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[摘 要]随着特高压交流电网加快发展,跨区输电将更加频繁,为促进在同一市场中竞价的各地区电厂之间的公平竞争,应向接入特高压交流电网的发电厂分摊部分输电费,分摊的比例根据发电厂和用户的物理潮流确定。
[关键词]特高压 交流电网 探讨
中图分类号:F62 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)22-0013-01
一、欧盟国家向发电厂收费的实践经验
欧盟的丹麦、英国、法国等10个国家对发电商收取输电费[1]。大多数国家近年收费水平在0.2~2/MWh的范围内。占输电费总比重介于2%-41%之间。既有按上网电量收费的,也有按接网容量收费的。按电量收费水平在0.4~2/MWh,按容量收费水平在4000~7000/MW。各个国家G-收费计算方法十分不同,通常可以分为四类:第一类,G-收费用于回收输电总成本的一定份额;第二类,G-收费用于回收特定的成本项目;第三类,G-收费用于回收发电装机引起的或明或暗的成本;第四类,其他。
二、我国特高压交流电网输电费向发电厂分摊的考虑
我国特高压交流电网输电费向接入电网的发电厂分摊,主要出于以下两方面的考虑。
一方面,发电厂作为特高压交流电网的使用者,應分摊部分输电费。随着特高压电网的不断发展,将逐渐具有共用网络的特征,并具有联网备用(安全供电)和联网输电两个功能。发电厂通过特高压电网向全国各地送电,特高压电网为发电厂提供了输电服务,从这个角度说,发电厂应承担部分电网输电费。
另一方面,为促进电力市场公平竞争,发电厂应承担部分特高压交流电网输电费。从全国电力市场的发展来看,未来不同地区的发电厂在同一个市场平台上竞价,通过特高压输电实施交易。在东部地区,相对于本地电厂,西北部发电厂由于位于资源富集区,发电成本相对较低,具有天然的价格优势。不同地区的电厂在同一平台上竞争,如果不考虑远距离电厂的输电成本,对本地电厂是不公平的。因此,为促进不同地区发电厂在全国市场中公平竞争,通过特高压送电的发电厂应承担部分输电费,以反映电厂的位置信号。
三、发电厂分摊特高压交流电网输电费的比例分析
发电厂分摊特高压交流电网输电费的比例确定基于以下原则。一是激励电网使用者行为有效性,向电网使用者的投资和运营反映效率和经济性。二是激励电网运行有效性,促进提高电网投资和系统运行的效率和经济性。三是回收成本,向电网使用者足额回收电网投资运营相关成本。四是反映电网公共属性,反映电网使用者从电网均有受益。五是公平性,对各电网使用者公平。六是稳定性,提供稳定的价格信号,一年内保持相对稳定。七是可预测性,电网使用者可根据分摊结果合理预测未来相应的费用。八是适应性,随着供需环境等变化,仍能向电网使用者准确的激励信号。九是透明,电网使用者均能理解应缴纳费用的计算。十是简单易行。
根据上述原则,发电厂分摊特高压交流电网输电费的比例计算的主要思路如下:一是确定各发电厂对线路潮流的物理贡献;二是计算某个节点发电厂增加一定出力情况下,各线路潮流的变化;三是确定阻塞的线路,计算该节点可能的输电投资成本;四是计算每个发电节点的投资成本并求和;五是同理计算用户节点的总投资成本;六是按发电侧总投资成本和用户侧总投资成本比例分摊输电成本。
假定当发电机出力变化时,各节点的负荷在现有的基础上等比例变化,则根据直流潮流模型得到发电厂对线路潮流物理贡献[2~5]如下:
式中,G为发电机节点集合;R为参考节点;为线路上的有功功率;为发电机出力;为参考节点的发电机注入对线路上功率的贡献;为发电机节点g的注入对线路上功率的贡献。
表示在给定母线上注入潮流增量,在参考母线减少相应的功率时,在系统中各条支路上引起的功率变化(潮流增量),基于直流线性潮流的表示如下:
式中,表示节点b增加单位功率,在参考节点减少单位功率,线路上引起的功率变化;为节点电抗矩阵第i行第b列的元素,表示线路的电抗值。
用户对线路功率的贡献同理可得:
式中,各符号的含义与发电厂对线路功率的贡献公式的相应量类似。
参考文献
[1] ENTSO. ENTSO-E Overview of Transmission Tariffs in Europe: Synthesis 2015. 2015,6.
[2] Rudnick H,Palma R,Fernandez J E. Marginal pricing and supplement cost allocation in transmission open access. IEEE Transactions on Power Systems,1995,10(2):1125-1132.
[3] Rudnick H,Soto M,Palma R. Use of system approaches for transmission open access pricing. Electrical Power and Energy Systems,1999,21(2):125-135.
[4] Shirmohammadi D,Gribik P R,Law E T K,et al. Evaluation of transmission network capacity use for wheeling transactions. IEEE Transactions on Power Systems,1989,4(4):1405-1413.
[5] Ng W Y. Generalized generation distribution factors for power system security evalution. IEEE Transactions on Power Systems,1981,100(3):1001-1005.
[关键词]特高压 交流电网 探讨
中图分类号:F62 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)22-0013-01
一、欧盟国家向发电厂收费的实践经验
欧盟的丹麦、英国、法国等10个国家对发电商收取输电费[1]。大多数国家近年收费水平在0.2~2/MWh的范围内。占输电费总比重介于2%-41%之间。既有按上网电量收费的,也有按接网容量收费的。按电量收费水平在0.4~2/MWh,按容量收费水平在4000~7000/MW。各个国家G-收费计算方法十分不同,通常可以分为四类:第一类,G-收费用于回收输电总成本的一定份额;第二类,G-收费用于回收特定的成本项目;第三类,G-收费用于回收发电装机引起的或明或暗的成本;第四类,其他。
二、我国特高压交流电网输电费向发电厂分摊的考虑
我国特高压交流电网输电费向接入电网的发电厂分摊,主要出于以下两方面的考虑。
一方面,发电厂作为特高压交流电网的使用者,應分摊部分输电费。随着特高压电网的不断发展,将逐渐具有共用网络的特征,并具有联网备用(安全供电)和联网输电两个功能。发电厂通过特高压电网向全国各地送电,特高压电网为发电厂提供了输电服务,从这个角度说,发电厂应承担部分电网输电费。
另一方面,为促进电力市场公平竞争,发电厂应承担部分特高压交流电网输电费。从全国电力市场的发展来看,未来不同地区的发电厂在同一个市场平台上竞价,通过特高压输电实施交易。在东部地区,相对于本地电厂,西北部发电厂由于位于资源富集区,发电成本相对较低,具有天然的价格优势。不同地区的电厂在同一平台上竞争,如果不考虑远距离电厂的输电成本,对本地电厂是不公平的。因此,为促进不同地区发电厂在全国市场中公平竞争,通过特高压送电的发电厂应承担部分输电费,以反映电厂的位置信号。
三、发电厂分摊特高压交流电网输电费的比例分析
发电厂分摊特高压交流电网输电费的比例确定基于以下原则。一是激励电网使用者行为有效性,向电网使用者的投资和运营反映效率和经济性。二是激励电网运行有效性,促进提高电网投资和系统运行的效率和经济性。三是回收成本,向电网使用者足额回收电网投资运营相关成本。四是反映电网公共属性,反映电网使用者从电网均有受益。五是公平性,对各电网使用者公平。六是稳定性,提供稳定的价格信号,一年内保持相对稳定。七是可预测性,电网使用者可根据分摊结果合理预测未来相应的费用。八是适应性,随着供需环境等变化,仍能向电网使用者准确的激励信号。九是透明,电网使用者均能理解应缴纳费用的计算。十是简单易行。
根据上述原则,发电厂分摊特高压交流电网输电费的比例计算的主要思路如下:一是确定各发电厂对线路潮流的物理贡献;二是计算某个节点发电厂增加一定出力情况下,各线路潮流的变化;三是确定阻塞的线路,计算该节点可能的输电投资成本;四是计算每个发电节点的投资成本并求和;五是同理计算用户节点的总投资成本;六是按发电侧总投资成本和用户侧总投资成本比例分摊输电成本。
假定当发电机出力变化时,各节点的负荷在现有的基础上等比例变化,则根据直流潮流模型得到发电厂对线路潮流物理贡献[2~5]如下:
式中,G为发电机节点集合;R为参考节点;为线路上的有功功率;为发电机出力;为参考节点的发电机注入对线路上功率的贡献;为发电机节点g的注入对线路上功率的贡献。
表示在给定母线上注入潮流增量,在参考母线减少相应的功率时,在系统中各条支路上引起的功率变化(潮流增量),基于直流线性潮流的表示如下:
式中,表示节点b增加单位功率,在参考节点减少单位功率,线路上引起的功率变化;为节点电抗矩阵第i行第b列的元素,表示线路的电抗值。
用户对线路功率的贡献同理可得:
式中,各符号的含义与发电厂对线路功率的贡献公式的相应量类似。
参考文献
[1] ENTSO. ENTSO-E Overview of Transmission Tariffs in Europe: Synthesis 2015. 2015,6.
[2] Rudnick H,Palma R,Fernandez J E. Marginal pricing and supplement cost allocation in transmission open access. IEEE Transactions on Power Systems,1995,10(2):1125-1132.
[3] Rudnick H,Soto M,Palma R. Use of system approaches for transmission open access pricing. Electrical Power and Energy Systems,1999,21(2):125-135.
[4] Shirmohammadi D,Gribik P R,Law E T K,et al. Evaluation of transmission network capacity use for wheeling transactions. IEEE Transactions on Power Systems,1989,4(4):1405-1413.
[5] Ng W Y. Generalized generation distribution factors for power system security evalution. IEEE Transactions on Power Systems,1981,100(3):1001-1005.