输电投资模式与固定成本定价

发布时间：2020-10-22 02:07

　　 建立电力市场的过程中,输电解除管制是非常关键而且复杂的一个环节。然而欧美发生的一系列引起全球关注的大停电事件表明电力工业重组后,输电网络成了最薄弱的环节,加强电网建设势在必行。如何制定合理的政策来激励输电投资是各国都要解决的主要问题。并且输电独立后,输电成本也单独核算,那么输电网庞大的固定成本如何分配定价才能缓解政府融资压力也是亟待解决的问题。本文从电路理论、经济学基本理论、博弈论出发深入探讨了输电投资中的一些理论问题,提出了一些新的方法。 深入研究了当前几种典型的输电投资模式。介绍了国际上基于投资对象和基于管制与否两种方式对投资模式的分类。分析了面向对象的各类输电投资模式、受管制的与商业输电的投资模式的特点。提出商业输电投资模式的模型、目前存在的问题与发展前景。对输电投资模式的改革提出了一些建议。 对现有的输电固定成本分配方法进行了系统、全面的总结,提出了一种成本分配的合作博弈模型。论述了各种输电固定成本分配方法的特点。解释了合作博弈分配输电固定成本的理由,给出分配的合作博弈模型,说明了分配中常用的几种合作博弈求解算法。指出了各种合作博弈解的优缺点及其适用范围。用一个仿真算例对各种输电固定成本分配方法进行了仔细比较与分析。 针对联营交易、双边交易等多种交易模式共存的电力市场,提出了一种基于双边交易联营等值的混合市场输电固定成本分配方法。首先给出了输电固定成本分配的核仁模型。接着提出等效联营交易的概念,将市场中的双边交易转换成等效联营交易。然后应用核仁模型将输电固定成本预分配给联营交易的负荷方,再将其中的一半金额划分给向负荷供电的所有电源。最后电源按各自对负荷贡献功率的大小成正比分配成本。 针对输电固定成本分配的核仁模型没有考虑输电阻塞的情况,提出了一种区域核仁算法。首先根据系统潮流分布情况确定出现阻塞的线路,再根据节点边际价格的差异将输电网划分成多个输电区域,每个输电区域所有节点边际价格基本一致,区域内部线路没有阻塞。然后采用等值双边交易法将输电固定成本分配给各个输电区域。最后在区域内部采用核仁模型将成本分配到用户。这种方法考虑了阻塞并减小了将多区域互联电网作为一个整体求核仁解时的计算量。 对含有联营和双边交易的混合市场,提出了一种将输电固定成本直接、完全分配给各个联营和双边交易的成本定价方法。首先设计了一种基本交易向量来统一描述电力市场中的联营和双边交易,其次给出了各交易使用线路份额的定义。再基于使用度将输电固定成本直接分配给所有交易。如果出现有交易得到补偿的情况,则只根据交易对电网的表面依存性进行固定成本定价。这种方法考虑了有功无功的耦合,适用有环流的复杂潮流状况和两端及多端元件。它既有明确的物理意义,又包含丰富的经济激励信息。 给出电网投资与使用的经济激励信号。针对各节点的输电固定成本价格对电网用户的经济激励作用,提出反映电网节点差异、激励发电商/负荷选址的经济信号。基于输电线路投资规划模型,给出了电网投资回报经济激励的概念和评价方法,它考虑了输电固定成本对电网投资的影响。 通过多个系统的仿真计算与比较,指出基于核仁的固定成本分摊和直接面向交易的固定成本定价具有严密的理论基础和丰富的经济学特征,分配结果具有合理性。 对输电投资模式、固定成本定价及其对电网经济激励的深入分析研究为建立健康的电力市场进行了有益的探索。
【学位单位】：湖南大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2007
【中图分类】：F407.61
【部分图文】：

线路所有者才会考虑投资。图2.1 与阻塞有关的经济参量有效的输电投资能够从阻塞费用中回收成本，不盈利的投资是不合理的[38]。在新输电线路建设投资或老输电线路扩容投资中，商业投资者应能自由竞争，输电线路所有者没有特权。投资的风险才能由投资者承担，而不是转嫁给用户。2.5.3 商业输电投资的发展美国首先提出基于市场驱动的输电投资(又称为商业输电投资)，引入竞争的受市场激励的输电投资以避免管制的完全垄断状况，并没有将管制输电投资完全剔除。基于市场驱动的投资模式发展到完全基于市场驱动后，投资者可自由进入输电线路投资市场，并且对投资项目工程造价没有管制。输电线路的产权所有人通过线路的阻塞租金回收投资。商业输电投资赋予投资者线路的输电权

所有功率分量叠加之和应当等于线路原有的总通过功率。确定负荷(或电源)中各个电源(或负荷)所占的功率分量的问题被称为潮流追踪。潮流追踪法的核心基础是比例分配原则，如图3.1所示，最早由J．Bialek提出[13, 64, 65]。图3.1 按比例分配的说明Bialek潮流追踪法考虑以下两个因素：在每条线路中有两个流，一个流入这条线路，另一个流出此线路；每个节点可以有发电机和负荷。Bialek潮流追踪法可用于考察输电系统中每条支路的潮流来自于哪些发电机(逆流追踪)，最终流向了哪些负荷(顺流追踪)，从而确定发电功率与用电功率之间的对应关系，以及发电功率与用电功率在输电设备中流过的潮流，并据此确定输电用户对输电设备的利用份额和成本分摊的责任。在线路损耗等效为节点的电能需求的无损系统中，逆流追踪法和顺流追踪法分别确定各发电机组和负荷对线路潮流的贡献。发电机组 Gk对线路 ij 的潮流贡献为[66]uikGkiijijGkPPPP []1, = A (3.25)其中 ∈== 0()()1()[]其他ijjiuijjLPPijA (3.26)Pij是线路 ij 的潮流

图 3.2 5 节点系统示一个5节点的测试系统，有两台发电机组和三个负荷点1为平衡节点，其余节点为PQ节点，交流负荷潮流解解见表3.4。假定长期边际成本法确定月交易市场中，电网中有3个交易，交易t1为发电机组G1给负荷L3送t2为发电机组G1给负荷L4送电，交易量为40MW；交易电，交易量为60MW。表 3.1 线路参数点末节点j支路电阻支路电抗1/2 充电电容电纳线路长度(km) 2 0.02 0.06 0.03 15 3 0.08 0.24 0.025 20
【引证文献】

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本文编号：2850937