配电网节点边际容量成本及应用

分析了现有配电网边际容量成本的不足。通过将支路增量成本合理地分摊到各负荷节点,提出配电网节点边际容量成本(LMCC)的概念,反映未来各节点负荷占用供电容量的成本。LMCC基于配电网供电容量的利用现状和负荷增长趋势,并不依赖于未来规划网架,因而具有较强的可操作性。最后,讨论了LMCC在配电网规划、容量定价、需求侧管理和分布式电源接入中的应用前景。

基于配电网节点边际容量成本的分布式电源规划

分布式电源(DG)接入配电网可能导致现有供电设备得不到充分利用,产生沉没成本。引入配电网节点边际容量成本(LMCC)以反映各节点容量的紧张程度,同时给出DG单位容量成本的计算方法。在此基础上,以DG单位容量成本小于接入点的边际容量成本作为DG接入的判据,提出一种规划DG位置和容量的新方法。算例结果验证了方法的可行性。

合理回收容量成本的激励性电力竞价机制的建模研究

电力市场中管理者和发电商之间的信息不对称会引发发电商的策略性报价,这会危及系统的安全和经济运行。该文基于机制设计理论,提出了一种具有激励相容特性的电力竞价机制。该机制能引导发电商披露真实信息,从而实现经济调度,还能根据报价信息评定机组的容量成本,引导发电容量投资。此外,新机制的电价反映出负荷变动的趋势,能激励发电商积极响应负荷的变化,增强了系统安全性。算例采用蒙特卡罗方法,其结果证实了新机制的良好特性。

计及配电网节点/支路边际容量成本的分布式电源规划

随着越来越多的分布式电源(DG)接入配电网,必须协调好配电网规划与DG配置之间的关系。通过引入节点灵敏度系数矩阵和单位负荷增量成本矩阵,提出了能够计及无功影响的配电网节点/支路边际容量成本模型及其计算方法,并应用于分析DG并网对网络容量紧张程度的影响。采用节点/支路边际容量成本变化量指标评估和量化DG起到的延缓网络升级扩容的作用,讨论了基于变化量指标的用户自备和电网公司所有2种产权形式的DG规划,重点介绍了电网公司产权的DG优化配置模型和算法。算例仿真中,考虑了不同的DG功率因数、并网容量和接入位置以及不同的配电网负荷水平等各种场景,得到了一些有益的结论。

基于发电有效容量成本的电价机制

为实现发电投资效率和用户响应的一体化激励,引入了"有效容量成本"的概念,改变了传统电价机制的不对称性;以年负荷持续曲线为工具,构建了基于用户用电行为的有效容量成本分摊方法,并设计了实施机制,从而为核算销售电价中的发电容量成本部分提供了有效的方法。算例采用某省2010年实际装机和负荷数据,模拟计算有效容量成本和滚动分摊结果,分析了电价的合理性以及实施后用户响应的影响,验证了模型、方法与机制的有效性。

基于电力需求容量成本分摊的峰荷定价模型

基于电力需求容量成本分摊的峰荷定价机制能有效避免交叉补贴的现象,有利于实现系统负荷容量的公平分摊。阐述了该机制的基本原理,构建了以社会净福利最大化为目标的目标函数,利用Kuhn-Tucker最优条件对模型求解,确定了使社会福利最优的用户可接受价格。通过算例验证了模型的合理性及算法的有效性。

考虑负荷率和成本性态的容量成本分摊模型研究

针对我国现有输配电价中容量电费占比较低,固定成本不能完全回收,以及未考虑负荷率的问题,将负荷率电价应用到输配电价中,通过对输配电成本分析,阐述利用BARY曲线分摊容量成本的合理性,充分考虑用户的负荷特性,将用户通过聚类方法进行分档,将分段回归直线法作为确定容量成本在基本电价和电量电价的分摊比例的技术手段,提出了基于BARY曲线—分段回归直线法的容量成本分摊模型,通过实证分析,证明了该模型的合理性,在不同负荷率用户间分摊的公平性以及其定价的可行性。

计及不确定性与节点边际容量成本的分布式光伏电源规划

从时序性与波动性两方面描述不确定性,构建了考虑不确定性的光伏电源(PV)出力模型与负荷模型。对配电网节点边际容量成本(LMCC)的分析推导与应用进行了改进,明确了含PV与不含PV的LMCC计算方法。利用序贯蒙特卡洛模拟法处理不确定性,利用LMCC的计算指导分布式光伏的选址定容,在此基础上考虑安全性、经济性等多方约束,构建了基于序贯蒙特卡洛模拟与节点边际容量成本的PV规划模型,提出了相应的算法流程。将模型应用于简单馈线分析与IEEE33节点系统规划,验证了方法的有效性;并初步探讨了电网公司针对PV可采取的运营策略,为后续研究指明了方向。

基于配电网节点边际容量成本和时序特性的分布式电源规划

配电网的边际容量成本表述了负荷的增加或分布式电源(DG)接入配电网中引起供电设备所需容量的变化,从而引起的供电投资成本的变化。本文针对开环运行的配电网,通过灵敏度法构建灵敏度系数矩阵,对配电网的节点边际容量成本(LMCC)进行计算,并根据实际情况考虑LMCC的变化,将DG效益评估分为用户自备DG和电力部门DG配置。重点讨论电力部门DG配置情况下多类型DG选址定容的规划,并考虑了多类型DG和负荷的时序特性。最后运用MATLAB仿真软件在IEEE33节点配电网系统中进行了LMCC数值计算,利用粒子群算法进行了考虑时序特性的DG规划,并验证了模型和方法的合理性。

配电网节点边际容量成本研究

配电网的边际容量成本是配电网经济性研究的重要参数,不但直接表述了配电网中供电设备容量增加导致的投资成本的变化,也对电力部门关于电价制定、分布式电源(DG)配置、用户侧需求管理都有重要的指导作用。针对开环运行的配电网,通过灵敏度法构建灵敏度系数矩阵;并与边际网损系数法进行结合,对灵敏度法中各节点计算所需的网损量进行分摊调整,使其分摊的总网损和系统总网损一致,对配电网的节点边际容量成本(LMCC)进行更为精确的计算,最后运用MATLAB仿真软件在IEEE33节点配电网系统中进行了LMCC数值计算,验证了方法的合理性。

计及配电网节点边际容量成本的多类型分布式电源规划

配电网负荷增加或分布式电源(DG)的接入将导致供电设备扩容的提前或延迟,从而引起容量成本的变动。根据辐射形配电网潮流特点,推导得到节点注入功率对支路电流影响的灵敏度系数,并结合节点-支路潮流关联矩阵,建立相应的灵敏度系数矩阵,用于计算配电网节点边际容量成本(LMCC)。基于LMCC,在用户自备的产权下,分析评估不同电价体制下的DG容量效益;在电网所有的产权下,建立多类型DG规划模型,并采用粒子群优化算法求解优化模型。算例对比验证了模型和方法的可行性。

少环配电网节点边际容量成本研究

配电网负荷增加将导致供电设备扩容提前,从而提高扩容投资现值。针对少环配电网的网络结构,提出了能够反映支路潮流分流情况的分流系数矩阵的概念及其计算方法,并结合推导而得的节点注入功率-支路电流灵敏度,建立灵敏度系数矩阵,用于计算得到可以表示配电网各节点占用供电容量成本大小的节点边际容量成本(locational marginal capacity cost,LMCC)。进一步改进了基于雅克比矩阵的节点-支路潮流灵敏度系数矩阵的计算方法,用于计算LMCC,并作为对照方法在IEEE33配电系统中进行测试,对比验证了本文方法的有效性。

现货环境下的储能容量成本回收机制研究

针对现货环境下的储能容量成本回收问题,提出了一种考虑容量支撑贡献的储能容量补偿定价方法。首先,通过分析储能顶峰放电时的等效容量,提出基于不同时长储能容量折损系数的容量补偿机制。然后,建立含储能参与的现货市场出清模型来模拟储能运行状态,并建立包含市场随机场景的储能等效容量模型。通过缺供负荷概率指标来计算不同时长储能的容量折损系数和容量电价,使得对储能的容量补偿能够反映储能对系统的实际容量贡献。最后,通过算例验证了该方法能够对不同时长的储能进行有效的容量补偿。

电力市场环境下回收容量成本方法的电价分析

文章通过对上网电价核心问题的分析,说明在我国市场尚不完善的情况下使用的电价机制,然后提出在市场环境下的电价机制。通过简单模拟市场得出结论:市场环境下系统运营商只需设置失负荷价值便可实现容量成本的回收。

“双碳”目标下山西发电容量成本回收机制探析

发电容量成本回收机制关系着电力的安全稳定供应,也影响电力市场中现货与中长期的顺畅衔接。针对山西电力市场建设现状,论述了建立发电容量成本回收机制的必要性,在分析比较3种常用的容量成本回收机制后,对“双碳”目标下山西发电容量成本回收机制进行了探析,提出了兼顾稳定过渡与创新发展的分阶段实施路径,指出建设方案应综合考虑发电成本合理疏导和用户承受能力的协调,为完善山西电力市场体系,助推构建新型电力系统提供了参考。

考虑容量和成本的最大最小分散度选址问题的降阶回溯算法

最大最小分散度问题可简单描述为:在给定的集合中选择包含固定元素个数的子集,使得该子集中的元素在给定距离度量下的最小距离最大;该问题在生产生活中有广泛的应用.近些年来,该问题的一种考虑容量下限和成本上限的变体开始引起学者们的关注,并已被证明为NP-Complete问题.基于考虑容量和成本的最大最小分散度选址问题进行研究,首先提出该问题的数学性质并证明,利用这些性质可以减小问题规模或缩减搜索空间,以加快问题的求解速度,然后设计了上下界子算法及降阶子算法;基于这些子算法提出一种可大幅缩减搜索空间并能得到最优解的降阶回溯算法.通过分析和求解一个示例来阐述该算法的原理和执行过程,并通过随机算例测试、算法对比分析和案例分析进一步验证了该算法的可行性和有效性.结果表明该算法可有效通过大幅缩减搜索空间加快问题的求解速度.

基于BARY曲线的电力容量成本分摊模型探讨

基于描述电力系统负荷特性指标中的同时率与负荷率关系的BARY经验曲线,建立了电力容量成本在基本电价和电量电价中的分摊模型。

电力现货市场呼唤发电容量成本回收机制——从现货基本规则看我国容量补偿政策发展

2023年9月,国家发展改革委、国家能源局印发了《电力现货市场基本规则(试行)》(简称《基本规则》)。《基本规则》不仅对电力现货市场提出了规范建设要求,也对与现货市场耦合的中长期市场、辅助服务市场、容量补偿机制和容量市场提出了明确的发展要求,“体系化”设计思想在《基本规则》中得到充分体现。国内外电力市场建设经验和实践结果表明,容量补偿机制和容量市场是完善电力市场体系建设的重要环节,《基本规则》明确了电力现货市场环境下发电容量成本回收机制的建设方向。

风电容量充裕性成本分析模型和方法研究

风电容量可信度低,大规模风电并网将大幅增加电力系统的容量充裕性成本是电力规划和运行中需要重点考虑的一个问题。对风电并网对系统容量充裕性影响机理进行深入分析,提出了风电容量充裕性成本的分析模型和方法,建立了基于有效负荷承载能力算法(ELCC)的风电容量可信度计算模型和基于容量可信度的充裕性成本计算模型。案例研究表明,随着接入风电规模的增加,该省级电网的风电容量可信度随之下降,而风电引起的容量充裕性成本逐步上升。当风电发电量占用电量比量达到10%时,对应的容量充裕性成本已高达0.06元/(kW.h)。

关于单位成本信道容量的注记

针对单位成本信道容量的计算问题,首先将一个联系单位成本信道容量与容量成本函数的基本定理推广到一般凸函数的情况,并证明了推广的单位成本容量函数具有单峰性,然后给出了一个利用单峰函数的性质计算单位成本信道容量的算法。同时,针对信道容量成本函数的计算问题,证明了这类带约束的信道容量的计算问题可以化为一个目标函数具有自协调性的凸优化问题,并给出了具体的算法和算法的计算量。