所有发电商承担的输电费用为
式中 Yij_D_l为买电者l在线路ij的资金流中的比例。
买电者l应承担的系统运行和投资费用为
所有买电者承担的输电费用为
算例系统为图2所示的IEEE 30节点系统,发电商费用参数见文献[6],输电网总投资和运行维护费用Ctotal为1000 $/h,其中,系统费用Csys为400 $/h,所有线路费用之和SCline_ij为600 $/h,由文献[3]提供的线路费用占总费用(本文指SCline_ij)的百分比见表1, 由此可得到每条线路的费用Cline_ij。总负荷为有功283.4 MW,无功126.2 Mvar。采用最优潮流程序得到发电出力、系统潮流以及节点电价见表2。从而可以得到输电系统拥塞收益Rcongest为32.16 $/h,因此,应另外向电网用户收取的总费用Rreconcile为967.84 $/h,费用调节系数l为0.968。
采用本文的潮流跟踪法得到所有发电商和负荷在每条线路中的有功和无功分布,然后算出在相应线路中的资金流,就可计算出发电或负荷承担的线路费用和系统费用,最终得到所有电网用户承担的输电费用。在表3中给出了节点2上发电商Gen2的一部分以及节点30、节点8上负荷Load30、Load8的全部潮流、资金流跟踪结果(包括对线路的有功、无功、资金流占用百分比η、μ、ψ以及承担的线路费用CLN)、所承担的总线路费用Rline、系统费用 或 百分比ξ、系统费用Rsys和总费用Rtotal,还给出了各用户送出或接收的总资金流Cuser以及传输单位资金流的费用Fr,以便进行传输费用的比较。线路8-28是图1(c)的情况,因此, 表中负荷的无功占用率有2个,由左至右分别为h8.28_D_l_28和h8.28_D_l_28。所有输电费用由发电商和负荷均摊,即
由表3的计算结果可见:发电商Gen2在线路27-30、29-30、27-29、28-27、27-25的有功和无功占用比例相同,可是,由于线路两端的实时电价不同,因而导致资金流的占用不同,即实时节点电价体现在了输电电价中,有利于引导系统优化运行。发电商Gen2在线路27-29的资金占用率略大于在线路27-30的资金占用率,但后者的Cline-ij大于前者很多,因此,发电商Gen2为线路27-29支付的使用费小于为线路27-30支付的使用费。负荷Load30所在区域的节点电价高,所经过的线路的费用高,因此,传输Load30的单位资金所需的费用Fr也很高。而负荷Load8的全部有功和大部分无功由本节点的发电商提供,所以几乎不占用网络资源,故其支付的输电服务费也非常小。
由计算结果可以看出:电网用户承担的输电费用与所经过区域的节点电价、线路费用、资金流大小以及所分摊线路费用和系统费用的比例相关,有利于有效利用系统输电资源,实现同时优化输电系统的短期运行和长期发展的目的。
基于资金流-资金路径法的输电服务定价不仅能够实现输电系统投资、运行、维护和发展成本的收支平衡,而且在以下几方面比现有的综合成本法优越:
(1)将物理流转化为资金流,在资金流中充分利用实时电价信息考虑电网用户对系统实时运行资源(运行约束)的占用,利用经济信号优化电网运行资源(运行约束)的占用,利用经济信号优化电网运行;
(2)利用电价为桥梁,考虑了有功和无功的相互影响,确定并统一了它们对输电资源占用的衡量指标,避免了复数流所造成的资源分摊困难;
(3)将费用分为线路费用和系统费用,更符合实际情况;
(4)用线路投资和运营成本取代了线路长度来描述线路,更能体现电网用户对系统的使用情况;
(5)可以将输电费用在负荷和发电商间灵活分摊。
本文方法只有代数计算,计算量小,理论简明、直观,易于理解和应用。
应指出的是:本文对输电费用分配遵循直接相关原则,即输电费用由直接造成该费用的电网用户承担,但是对电网通过买卖电直接获得的输电费用,即拥塞收益以及辅助服务费用, 没有完全按照该原则进行分配。前者是按照统一比例系数进行分配;后者被计入系统费用中在全网范围内进行分配,没有考虑具体电网用户对辅助服务的不同影响。是否有必要以及如何将这两部分输电费用按照直接相关原则进行详细分配是有待进一步研究的问题。
本文关键字:资金流 经验交流,电工技术 - 经验交流