抽水蓄能电站电价制定方法与经济运行方式研究

发布时间：2020-08-03 11:02

【摘要】：抽水蓄能电站具有良好的技术经济特性,适宜担任电力系统调峰、调频、备用和调相等任务。目前我国抽水蓄能电站装机容量仅占全国发电总装机容量的1,7%,与发达国家相比,仍存在较大差距。对抽水蓄能电站电价制定方法和经济运行方式进行系统深入的研究,有助于降低系统运行成本,正确评估抽水蓄能电站效益,合理确定抽水蓄能电站发展规模、优化电源结构,提高抽水蓄能电站在电力市场中的竞争力,促进我国抽水蓄能电站的健康发展。本文在充分分析抽水蓄能电站电价制定方法和经济运行方式国内外研究现状的基础上,主要完成了以下研究工作：(1)深入剖析现行抽水蓄能电站电价制度及制定方法,并指出其存在的问题。运用会计成本法、边际成本法及目标规划方法,研究抽水蓄能电站上网电价、分时电价、分段电价、备用电价及无功电价制定方法。(2)对电网统一调度和独立经营情形下抽水蓄能电站经济运行方式进行研究。以等效替代法为基础,提出了抽水蓄能电站调频、旋转备用、提高可靠性及调相等动态效益计算方法。分析了电价制度对抽水蓄能电站基本效益和电网购电费用的影响。(3)构建抽水蓄能电站厂内经济运行模型,分析等微增率法存在的问题并作出改进。以天荒坪抽水蓄能电站和桐柏抽水蓄能电站为背景,进行实证分析。本文主要创新点：(1)基于资金和资产的时间价值,提出了抽水蓄能电站动态上网电价计算方法。(2)提出了基于负荷变动范围的峰谷时段划分逐步逼近法。在分时电价和分段电价计算中,考虑了后续段发电机组的增加对前续段机组运行成本的影响。综合考虑发电侧、供电侧和用电侧三方效益与负荷管理目标,应用目标规划建立了多目标分时电价优化设计模型。(3)提出了抽水蓄能电站在发电工况和抽水工况的备用成本计算方法。采用有、无功价值加权和抽水蓄能电站有、无功电量加权的方法分摊无功固定成本。基于二分法和维持简单再生产,并考虑资金时间价值和物价上涨率,推导出抽水蓄能电站无功电价计算公式。(4)基于等效替代法,提出了抽水蓄能电站调相效益计算方法。(5)应用目标规划建立了基于分时电价和分段电价的独立经营情形下多目标抽水蓄能电站经济运行模型,分析了电价制定方法对抽水蓄能电站基本效益和用户购电费用的影响。(6)综合考虑抽水蓄能电站抽水量、发电耗水及机组启停耗水,建立了抽水蓄能电站厂内经济运行模型,提出了等微增率法改进方法。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：F426.61;TV743
【图文】：

持续曲线,日负荷,阶梯型,燃料费

荷率＋逦计算代表机组平均单位电能燃料费，并将其作为相应时段的平均单逡逑位电能燃料费，其中，片为系统旋转备用率。逡逑图３．１为阶梯型日负荷持续曲线，按连续生产时间将其分成Ｈ段；谷荷段Ｐｇ、逡逑平峰（Ｚｐ邋—尸ｇ）、峰荷段（ｆ／也。采用横向分段方式计算各时段电价。＿逡逑Ｐｉ％）逡逑Ｐｆ逡逑ｔｏｏ邋４，逦逦逦逦；逦逦逦逦逦逡逑的邋＾逦逦——… ＇—ＪＰ里逦逡逑说……邋逦逦逦；逦逦逦逦逦逦—邋－＇邋－ ———Ｐ泛逦逡逑４０邋—￡＇邋－、广￣－丘邋１逦Ｅ，逡逑２０逦逦逦逦逦逦；逦逦逦逦逡逑逦邋ｔｆ邋逦邋ｔｐ邋逦邋—逦逡逑图３．１阶梯型日负荷持续曲线逡逑Ｆｉｇ邋３．１邋良ｅｎｃｈｅｄ邋ｄａｉｌｙ邋ｌｏａｄ邋ｄｕｒａｔｉｏｎ邋ｃｕｒｖｅ逡逑（１）谷荷电价逡逑户ｇ邋＝Ｋ．（１邋＋的／２４邋＋邋Ｚ；逦（３．２）逡逑式中，Ｆｇ为谷荷时段平均单位电能变动成本，包括燃料费？和其它可变成本Ｆｇ，。逡逑少ｇ，ｌ逡逑２８逡逑

特性图,发电机出力,特性,迟相运行

－逦图４．１发电机出力特性逡逑Ｆｉｇ邋４．１邋Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ邋０Ｕ巧山邋ｃｈａｒａｃ邋化邋ｒｉｓｔｉｃｓ逡逑机迟相运行逡逑电机运行在区域，机组无功出力小于其额定值斯，无功

分时电价,日负荷曲线,分块,电价

价和分时电价有四种组合情况：逡逑（１）峰谷分时电价和分段电价均用边际成本法定价逡逑分时电价日负荷曲线和分段电价日负荷持续曲线负荷分块图见国６．１、图６．２。逡逑采用边际成本法分别计算各块负荷电价，结果见表６．１第（１）至第（３）列Ｐ９＾。由逡逑表６．１可见，两种电价体制计算的抽水蓄能电站在谷荷时段的购电电价均为Ｐｍｕ、逡逑在峰荷时段的售电电价均为Ｐｍｕ，基于分时电价和基于分段电价抽水蓄能电站经逡逑济运行计算的基本效益相同。逡逑图６．１将日负荷曲线沿横坐标和纵坐标都简化为Ｈ个阶梯，在峰、平、谷Ｈ个逡逑时段，分别对应于其中一个分段电价，使得采用边际成本法定价时，分时电价的逡逑峰荷和谷荷电价与分段电价的第１段电价和第３段电价完全相同，致使抽水蓄能逡逑电站基本效益计算结果相同。逡逑当日负荷曲线分段数增加时，会出现在一个负荷时段出现两种或两种Ｗ上的逡逑分段电价

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