電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行ppt課件

1、電力市場化理論及相關研究進展,電力市場化理論及相關研究進展,,,G,,,G,G,輸/配電網(wǎng),,用戶,,調度控制中心,,,,,,,,資產(chǎn)一家所有唯一商品提供者,,,,,電力市場化理論及相關研究進展,傳統(tǒng)捆綁式的壟斷競爭市場： 一些市場只有一個賣者，這個賣者決定價格，這個賣者被稱為壟斷，這樣的市場稱為壟斷競爭市場。壟斷市場的社會表現(xiàn)及其弊端：排斥競爭，使消費者利益集體受損。獨家地位并控制市場，消費者無選擇?？刻醿r而非

2、提高效率來改善企業(yè)的收益。,電力市場化理論及相關研究進展,20世紀80年代開始，許多國家開始實施電力系統(tǒng)的市場化改革。 打破壟斷，實行市場化改革，目的：   1）引入競爭、提高效率，促進資源合理利用，可持續(xù)性發(fā)展。 2）降低電價，使用戶和全社會受益。 3）拓寬融資渠道、引導投資方向。,電力市場化理論及相關研究進展,改革的方法： 1）橫向解捆 2）縱向解捆

3、 所謂橫向解捆（Unbundling）就是將傳統(tǒng)集總式的電力工業(yè)分解為可以按市場要素和規(guī)則平等競爭并可獲利的獨立法人實體。 電力公司的縱向解捆就是發(fā)電、輸電、配電和銷售分離為競爭性的獨立實體，形成電力市場中的另一類的競爭主體。,電力市場化理論及相關研究進展,,,G,,,G,G,輸電網(wǎng),,配電,調度/交易中心,,,,,,,,,,,,,,,,,配電,,,用戶,,市場監(jiān)管,,,橫向,縱向,電力市場化理論及相關研究進展,,,G,,

4、,G,G,輸電網(wǎng),,配電,,電能交易中心PX/ ISO,,,,,,,,,,,,,,,,,,配電,,,用戶,,發(fā)電商,,發(fā)電經(jīng)紀商PM,,,,,輔助服務供應商AS,,,,,,零售商,,,電力市場化理論及相關研究進展,解捆后的利益主體：發(fā)電商G（Generator）發(fā)電經(jīng)紀商PM（Power Marketer）電能交易中心PX（Power Exchange）獨立系統(tǒng)操作員ISO（Independent System Operato

5、r）輔助服務供應商AS（Ancillary Service Provider）電網(wǎng)擁有者GC或TO（Grid Company or Transmission Ower）零售商R（Retail Service Provider） 配電商D（Distribution Service Provide）,電力市場化理論及相關研究進展,市場化后產(chǎn)生的需要研究的一些問題： 市場模式？（多邊、單邊？） 定價機制？（統(tǒng)一出清、節(jié)點價

6、格？） 交易品種？（主能量、輔助服務、金融衍生產(chǎn)品） 市場規(guī)則？ 監(jiān)管體系？,電力市場化理論及相關研究進展,市場化后產(chǎn)生的需要研究的一些問題發(fā)電商廠(發(fā)電側)： 電力市場模式下發(fā)電商優(yōu)化運行 ◎ 機組組合、負荷分配、多級市場套利 ◎ 多能源（含間歇性能源）的聯(lián)合互補運行問題 發(fā)電商報價策略（多級市場） ◎ 不同交易品種（現(xiàn)貨、期貨、輔助服務、實時）下的報價

7、決策 檢修決策 風險管理。。。,電力市場化理論及相關研究進展,市場化后產(chǎn)生的需要研究的一些問題發(fā)電商廠(發(fā)電側)： 電力市場模式下發(fā)電商優(yōu)化運行 ◎ 機組組合、負荷分配、多級市場套利 如果發(fā)電商按電能單部分投標（按電廠報價），當發(fā)電商在各級市場報價確認后，電廠如何優(yōu)化機組的運行？ 決策：機組運行狀態(tài)？ 機組承擔的各種交易品種的比例

8、？,電力市場化理論及相關研究進展,市場化后產(chǎn)生的需要研究的一些問題發(fā)電商廠(發(fā)電側)： 電力市場模式下發(fā)電商優(yōu)化運行 ◎ 多能源（含間歇性能源）的聯(lián)合互補運行問題 重點研究： 站級：風電/光伏-儲能/抽水蓄能電站聯(lián)合互補運行問題 研究方向:從主能量市場到主輔聯(lián)合市場 研究方法:從確定性到隨機規(guī)劃,電力市場化理論及相關研究進展,市場化后產(chǎn)

9、生的需要研究的一些問題發(fā)電商廠(發(fā)電側)： 發(fā)電商報價策略（多級市場） ◎ 不同交易品種（現(xiàn)貨、期貨、輔助服務、實時）下的報價決策 根據(jù)市場及結算模式，如何決策不同交易品種的報價策略？ 方法：預測出清價、估計對手行為、博弈理論。。。 關注：如何結合風險理論？ （對手信息不確定-網(wǎng)絡-需求不確定）,電力市場化理論及相關研究進展,市場化后產(chǎn)生的需要研究的一些問

10、題發(fā)電商廠(發(fā)電側)： 電力市場模式下發(fā)電商優(yōu)化運行 檢修決策問題 兩種模式： 集中式：ISO統(tǒng)一決策（重點關注發(fā)電商策略） 分散式：電廠決策,電力市場化理論及相關研究進展,市場化后產(chǎn)生的需要研究的一些問題調度/交易中心： ◎ 不同市場模式下的主能量市場競價交易算法研究（實時、日前、中長期） 傳統(tǒng)模式

11、下的調度問題： 純火電系統(tǒng) 水火聯(lián)合調度 含間歇性新能源問題 市場模式下的交易問題：,電力市場化理論及相關研究進展,第三章 側重在交易側的相關問題及進展 （1）不同市場模式下的競價交易算法研究（實時、日前、中長期） 不同市場模式：單邊開放、雙邊開放、多邊開放 結算模式：統(tǒng)一出清價、節(jié)點電價 交易類型：實時、日前、中長期,電力市場化理論及

12、相關研究進展,電網(wǎng)公司： 輸電定價(阻塞/交易盈余、網(wǎng)損等費用分攤)用戶： 購電策略、主動負荷管理（運行策略）監(jiān)管部門： 支持系統(tǒng)、市場規(guī)則、市場監(jiān)管（市場力控制）,電力市場化理論及相關研究進展,課程內容安排：1、基本理論及知識回顧 2、專題討論 （1）發(fā)電側（運行/套利、報價策略） （2）調度/交易（不同模式下的各種交易品種的交易問題、聯(lián)合/互補調度問題、阻塞管理）

13、 （3）電網(wǎng)（轉運定價） （4）用戶側（購電策略、微網(wǎng)運行、智能用戶響應、分布式能源運行/報價） （5）監(jiān)管（市場力控制）,電力市場化理論及相關研究進展,基本理論及知識回顧 一、基本概念 1. 市場與競爭 市場是商品交易關系的總和。市場及市場的充分發(fā)展和不斷完善，是社會發(fā)展必然經(jīng)歷的歷史階段。在古代社會中，隨著原始公有制經(jīng)濟的解體，形成交換的三大因素隨之確定，即生產(chǎn)力的發(fā)展、社會分工的

14、出現(xiàn)和私有制的產(chǎn)生生產(chǎn)力的發(fā)展表現(xiàn)在生產(chǎn)工具的改進和剩余產(chǎn)品的出現(xiàn)；社會分工的出現(xiàn)表現(xiàn)在人們可以從事某一專門的職業(yè)賴以謀生；私有制的產(chǎn)生使得人們有權處置剩余產(chǎn)品。,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,一、基本概念 1. 市場與競爭 隨著交換規(guī)模的不斷擴大，市場也就愈加擴大了，競爭逐漸產(chǎn)生。市場的發(fā)展隨著競爭的不同，存在三種形式：完全競爭市場、壟斷市場和寡頭競爭市場。 可以用兩個特征來定義完全競爭的市場，（1）

15、所提供銷售的物品是完全相同的，以及（2）買者和賣者非常多，以至于沒有一個買者和賣者可以影響市場的價格。由于完全競爭市場上的買者和賣者必須接受市場決定的價格，所以，他們被稱為價格的接受者。 但是許多市場不是完全競爭的，一些市場只有一個賣者，這個賣者決定價格，這個賣者被稱為壟斷，這樣的市場稱為壟斷競爭市場。 其他的市場介于完全競爭的和壟斷的之間，當一個市場上有幾個賣者時，而且這些賣者并不是主動的進行競爭，這種市場

16、被稱為寡頭競爭市場。,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,一、基本概念 2 需求與供給 需求是指人們在一定時期內愿意并能夠購買的某種商品的數(shù)量。通常影響需求的因素是非常復雜的，除商品本身的價格和購買者的貨幣收入水平外，還與其他相關的商品或勞務的價格有關。 當我們主要考察需求與價格之間的關系，而把其他因素當作給定條件時，需求函數(shù)可表示為：Qd=f(r) Qd為需求量；r為價格,電力市場化

17、理論及相關研究進展,電力市場基本理論 一、基本概念 2 需求與供給 r D Q 產(chǎn)品需求曲線,,,,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,電力市場基本理論 一、基本概念

18、 2 需求與供給 供給一般是指生產(chǎn)者或銷售者在一定時期內愿意并能夠提供給市場的商品數(shù)量。影響供給的因素很多，除其價格外，還與其他相關商品的價格，生產(chǎn)費用的變化等有關。 當我們主要考察供給與價格之間的關系，而把其他因素當作給定條件時，供給函數(shù)可表示為：Qs=f(r) Qs為供給量；r為價格,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,電力市場基本理論 一、基本概念 2 需求與供給

19、 r S Q 供給曲線,,,,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,一、基本概念3. 市場贏余與均衡 市場是配置資源的一種方式，但是這種方式是不是令人滿意的？從福利經(jīng)濟學當中可以得到意義深遠

20、的結論：市場上的供求均衡可以使買者和賣者得到的總收益最大化。首先定義幾個基本概念： 支付意愿：買者愿意為某種物品支付的最高量； 消費者剩余：是買者的支付意愿減去買者的實際支付量； 生產(chǎn)者剩余：賣者出售一種物品得到的量減去賣者的成本； 消費者剩余和生產(chǎn)者剩余是經(jīng)濟學家用來研究市場中買者和賣者福利的基本工具。總剩余為消費者的剩余加上生產(chǎn)者的剩余。,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,電力市場基本理論 一、基本概念3. 市場

21、贏余與均衡 用需求曲線衡量消費者的剩余是，在任何一種數(shù)量時，需求曲線給出的價格是邊際買者的支付意愿，邊際買者是如果價格再提高一點就首先離開的買者；所以需求曲線以下和價格以上的面積代表消費者的剩余，如下圖所示。 圖1 消費者剩余,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,電力市場基本理論 一、基本概念3. 市場贏余與均衡 同樣，當用供給曲線衡量生產(chǎn)者剩余時

22、，價格以下和供給曲線以上的面積表示生產(chǎn)者剩余，如圖2所示。 圖2 生產(chǎn)者剩余,,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,電力市場基本理論 一、基本概念3. 市場贏余與均衡 當需求等于供給，且：1）自由市場把物品的供給分配給對這些物品評價最高的買者，這種評價由他們的支付來表示；2）自由市場把物品的需求分配給可以以最低成本生產(chǎn)這些物品的賣者；3）自由市場生產(chǎn)使消費者和生產(chǎn)者剩余總和最大化的

23、產(chǎn)量。 這時可稱為市場均衡。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,電力市場基本理論 一、基本概念3. 市場贏余與均衡 供求均衡使消費者與生產(chǎn)者剩余之和最大化，下圖表示了市場均衡時的總剩余，其中上面的面積A代表消費者剩余，下面的面積B代表生產(chǎn)者剩余。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,電力市場基本理論 一、基本概念 4. 市場力與市場失靈 市場力問題是經(jīng)濟學研究的主要問題之一。經(jīng)濟學理論對

24、市場力作了具體嚴格的界定。經(jīng)濟學對市場力的一般定義是：行業(yè)組織的集中程度。市場力表示改變市場價格使之偏離市場充分競爭情況下所具有的價格水平的能力。這個市場力的定義很簡明，已經(jīng)使用了一百多年了。但是通常電力市場的管制機構對電力市場的市場力有針對性定義。美國Justice and Federal Trade Commission 于1992通過的關于公司橫向合并指導原則指出市場力的定義為：市場力是單個公司或多個相互競爭的公司，在一段時間內為

25、提高利潤而進行的抬高市場價格以超過合理競爭價格水平和限制產(chǎn)量以低于競爭交易量水平的經(jīng)濟活動。,電力市場化理論及相關研究進展,電力市場基本理論 一、基本概念 4. 市場力與市場失靈 市場失靈是指一些不受管制的市場不能有效的配置資源。在不是完全競爭的市場上，市場勢力是產(chǎn)生市場失靈的主要原因；此外，當市場結果不只與市場的買者和賣者相關時，而影響到了不參與市場的其他的人，則這種外部性也是產(chǎn)生市場失靈的另一個主要原因。

26、 當市場失靈時，市場不能夠達到效益最大化，也就是說，市場不能夠達到均衡狀態(tài)，圖1.6給出了市場失靈時的示意圖，其中面積C表示由于市場失靈所導致的社會效益損失的部分。由此可見，在市場失靈的情況下，供求雙方的利益都受到了影響。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 一、基本概念 4. 市場力與市場失靈 圖1.6 市場失靈,電力市場化理論及相關研究進展,第二節(jié) 電力市

27、場基本理論 一、基本概念 4. 市場力與市場失靈例 1.1：下圖為一兩節(jié)點系統(tǒng)，節(jié)點A和B的供給和需求已標記在圖中，試分析當線路AB傳送功率限額大于等于50MW和等于30MW時的市場剩余及失靈情況。,EXAMPLE:TWO BUSES SYSTEMS WITH STEP OFFERS AND DEMANDS,,,,,CmA=15€/MW pA= PAmax= 80MW,CmB=25€/MW pB=0MW,uB =30 €/M

28、W DB=DBmax = 50MW,,TAB=50MW,,,,0,[MW],,,,,,,,,,DB,DA,PA,PB,MCP=15 €/MW,λ[€/MW],,Generations and demands out of merit order,50,80,uA =20 €/MW DA =30MW DAmax = 50MW,30,,20,,25,SS=15*50+5*30 =900 €,,A,B,,100,EXAMPLE:T

29、WO BUSES SYSTEMS WITH STEP OFFERS AND DEMANDS,,,,,,,DA,λ[€/MW],SAS=5*30 =150 €,[MW],,,,,,,,DB,PA,PB,[MW],,,λ[€/MW],Q,Q,PA,,+,λA=15,λB=25,,,SBS=15*30+5*20 =550 €,,20,30,30,15,30,50,,,,,CmA=15€/MW pA= PAmax= 80MW,CmB=2

30、5€/MW pB=20MW,uB =30 €/MW DB=DBmax = 50MW,,TABmax=30MW,,,,uA =20 €/MW DA =30MW DAmax = 50MW,,zone partition,,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 三、電力市場的定義 電力市場是采用法律、經(jīng)濟等手段，本著公平競爭、自愿互利的原則，對電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、供電、用電等各環(huán)節(jié)的成員，組織協(xié)調運行的管理機

31、制和執(zhí)行系統(tǒng)的總和。管理機制是指經(jīng)濟手段。執(zhí)行系統(tǒng)包括貿(mào)易場所、計量系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。 電力市場是電力的買主和賣主的相互作用，以決定其電價和電量的過程。 電力市場是電網(wǎng)商業(yè)化運營的規(guī)范化的環(huán)境和場所。 電力市場就是電力供方和需方分別以利潤最大化和成本最小化為目標，按照約定的規(guī)則并以輸電網(wǎng)為媒介聯(lián)系起來，通過自主競爭和經(jīng)濟合同的形式，進行電能交易的一種組織體系和電能配置方式。,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,第二節(jié) 電

32、力市場基本理論 三、電力市場的定義 電力市場是一個典型的跨學科的研究領域，是社會科學和自然科學的有機結合體。從社會科學的角度研究電力市場，主要探討電力市場改革所涉及到的法律、經(jīng)濟、社會問題，研究和比較各國電力市場改革的歷程、現(xiàn)狀、異同，提出改革方案、組織框架等等。從自然科學的角度研究電力市場，則主要以微觀經(jīng)濟學為基礎，結合電力系統(tǒng)專業(yè)知識，分析電力市場中的企業(yè)行為、市場特性，解決在建立電力市場過程出現(xiàn)的技術問題。,電力系統(tǒng)市場化

33、與優(yōu)化運行,第二節(jié) 電力市場基本理論 三、電力市場的定義及要素電力市場的基本特征：開放性競爭性計劃性協(xié)調性 與傳統(tǒng)的壟斷的電力系統(tǒng)相比，電力市場具有開放性競爭性；與普通的商品市場相比，電力市場具有計劃性和協(xié)作性。電力系統(tǒng)是相互緊密聯(lián)系的，任一成員的操作，均將對電力系統(tǒng)產(chǎn)生影響。所以要求電力市場中的電力生產(chǎn)、使用、交換具有計劃性。同時由于電力系統(tǒng)要求隨時做到供需平衡，所以要求電力市場中的供應者之間、供應者與用戶之間相

34、互協(xié)調。,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,第二節(jié) 電力市場基本理論 三、電力市場的定義及要素電力市場的六大要素市場主體:商品生產(chǎn)者、消費者、經(jīng)營者、市場管理者市場客體:交易商品--電力（電力和電量）市場載體:一般指網(wǎng)點設施、倉儲設施、運輸設施、通訊設施、交易場所等。電力市場的載體是“電網(wǎng)”。 電力市場有別于其他商品市場的特色，在于電力生產(chǎn)、輸送、消費是同時完成的，具有供需動態(tài)平衡的特殊性市場價格 市場規(guī)則市場監(jiān)督,電力系統(tǒng)市

35、場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 四、電力市場主要模式和交易類型 電力市場的發(fā)展可以分為四個階段：①發(fā)電、輸電、配電和用電各環(huán)節(jié)統(tǒng)一壟斷經(jīng)營（壟斷模式）；②在發(fā)電環(huán)節(jié)引入競爭，而輸電、配電和用電環(huán)節(jié)仍保持壟斷經(jīng)營（單邊開放/發(fā)電側市場模式）；③在發(fā)電和輸電環(huán)節(jié)引入競爭，而配電和用電環(huán)節(jié)繼續(xù)保持壟斷經(jīng)營（雙邊開放模式）；④在發(fā)電、輸電、配電和用電各環(huán)節(jié)間均引入競爭（多邊開放模式）。,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運

36、行,第二節(jié) 電力市場基本理論 四、電力市場主要模式和交易類型 通過解捆后的電力市場各利益主體將構成不同的市場模式結構，比較典型的市場結構模式有:聯(lián)營體(Power Pool)模式、雙邊交易模式(Bilateral trades model)和混和模式(Pool+Bilateral trades)，具體表現(xiàn)為： （1）單邊開放的聯(lián)營體模式：發(fā)電商以批量聯(lián)營競爭性的報價銷售給電力交易中心（PX），而供電商以一個被管制的電價從電力

37、交易中心批量購買電力，然后再零售給用戶。 （2）雙邊開放的聯(lián)營體模式：發(fā)電商以批量聯(lián)營競爭性的報價銷售給電力交易中心（PX），而供電商以一個競爭性的電價從電力交易中心批量購買電力，然后再零售給用戶。 （3）雙邊交易模式：在（1）或（2）的市場結構外，允許發(fā)電商和供電商之間簽定批購與批售協(xié)議，進行雙邊（Bilateral）批量貿(mào)易。 （4）多邊交易模式：在（1）（2）（3）的市場結構外，包括零售（大用戶）和多邊（Multilater

38、al）貿(mào)易。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 四、電力市場主要模式和交易類型 主要交易類型： （1）現(xiàn)貨交易 （2）期貨交易 （3）實時交易 （4）輔助服務交易,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,第二節(jié) 電力市場基本理論 四、電力市場主要模式和交易類型 主要交易類型： （1）現(xiàn)貨交易 現(xiàn)貨交易是指按照發(fā)電機組的報價，提前1天確定的第2天每個交易時段的發(fā)電計劃并計算在每個區(qū)域參考節(jié)點和發(fā)

39、電機組上網(wǎng)點的現(xiàn)貨價格。發(fā)電側電力市場運行部門必須建立和運行現(xiàn)貨交易市場，以滿足電力供需平衡。電力市場運行規(guī)則必須劃分交易時段。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 四、電力市場主要模式和交易類型 主要交易類型： （2）期貨交易 市場運行部門為了保證市場供電，穩(wěn)定上網(wǎng)發(fā)電價格，需要與發(fā)電公司簽訂一定比例的期貨購電合同。期貨交易與合同交易類似，但是交易的雙方都被允許在支付了一定的保證金和違約金后，退

40、出期貨市場，或是進入現(xiàn)貨交易，或者與其他的市場成員以雙邊交易方式在賣或買或者到期對沖。通過套期保值而規(guī)避風險，甚至獲利。這種交易是一種經(jīng)濟合同而非物理合同。,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,第二節(jié) 電力市場基本理論 四、電力市場主要模式和交易類型 主要交易類型：（3）實時交易 實時交易是指在交易日當天確定的發(fā)電計劃并計算在每個區(qū)域參考節(jié)點上的實時發(fā)電價格。由于電力工業(yè)的特點，要求發(fā)電與負荷實時平衡。不管采用什么方式，由于

41、存在負荷預測誤差及系統(tǒng)運行狀況的變化，提前一天編制的發(fā)電計劃與實際的負荷需求間存在差別，需要實時調整發(fā)電計劃，所以，必須建立實時交易市場。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 四、電力市場主要模式和交易類型（4）輔助服務交易 輔助服務交易是電力市場中重要的交易方式之一。輔助服務的內容主要包括調頻、調峰、無功與黑啟動。輔助服務的市場模式有統(tǒng)一型（補償型）、投標型、雙邊合同型三種，或兩兩結合。 統(tǒng)一型（補

42、償型）：是指輔助服務由市場操作員統(tǒng)一安排、各市場參與者必須提供的服務，結算時市場操作員根據(jù)各參與者對輔助服務命令的執(zhí)行情況給予獎懲（補償）的一種方法。 投標型：是指各市場參與者對某種輔助服務進行投標，市場操作員根據(jù)各參與者的投標情況來排定優(yōu)先次序和制定供應計劃使輔助服務總成本最小，并根據(jù)系統(tǒng)邊際成本對各參與者進行結算的一種方法。 雙邊合同型：是指需要輔助服務的用戶直接與提供者簽訂雙邊合同，結算時用戶按合同價格付給提供者報酬，另外還需

43、付給電網(wǎng)公司相應的網(wǎng)損和管理費的一種方法。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 五、輔助服務的定義及分類 一般來說，輔助服務是指為了保障電力系統(tǒng)安全、促進電力交易和保證電力供應，由發(fā)電商提供的除正常電能生產(chǎn)外的額外服務。輔助服務本身并不是由于電力市場的產(chǎn)生而出現(xiàn)的新技術。不同電力工業(yè)結構所需的輔助服務不盡相同，這是由于輔助服務的供應是由電力系統(tǒng)需求決定的。系統(tǒng)的協(xié)調方式、電力生產(chǎn)結構、電網(wǎng)結構、

44、管理模式等的不同都會使系統(tǒng)所需的輔助服務不同。 目前國際上對輔助服務的確切定義并未完全統(tǒng)一，對輔助服務的分類方法也比較多，但總的看，一般包括：,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,第二節(jié) 電力市場基本理論 五、輔助服務的定義及分類 1 備用 電力系統(tǒng)除滿足最大負荷需求外，為保證電能質量和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行而保持的有功功率儲備。從不同的角度出發(fā)，備用可進一步細分：①按備用的目的劃分，備用可分為負荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟備用

45、；②按運行狀態(tài)劃分，備用可分為冷備用和熱備用；③按響應速度分，備用可分為瞬時響應備用、10分鐘旋轉備用、 10分鐘非旋轉備用、 30分鐘備用、60分鐘備用、冷備用； 其中瞬時響應備用指AGC，一般將其劃分到調頻中。④按出力增減方向，備用分上備用和下備用。,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,第二節(jié) 電力市場基本理論 五、輔助服務的定義及分類 2 調頻 發(fā)電機組提供足夠的上、下調整容量，以一定的調節(jié)速率在允許的調節(jié)偏差下

46、實時處理較小的負荷和發(fā)電功率的不平衡，以滿足系統(tǒng)頻率的要求。 系統(tǒng)的調頻服務通常是由AGC機組在投運AGC期間提供的。3 調峰 為了負荷峰谷變化的要求而有計劃的、按一定調節(jié)速度進行的發(fā)電機出力調整。公認的調峰機組為抽水蓄能機組和燃油、燃氣輪機組，再次為部分可調庫容的水電機組和小容量的燃煤機組。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 五、輔助服務的定義及分類 4 無功 發(fā)電機或電網(wǎng)

47、中的其它無功源向系統(tǒng)注入或吸收無功功率，以維持電網(wǎng)中的節(jié)點電壓在允許的范圍內，以及在電力系統(tǒng)故障后提供足夠的無功支持以防止系統(tǒng)電壓崩潰。5 黑啟動 整個系統(tǒng)因故障停運后，不依賴別的網(wǎng)絡幫助，通過啟動系統(tǒng)中具有自啟動能力機組來帶動無自啟動能力的機組，逐步擴大系統(tǒng)的恢復范圍，最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的恢復。電網(wǎng)的黑啟動以電廠的黑啟動為前提，黑啟動電廠應具備在沒有外援廠用電的情況下啟動發(fā)電機的能力。,電力系統(tǒng)市場化與優(yōu)化運行,第二節(jié)

48、電力市場基本理論 六、電力市場中的電價 1） 電價的基本功能  正確反映生產(chǎn)成本，以維持簡單再生產(chǎn)； 具有籌資和投資功能，以擴大再生產(chǎn)，滿足用戶發(fā)展的需要； 具有調節(jié)功能；,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 六、電力市場中的電價 2）制定電價的理論方法 制定電價的基本原則應該是“合理補償成本，合理確定收益，依法計入稅金，公平負擔”以及“促進合理用電及合

49、理利用資源” 。 目前制定電價的理論方法有會計學方法和經(jīng)濟學方法兩種。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 六、電力市場中的電價 2）制定電價的理論方法 會計學方法也稱綜合成本法（Embedded Cost Method），其主要思想是求取計算期內的全部供電成本，分攤到各個用戶，它著眼于帳面上的年度平衡，和一般商品的定價沒有本質的區(qū)別，即會計成本（折舊、運營、稅收）+利潤。會計學方法的缺點： 1）

50、不能滿足擴大再生產(chǎn)的要求。 總成本中占比例很大的折舊費和利潤及相應的折舊率和利潤率受政府控制，一般低于用電增長率，而電價也受政府控制，導致不能滿足擴大再生產(chǎn)的要求。 2）靜態(tài)的平衡和向后看的（基于歷史數(shù)據(jù)的簡單平均統(tǒng)計）。,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 六、電力市場中的電價 2）制定電價的理論方法 經(jīng)濟學方法（邊際成本法）的概念著眼于未來，其定義為在系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃和優(yōu)化運行的基礎上

51、，增加單位電能供應，而使系統(tǒng)成本增加的成本。（1）長期邊際成本法(Long Run Marginal Cost Method) 容量電價等于容量成本對負荷容量的微增率；,,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 六、電力市場中的電價 2）制定電價的理論方法（1）長期邊際成本法(Long Run Marginal Cost Method) 電量電價等于電量成本對負荷用電量的微增率,,,電力系統(tǒng)市場化相關

52、問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 六、電力市場中的電價 2）制定電價的理論方法（2）短期邊際成本法--實時電價(Spot Price) 綜合成本方法和長期邊際成本方法，僅能反映較長時期內（如1年或2年）的生產(chǎn)成本和總體負荷水平，不能精確反映每天各時段負荷及供電成本的變化。實時電價能夠反映短期（如1d，1h，0.5h或更短時段）內負荷變化引起的生產(chǎn)成本的變化以及用電量信息，指導用戶正確用電，它是系統(tǒng)在給定時段(如1

53、d，1h，0.5h或更短時段)向用戶提供電能的邊際成本。實時電價包含了電力系統(tǒng)運行物理和經(jīng)濟方面的信息，為用戶提供了正確的經(jīng)濟信號。實時電價是一種節(jié)點電價，它的值是根據(jù)不同節(jié)點及不同系統(tǒng)運行狀態(tài)而變化的。,,,電力系統(tǒng)市場化相關問題及研究進展,第二節(jié) 電力市場基本理論 六、電力市場中的電價 2）制定電價的理論方法（2）短期邊際成本法--實時電價(Spot Price)實時電價的數(shù)學表達式 ： 同時滿足負荷平衡、線路潮流

54、、節(jié)點電壓等約束。,,,電力市場化理論及相關研究進展,基本概念第一節(jié) 電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟優(yōu)化運行的基本概念 1.電力系統(tǒng)的運行需要滿足的三個條件： 1）保證供電安全可靠性 ； 2）保證電能質量； 3）提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性； 所謂安全性，一般是指應對事故的能力，主要包括一些約束條件，如線路功率和節(jié)點電壓等。在一條線路發(fā)生斷線后，其它線路上的功率不應該超過給定的限制值，通常稱之為N-1線路安全

55、性。類似于N-1線路安全性，可定義N-2、N-3、…線路安全性。對節(jié)點電壓約束來說，當線路發(fā)生斷線后，各節(jié)點電壓應該滿足用戶的要求。 衡量電能質量的指標有頻率質量、電壓質量和波形質量，分別以頻率偏移、電壓偏移和波形畸變率表示。 衡量運行經(jīng)濟性的主要指標是比耗量和線損率以及收益等。,電力市場化理論及相關研究進展,第一節(jié) 電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟優(yōu)化運行的基本概念 2.電力系統(tǒng)調度的主要任務 通過制定調度計劃，

56、嚴格保證在任何時刻，電力的生產(chǎn)、輸送、分配和消費在功率和能量上達到平衡，以保證電力系統(tǒng)的安全可靠、電能質量和經(jīng)濟性要求。3. 電力系統(tǒng)優(yōu)化運行研究的內容 它所研究的問題主要是在滿足負荷需求的前提下，如何優(yōu)化地配置系統(tǒng)資源以及調度系統(tǒng)內設備的運行工況，從而使系統(tǒng)發(fā)電所需的總費用或所消耗的總能源耗量達到最小這樣一個運籌決策問題。 現(xiàn)代電力系統(tǒng)優(yōu)化是電力系統(tǒng)潮流分析、數(shù)學優(yōu)化理論、運籌學以及系統(tǒng)工程等多學科交叉的

57、一個研究領域，它所包含的內容是十分廣泛的。,電力市場化理論及相關研究進展,第一節(jié) 電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟優(yōu)化運行的基本概念4. 電力系統(tǒng)優(yōu)化運行的分類 電力系統(tǒng)優(yōu)化運行問題，按照所涉及的時間范圍，一般可以分成實時優(yōu)化調度（交易）、短期優(yōu)化運行（日調度或日交易）及中、長期優(yōu)化調度（交易）等。 按有功和無功功率來分，可分為有功功率優(yōu)化調度及無功功率優(yōu)化等。 電力系統(tǒng)有功功率優(yōu)化調度是指在滿足系統(tǒng)安全約束的