电力市场中市场力与输电网阻塞管理.pptx
- 文档编号:14747322
- 上传时间:2023-06-27
- 格式:PPTX
- 页数:83
- 大小:455.25KB
电力市场中市场力与输电网阻塞管理.pptx
《电力市场中市场力与输电网阻塞管理.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力市场中市场力与输电网阻塞管理.pptx(83页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力上次课的回顾1、OPF的计算(梯度、牛顿、解耦)2、OPF的应用1)节点电价的计算2)UC-OPF交易算法3)输电费用的计算4)输电网络分区5)阻塞管理第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节输电网阻塞管理1.输电网阻塞简介输电阻塞(transmissioncongestion)是指输电系统由于本身网络的容量限制,不能满足所希望的输电计划的状态。
它通常指输电系统在正常运行或进行事故安全检查时出现了以下几种情况:
1输电线路或变压器有功潮流超过允许极限;2节点电压越限;3超过输电线路的热容量限制和系统稳定性的限制。
第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节输电网阻塞管理1.输电网阻塞简介在电力体制改革以前,电力交易通常只在相邻区域在电力体制改革以前,电力交易通常只在相邻区域进行,输电阻塞发生几率较小。
进行,输电阻塞发生几率较小。
电力市场环境下,由于输电网的完全开放准入,供电力市场环境下,由于输电网的完全开放准入,供需双方可以自由确定双边合同,自由竞价,互联区域需双方可以自由确定双边合同,自由竞价,互联区域的交易增多,甚至出现第三方转运交易,网络的运行的交易增多,甚至出现第三方转运交易,网络的运行方式不再由系统调度员单方面所能决定,而是由市场方式不再由系统调度员单方面所能决定,而是由市场中所有电能交易的共同组合来决定。
其中,由于任意中所有电能交易的共同组合来决定。
其中,由于任意一笔交易的电量和传输路径均具有不可预测性,因此一笔交易的电量和传输路径均具有不可预测性,因此网络运行方式的变化完全是随机的。
网络运行方式的变化完全是随机的。
第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节输电网阻塞管理1.输电网阻塞简介在理想的电力市场中,电力系统中任意节点的发电在理想的电力市场中,电力系统中任意节点的发电机可以自由地向任意节点的负荷供电,从而保证市场的最机可以自由地向任意节点的负荷供电,从而保证市场的最大自由度。
大自由度。
然而输电系统的两个基本特性输电阻塞和网损极然而输电系统的两个基本特性输电阻塞和网损极大地限制了这种自由度。
大地限制了这种自由度。
第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节输电网阻塞管理1.输电网阻塞简介在传统的电力工业中,各发电实体统一调度,利润平均分摊。
当实际运行中出现线路功率越限时,短期的处理方法是用行政的命令调整各发电机出力,如果经过调整仍不能满足电力系统的安全运行只能靠强行切除负荷,以降低流过线路的功率。
长期的解决办法就是我们经常听到的对电网的扩建和设备的更新与替换。
第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节输电网阻塞管理1.输电网阻塞简介1)在实际的电力市场运作中,随着发电、用电市场规模的增大,功率流动的随意性增大,且网络潮流的分布主要取决于电力交易的分布,而电力交易以利润最大化为导向,不可避免地出现输电费用较低的线路传输功率较大,发电成本较低的机组出力较大的情况,增加了发生阻塞的机会,特别是对于网络中原先输电能力较薄弱的区域内输电线路、变压器以及跨区域联络线来说,如果不采取任何干预措施,将会出现潮流越限的电能交易组合,形成阻塞.。
o第一节输电网阻塞管理o1.输电网阻塞简介o2).2).日前交易模型的简化处理。
日前交易模型的简化处理。
o3).3).间歇性新能源的大规模入网,使得输电网发生阻间歇性新能源的大规模入网,使得输电网发生阻塞的机率大增。
塞的机率大增。
第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节输电网阻塞管理1.输电网阻塞简介这些方法都存在一个通病那就是:
责权不清,资金分配不明晰。
无论是对于系统运行人员还是电力系统中的各参与者,以上这些方法都无法给出公平或明确的经济信号。
第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第六章电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节输电网阻塞管理1.输电网阻塞简介电力市场的出现就是要合理分配资源,公正、公平、公开的对待所有参与者。
传统的解决支路越限的方法,在新的环境下已不再适用,于是阻塞管理问题便应运而生。
当线路潮流越限时如何分清各方的责任,如何给出正确而又及时的信息,保障电力系统安全稳定的运行,公正合理的缓解阻塞是各方研究的焦点。
第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理1.输电网阻塞简介阻塞现象的发生将会影响到输电网络的安全与稳定运行,对输电定价和电厂竞价策略均会带来显著影响。
输电阻塞的出现可以造成以下后果:
无法建立新的电力交易合同;使己有的合同不可行:
出现预料之外的强迫停运;局部地区的电价垄断等。
因此,建立一种快速、有效、合理的阻塞管理机制对于电力市场的健康发展十分重要。
第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响oNomarketclearingprice,differentnodal(zonal)prices(没有统一的市场出清价,只有不同的节点价没有统一的市场出清价,只有不同的节点价)oReductionintheefficiencyofthemarketasmeasuredbythesocialsurplus(市场效率降低市场效率降低)oDeadweightloss(产生社会效益损失产生社会效益损失)oCongestionRents(市场盈余或阻塞费用市场盈余或阻塞费用)oZonepartitioningofthemarket(市场分区市场分区)oReductioninthequantitytraded(交易量减少交易量减少)oOpportunitytoexercisemarketpower(实现市场力的机会实现市场力的机会)ILLUSTATIONEXAMPLECm1=20+0.05pA/MWPA=700MWCm2=25+0.1pB/MWPB=300MWDA=500MWDB=500MW200MWLMPA=55/MWLMPB=55/MWunconstrainedABCm1=20+0.05pA/MWPA=550MWCm2=25+0.1pB/MWPB=450MWDA=500MWDB=500MW50MW=PABmaxLMPA=47.5/MWLMPB=70/MWconstrainedAB第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响
(1)
(1)没有统一的市场出清价,只有不同的节点价图中节点A、B各有一发电商和用户,节点A发电商报价函数CmA=20+0.05PA(/MW),最大供给量为PAmax=700MW,用户需求DA=500MW。
节点B发电商报价函数CmA=25+0.1PB(/MW),用户需求DB=500MW。
用户愿意支付均为80/MW第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响
(1)没有统一的市场出清价,只有不同的节点价在无网络约束下,由于节点A的发电商供电成本比节点B的发电商供电成本低,将优先调度节点A的发电商。
其中节点A用户从A发电商购买500MW;节点B用户从A发电商购买200MW,从B发电商购买300MW。
如果以满足需求的最高发电商报价为结算的市场出清价,这样节点A和B的价格一样,均为55/MW。
如果TAB=50MW,线路AB只能传送50MW。
此时节点A用户从A发电商购买500MW,节点B用户由于网络阻塞只能从A发电商购买50MW,这样节点A的发电商出力为550MW,节点A的电价为47.5/MW;节点B用户另外从节点B发电商购买450MW,这样,节点B的电价为70/MW。
ILLUSTATIONEXAMPLECm1=20+0.05pA/MWPA=700MWCm2=25+0.1pB/MWPB=300MWDA=500MWDB=500MW200MWLMPA=55/MWLMPB=55/MWunconstrainedABCm1=20+0.05pA/MWPA=550MWCm2=25+0.1pB/MWPB=450MWDA=500MWDB=500MW50MW=PABmaxLMPA=47.5/MWLMPB=70/MWconstrainedAB第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响
(2)
(2)网络阻塞使得社会效益达不到最大化,产生社会效益损失按照经济学的观点:
市场上的供求均衡可以使买者和卖者得到的总收益最大化,即社会效益达最大化。
这里社会效益包含消费者剩余和生产者剩余,所谓消费者剩余为买者的支付意愿减去买者的实际支付量;生产者剩余为卖者出售一种物品得到的量减去卖者的成本;如果不考虑网络因素,需求和供给可达到均衡,此时社会效益达到最大化。
第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响
(2)网络阻塞使得社会效益达不到最大化,产生社会效益损失在没有网络阻塞时:
A节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余=(80/MW-55/MW)*700MW+55*700-700*(20+55)/2=29750B节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余=(80/MW-55/MW)*300MW+55*300-300*(25+55)/2=12000社会效益=417507005580第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响
(2)网络阻塞使得社会效益达不到最大化,产生社会效益损失当网络发生阻塞时:
A节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余=(80/MW-47.5/MW)*550MW+47.5*550-550*(20+47.5)/2=25437.5B节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余=(80/MW-70/MW)*450MW+70*450-450*(25+70)/2=14625社会效益=40062.5社会效益损失=41750-40062.5=1687.5。
55047.580第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响(3)网络阻塞产生额外的阻塞费用(或交易盈余)网络阻塞产生额外的阻塞费用(或交易盈余)所谓交易盈余是指在输电网发生阻塞时,市场运行部门的运行所谓交易盈余是指在输电网发生阻塞时,市场运行部门的运行成本与市场运行部门支付给发电公司的发电收益之差。
这部分费用成本与市场运行部门支付给发电公司的发电收益之差。
这部分费用由于是阻塞产生的,也称为阻塞费用。
由于是阻塞产生的,也称为阻塞费用。
LMPATABmaxMCQSSQMWMCQQMWSGProducerSurplusS-Deadweightloss/MWLMPBCongestedSDConsumerSurplusSMCongestionRents第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响(3)网络阻塞产生额外的交易盈余(或阻塞费用)网络阻塞产生额外的交易盈余(或阻塞费用)阻塞前:
阻塞前:
交易中心从发电商收取:
交易中心从发电商收取:
700MW*55/MW+300MW*55/MW=55000交易中心从用户收取:
交易中心从用户收取:
500MW*55/MW+500MW*55/MW=55000阻塞后:
交易中心向发电商支付:
交易中心向发电商支付:
550MW*47.5/MW+450MW*70/MW=57625/MW交易中心从用户收取:
交易中心从用户收取:
500MW*47.5+500MW*70=58750500MW*47.5+500MW*70=58750交易盈余交易盈余=58750-=58750-57625=1125=1125LMPBASEDRE-DISPATCHCOSTpBMWLMPB=55Thedispatchcostspaidtothegeneratorsassumingnoconstraint:
700MW*55/MW+300MW*55/MW=55000ThedispatchcostspaidtotheLoadassumingnoconstraint:
500MW*55/MW+500MW*55/MW=5500014010009008007006005004003002001000806018200100120AreaALoadAreaBLoadCmA(pA)CmB(pB)pAMW/MWLMPA=55PaidtoAGen.PaidtoBGen./MW02040608010012014001002003004005006007008009001000LMPBASEDRE-DISPATCHCOSTThedispatchcostspaidtothegeneratorsinconstraint:
550MW*47.5/MW+450MW*70/MW=57625/MWThedispatchcostspaidtotheLoadinconstraint:
500MW*47.5/MW+500MW*70/MW=5875058750pBMWLMPA=47.5LMPB=7050MWTran.Constraint14010009008007006005004003002001000806040200100120AreaALoadAreaBLoadpAMW/MWPaidtoAGen.PaidtoBGen./MW02040608010012014001002003004005006007008009001000第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响(3)网络阻塞产生额外的交易盈余(或阻塞费用)网络阻塞产生额外的交易盈余(或阻塞费用)不同市场模式下阻塞费用的计算:
不同市场模式下阻塞费用的计算:
AA:
节点价格结算模式:
节点价格结算模式阻塞费用阻塞费用=(LMPLMPii-LMP-LMPjj)*T*TijMAXijMAX上例中:
上例中:
阻塞费用阻塞费用=(LMPLMPii-LMP-LMPjj)*T*TijMAXijMAX=(70-47.570-47.5)*50=1125*50=1125=交易盈余交易盈余第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响(3)网络阻塞产生额外的交易盈余(或阻塞费用)网络阻塞产生额外的交易盈余(或阻塞费用)不同市场模式下阻塞费用的计算:
不同市场模式下阻塞费用的计算:
BB:
联营模式(系统边际电价结算)在联营模式下,发用电双方分别向联营中心提交售电竟标和购电竞标。
在不考虑输电约束的条件下,联营中心以购电费用最小为原则确定市场清算价格CI,M,以及各个发电节点的发电出力Pi,t。
这样,联营中心的总购电费用为:
nitiMiPCC1,1第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响(3)网络阻塞产生额外的交易盈余(或阻塞费用)网络阻塞产生额外的交易盈余(或阻塞费用)如果以上的发电计划没有造成阻塞,则可以执行。
若出现输电阻塞,则必须在计及输电约束的条件下,以购电费用最小为目标函数,重新调度发电出力。
通过优化求解,发电出力被重新安排,记这时的发电出力为Pi,t。
阻塞消除后,结算规则为:
多发多发电量按发电报价结算,少发电量按电量按发电报价结算,少发电量按Ct,MCt,M结算结算阻塞费用计算阻塞费用计算在没有考虑输电约束的发电计划中未被采纳的发电出力可能会因为输电阻在没有考虑输电约束的发电计划中未被采纳的发电出力可能会因为输电阻塞而获得发电机会,称为塞而获得发电机会,称为“限上限上”(ConstraintOn);(ConstraintOn);而在没有考虑输电约束而在没有考虑输电约束的发电计划中己被采纳的发电出力可能会因为输电阻塞而不能够发电,称的发电计划中己被采纳的发电出力可能会因为输电阻塞而不能够发电,称为为“限下限下”(ConstraintOff)(ConstraintOff)。
o因为“限上”而多发的电量由联营中心按实际报价付费补偿。
这样,支付给“限上”的发电方的费用为:
o因为“限下”而少发的电量按联营中心按实际报价和联营购入价之差补偿。
这样,支付给“限下”的发电方的费用为:
o阻塞费用为:
阻塞费用为:
C=CC=Con+Con+Coff-C1off-C1(这部分费用也称uplift费用)MtnitiiinititionCPPCPPC,1,1,)()(,11()()nnoffitittMtMittMiiCPPCCPC=-+邋UPLIFTCHARGES14010009008007006005004003002001000806018200100120AreaALoadAreaBLoadCmA(pA)CmB(pB)pBMWpAMW/MWLMPA=55LMPB=55PaidtoAGen.PaidtoBGen.Thedispatchcostspaidtothegeneratorsassumingnocongestion:
700MW*55/MW+300MW*55/MW=5500002040608010012014001002003004005006007008009001000UPLIFTCHARGESThedispatchcostspaidtothegenerators:
550MW*55/MW+300MW*55/MW+150*70+150*(47.5-55)=56125Theupliftcosts:
5612555000=112514010009008007006005004003002001000806040200100120AreaALoadAreaBLoadpBMWpAMW/MWLMPA=47.5LMPB=70UpliftCosts50MWTran.ConstraintGenerationdispatchedoutofmeritorder150MW/MW02040608010012014001002003004005006007008009001000第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响(4)网络阻塞使市场分区网络阻塞使市场分区当网络阻塞时,使得阻塞线路两端的节点价格不同,由于节点当网络阻塞时,使得阻塞线路两端的节点价格不同,由于节点价格的不同,使得网络可划分为不同的价格区域。
价格的不同,使得网络可划分为不同的价格区域。
12345G11G12G5G3G4L4L3L2区域区域11区域区域22第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响(5)网络阻塞使得交易量减少网络阻塞使得交易量减少网络阻塞使得交易量减少是必然的。
网络阻塞使得交易量减少是必然的。
(66)网络阻塞提供了实现市场力的机会)网络阻塞提供了实现市场力的机会网络阻塞时,阻塞线路的发电商可采用提高价格或滞留容量等网络阻塞时,阻塞线路的发电商可采用提高价格或滞留容量等策略来获得更多的利润。
策略来获得更多的利润。
第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理3.3.输电网阻塞管理方法输电网阻塞管理方法输电阻塞管理包括三方面的问题:
1)阻塞调度2)阻塞定价3)阻塞费用的分摊第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理o所谓阻塞调度,是指在电力市场的交易造成输电阻塞的情况下,电力调度中心通过阻塞管理手段消除阻塞,以确保电网的安全和可靠运行。
其主要手段可以分为两类:
(1)尽可能通过调整网络结构和控制器参数改变网络潮流,以化解阻塞,从而避免更改发电计划及由此引起的附加阻塞费用。
实际电网可以通过控制母线运行方式以及调整变压器分接头、移相器、FACTS装置等操作整合完成。
(2)当采用第一类方法无法满足所希望的输电计划时,可以通过采取发电方出力的重新调度、双边交易的调整、合同取消或更改等经济行为来改变发电计划,保证系统的安全可靠运行。
o阻塞费用是指为消除阻塞所引起的额外费用。
o由于在电力市场条件下,阻塞管理不只是为了解决网络约束问题,还必须进行阻塞费用的合理定价,以实现阻塞费用在市场成员之间的合理分摊,促进输电网络的有效使用,从而减少阻塞的发生。
只有对阻塞费用进行合理定价,才能真正做到在阻塞情况下非歧视地对待所有市场交易者,实现输电网的公平开放。
因此阻塞费用的合理定价和分摊成为阻塞管理中的核心和焦点问题。
第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理3.3.输电网阻塞管理方法输电网阻塞管理方法合理的阻塞管理措施应该:
反映阻塞成本消除阻塞给用户的长期电网规划提供有用的经济信号第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第六章电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理第一节输电网阻塞管理3.3.输电网阻塞管理方法输电网阻塞管理方法在垄断环境下,整个电力系统的发电、输电、配电是统一管理和统一调度的,运行方式安排相对比较简单,系统运行的安全、可靠容易得到保证。
这时,输电调度一般可用安全约束经济调度来实现:
由于是统一的整体,经济和安全的矛盾可以被“内在的”折衷。
但在电力市场环境下,一方面发、输、配各公司不再是垂直一体的关系,而是平等互利的经济关系;另一方面,电能交易不仅存在联营竞价模式,而且存在大量的双边和多边交易合同;这时,输电调度不
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力 市场 输电网 阻塞 管理
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)