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发电侧无功成本与定价研究


作者:四川大学电气信息学院 孔飘红,刘俊勇 来源:不详 时间:06-04-11 加入收藏加入收藏夹
关键字:电力市场  无功  无功成本  发电侧  无功市场  无功功率

[5]。对发电机组本身而言,不同的无功电能输出量在发电机内部引起的有功损耗也不同。在电力市场中,这些有功损耗应该计算在无功电能的生产成本中,有功损耗应按照发电机母线的边际价格计算。

无功定价

4 发电侧无功定价
  本文将发电侧的无功电价分为两个部分:无功容量电价和无功电量电价。无功容量电价主要涉及的是发电机的固定投资成本分摊到无功出力部分;无功电量电价主要涉及的是发电机的无功机会成本和有功损耗费用。为简化起见,本文在无功电量电费中只讨论无功的机会成本。
4.1 无功容量电价
  
无功容量电价应该涵盖提供无功支持的发电机的固定成本,以保证设备投资成本的回收。发电机的有功发电成本函数一般为二次函数[6],即:
 
  根据无功发电成本函数是从有功发电成本函数等效而来,用公式(2)可以计算出无功功率与无功发电成本之间的关系,同样可以得到无功发电成本函数,即:
 
4.2 无功电量电价
  无功电量电价应该涵盖提供无功支持的发电机的可变成本,以保证电厂运行成本的回收。无功电量电价应该主要考虑发电无功电量和无功备用容量的机会成本以及发电机进相运行时的补偿费用。无功电量定价的原则是以发电机的运行约束,即容量极限图为基础,用有功发电机会成本来折算无功电价,合理补偿无功服务提供者的经济损失。
4.2.1 迟相运行无功电量电价
  以图3所示的三节点系统为例来说明无功电量电价的计算。

  (1)实例1:垂直管理体制下的发电费用
  在统一调度运行方式下,所有的机组属于同一个部门,其电力调度的目的是在满足系统要求的前提下使总费用最小。假设母线1的发电机的边际发电成本恒为$20/MWh,最大发电容量为500MW。母线2的发电机的边际发电成本相对较高为$30/MWh。并假设机组1的容量受图1所示的曲线约束,发电机2的有功和无功容量为无穷大。
  从经济角度出发,运行人员将首先考虑边际成本较低的发电机1,在其满发运行(500MW)后不足部分(200MW)由成本较高的发电机2提供。因此总的发电费用为$16000(500*$20+200*$30)。运行结果如表1所示。


无功

  然而,在该调度方式下,系统电压将无法满足要求。因为一旦母线1的发电机满发运行,根据图1所示的容量曲线,机组将失去无功支持能力。而母线1的电压要维持在1.0p.u,需要机组1提供81MVAR的无功支持。由于母线2的发电机机端电压设置早已处于最高值,这就意味着在该运行方式下,为了维持母线1的电压,只有依靠母线1的机组提供无功支持,因此只有减少其有功出力。机组1减少的有功将由发电成本较高的2号机组来提供。运行结果如表2所示,此时总的发电费用为$17000(400*$20+300*$30)。

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