少于提供无功服务的费用。6、无功电价的目标无功的供应者的费用应得到补偿（包括适当的利30八、黑启动1、概念2、黑启动服务的形式3、黑启动所须资源4、黑启动机组选择5、提供黑启动所需的工作6、黑启动服务的费用7、黑启动有关各方的权利和义务八、黑启动1、概念311、黑启动的概念整个系统因故障停电后，不依赖别的网络的帮助，通过系统中具有自启动功能机组的启动，带动无自启动能力的机组，逐步扩大电力系统的恢复范围，最终实现整个电力系统的恢复。1、黑启动的概念整个系统因故障停电后，不依赖别的网络的帮助，322、黑启动服务的形式电网中有足够的黑启动能力：自行恢复；电网中没有足够的黑启动能力：购买临网黑启动能力；2、黑启动服务的形式电网中有足够的黑启动能力：自行恢复；333、黑启动所须资源

黑启动机组；非黑启动机组；输电系统的设备、控制和通信；电网调度部门的装置和通信；3、黑启动所须资源

黑启动机组；344、黑启动机组选择自启动能力；在电网中的位置，离大容量机组近，启动路径短，电压等级变换少，离重要负荷中心近；带负荷的能力，有足够容量带动非黑启动机组厂用负荷。一般选择水电机组作为黑启动机组。4、黑启动机组选择自启动能力；355、提供黑启动所需的工作

电网调度部门的工作黑启动机组的工作非黑启动机组的工作输电系统5、提供黑启动所需的工作

电网调度部门的工作366、黑启动服务的费用维持系统黑启动能力的费用；系统实际黑启动过程的费用；黑启动服务的计费标准；费用的支付方法。6、黑启动服务的费用维持系统黑启动能力的费用；377、黑启动有关各方的权利和义务

电网经营者的权利和义务；黑启动厂的权利和义务；非黑启动厂的权利和义务；输电系统的权利和义务7、黑启动有关各方的权利和义务

电网经营者的权利和义务；38参考书籍《电力市场基础》，王锡凡，西安交通大学出版社，2003年。《电力市场中的辅助服务理论及其应用》，曾鸣，赵庆波，中国电力出版社，2003年。《电力市场》，杜怀松等，中国电力出版社，2004年。参考书籍《电力市场基础》，王锡凡，西安交通大学出版社，20039第六讲辅助服务市场一、辅助服务的定义二、辅助服务的分类三、提供辅助服务的模式四、辅助服务定价五、负荷频率控制六、发电备用容量服务七、无功服务八、黑启动第六讲辅助服务市场一、辅助服务的定义40一、辅助服务的定义一般将辅助服务定义为：为将电能从发电厂保证安全和质量输送到用户所需要采取的所有辅助措施，是电力系统必须具备的一种满足供电质量和电力系统安全水平的机制。一、辅助服务的定义一般将辅助服务定义为：为将电能从发电厂保证41电力市场辅助服务与发电、输电、配电的各环节密切相关，而且，为达到某种期望的运行状态，系统调度员需要采购并协调各种辅助服务，这就增加了电网运行和控制的复杂性，增加了导致电网功角不稳定、电压不稳定、过负荷和电力系统崩溃等的因素。电力市场辅助服务与发电、输电、配电的各环节密切相关，而且，为42辅助服务的供应由电力系统需要决定，决定因素：电力系统协调方式。调度中心电源结构。各类电源比例决定了辅助服务的重要程度。电网结构。决定辅助服务的具体要求。电力市场管理模式。标准。质量和安全标准量测和监视系统。水平高低辅助服务的供应由电力系统需要决定，决定因素：43二、辅助服务的分类负荷跟踪和频率控制；旋转备用。运行备用（非旋转备用）无功备用和电压控制事后恢复服务发电在计划（校正计划）处理能量不平衡有功网损补偿稳定控制服务其他二、辅助服务的分类负荷跟踪和频率控制；44三、提供辅助服务的模式统一型：投标型双边合同型辅助服务到底采取哪种供应方式，与电网的管理水平和电力市场的完善程度有关。三、提供辅助服务的模式统一型：45提供辅助服务的模式之一：统一型统一型是指：辅助服务必须由系统调度员统一安排协调，结算时根据各参与者对辅助服务命令执行的情况进行奖惩。提供辅助服务的模式之一：统一型统一型是指：辅助服务必须由系统46提供辅助服务的模式之二：投标型投标型是指：各用户分别对每一种辅助服务进行投标，调度员根据用户们的投标情况排定优先次序，安排辅助服务供应计划，目标函数为提供辅助服务的费用最小。提供辅助服务的模式之二：投标型投标型是指：各用户分别对每一种47提供辅助服务的模式之三：双边合同型双边合同型是：某一辅助服务的用户直接与供应者签定双边合同，从而得到其所需的辅助服务，而无须通过系统调度人员。提供辅助服务的模式之三：双边合同型双边合同型是：某一辅助服务48四、辅助服务定价在传统的电力工业中，发电、输电、配电和售电都属于同一个电力公司，发电厂提供电能和辅助服务是由系统调度员安排的，不存在对各种辅助服务进行单独核算和计费问题。在电力市场的环境下，为体现发电厂间的公平竞争，应量化辅助服务指标，核算成本，并合理付费。四、辅助服务定价在传统的电力工业中，49辅助服务定价方法以成本为基础。综合成本法、边际成本法、实时成本法。市场竞价辅助服务定价方法以成本为基础。综合成本法、边际成本法、实时成50五、负荷频率控制频率是电力系统运行的一个重要质量指标。它反映了电力系统中有功功率供需平衡的基本状态，频率稳定依赖于发电功率与负荷功率间复杂的平衡关系。不平衡可能是由于负荷预测的误差、缺少跟踪负荷变化的发电容量或由于故障造成的突然失去发电功率或负荷等等。五、负荷频率控制频率是电力系统运行的一个重要质量指标。它反映51五、负荷频率控制（续）频率偏差调整的方法主要是调整发电功率和进行负荷管理。频率的一次调整：自然属性，调速器。频率的二次调整：AGC机组，自动发电控制频率的三次调整：在线经济调度，发电再计划。五、负荷频率控制（续）频率偏差调整的方法主要是调整发电功率和52负荷频率控制通过频率调整，可以完成的功能：使发电功率自动跟踪负荷功率的变化；响应负荷功率或发电功率的随机变化，维持系统频率为规定值；在区域内分配系统发电功率，维持区域间净交换功率为计划值；对周期性负荷变化，按发电计划调整功率；对偏离计划的负荷功率，实现在线经济负荷分配；监视、调整备用容量，满足安全需要。负荷频率控制通过频率调整，可以完成的功能：53六、发电备用容量服务1、备用分类2、旋转备用（热备用）3、运行备用（非旋转备用，冷备用）4、无功备用六、发电备用容量服务1、备用分类541、备用分类种类备用名称启动时间是否同步1瞬时响应备用瞬时是210min旋转备用<10min是310min非旋转备用<10min否430min备用(10-30min)否560min备用(30-60min)否1、备用分类种类备用名称启动时间是否同步1瞬时响应备用瞬时是552、旋转备用（热备用）旋转备用（热备用）指能够保证10min内增加的同步容量。对水电站来说，旋转备用一般为总容量的10%；对火电厂，其值为最大发电功率与当前发电功率的差值。在传统的运行方式下，旋转备用的容量是确定的，一般定义为系统中最大机组的容量（或最大机组容量的1.5倍）2、旋转备用（热备用）旋转备用（热备用）指能够保证10min56旋转备用（热备用）在竞争性的电力市场中，提供旋转备用的过程：（1)发电厂投标：投标容量和价格（2)投标选择：旋转备用的优先次序表（3)服务结算。旋转备用（热备用）在竞争性的电力市场中，提供旋转备用的过程：573、运行备用（非旋转备用，冷备用）

运行备用一般由峰荷火电机组提供，指能在20-30min内启动并达到正常发电功率。一般每6个月，由调度中心设置计划运行备用水平。发电厂和大用户可以通过运行备用协议指定一部分容量作为另一发电厂或用户的运行备用。3、运行备用（非旋转备用，冷备用）

运行备用一般由峰荷火电机58运行备用（非旋转备用，冷备用）

在竞争性的电力市场中，一般按以下步骤安排运行备用容量：（1）发电厂投标。投标容量、投标价格、响应时间；(2）投标选择。先根据过去一段时间内各电厂对备用配额的完成情况，对各发电厂进行评估，这是投标选择中的一个主要原则。在60天内3次未完成指标的发电厂将失去投标资格。然后根据备用的使用概率进行投标选择。运行备用（非旋转备用，冷备用）

在竞争性的电力市场中，一般按594、无功备用无功源：发电机、电源、电容器、静止补偿器（SVC），电网本身。调整无功手段：调整无功的手段也多种多样，如自动电压调节器、电容器投切、变压器有载调节等。4、无功备用无功源：发电机、电源、电容器、静止补偿器（SVC60无功调整在电力市场的实际操作中，系统电压控制需要各参与者共同承担责任。发电厂和用户都要满足他们的电压和功率因数限值。发电厂必须提供其P-Q曲线，并要保证在较长时间内无功发电功率达到其极限的90%；或保证在20min内提供100%的无功发电功率。输电公司应负责保持系统电压，对500kV线路其节点电压波动应在3%以内，220kV和110kV线路应在5%以内，中心调度员应能控制电网中所有的电压调节设备。配电公司和大用户应与输电公司签定合同，确定其在峰、谷和其他时段应保证的功率因数及相应的奖惩手段。无功调整在电力市场的实际操作中，系统电压控制需要各参与者共同61无功调整无功实时运行也可采用投标方式，投标包括无功电源的详细技术参数和无功电价。无功投标选择：投标选择的主要根据是每宗投标对解决电压问题的重要程度。当存在足够的无功供应者时，按他们的费用高低次序排队；当供应者不足时，应提供相应的价格刺激。无功调整无功实时运行也可采用投标方式，投标包括无功电源的详细62七、无功服务1、无功服务意义2、无功服务特点3、无功市场的构成4、无功市场的特点5、无功市场的模式6、无功电价七、无功服务1、无功服务意义631、无功服务意义正确的无功价格信号可以推动电网开放和提高电网经济效益，帮助输电用户在决定交易量、投资和设备利用时进行科学决策；无功平衡做得好可提高系统运行的可靠性和效率，并通过无功的最优分配降低系统的有功网损；无功管理可以改善电压波形，减少由电压引起的系统故障，增加系统稳定性。1、无功服务意义正确的无功价格信号可以推动电网开放和提高电网642、无功服务特点供应的区域性。原则上就地平衡，集中平衡控制的分散性。节点的电压控制。手段的多样性。各种手段。分析的复杂性。投资大，运行费小，分摊复杂。2、无功服务特点供应的区域性。原则上就地平衡，集中平衡653、无功市场的构成（1）买方：电网公司或其下属部门。（2）潜在卖主：发电厂；电网公司（作为线路、变压器、静止无功补偿器、电容电抗器的所有者）；同步调相机的所有者；安装自动切负荷或功率因数校正设备的用户3、无功市场的构成（1）买方：电网公司或其下属部门。664、无功市场的特点电网公司作为单一的无功购买者，既购买无功容量又购买无功电量；无功生产的费用与无功的价值有很大不同；无功设备投资较大，是新的无功容量加入电网的障碍；发电厂的无功费用必须从无功容量收费和使用收费中得到完全补偿；有功的收入与无功的收入关系不大，可以将有功、无功市场解耦；地区内的无功供应是有限度的竞争。4、无功市场的特点电网公司作为单一的无功购买者，既购买无功容675、无功市场的模式健全的无功市场的基本原则：协调电力生产的各元素，以最低的价格为用户提供满足质量和可靠性要求的电力。对无功费用的补偿应包括电量和功率两方面；所有的无功供应者应与电网签定无功供应合同；电网规约中，不应硬性规定无功容量（功率因数）的值；电网公司应对无功的买卖建立单独的帐目。5、无功市场的模式健全的无功市场的基本原则：协调电力生产的各686、无功电价的目标无