一种调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算方法

摘要

本发明公开了一种调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算方法，所述调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算包括以下步骤：步骤一：测算深度调峰机组的深度调峰成本，深度调峰机组的深度调峰成本包括机组效率损失成本和机会成本，分别测算深度调峰机组参与调峰辅助服务导致的机组效率损失成本和机会成本；步骤二：测算调峰机组的补偿收益与非调峰机组的分摊成本，分别测算火电调峰机组的补偿收益，以及核电、风光和未尽到调峰义务的火电非调峰机组的分摊成本；实现成本收益的二次合理分配，保障机组的经济利益，优化配置调峰资源，提高电力系统的调峰能力。

说明书

技术领域

本发明涉及电力经济技术领域，特别是涉及计及调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算方法。

背景技术

安全可靠的电力供应对于保持社会稳定和促进经济发展具有重要意义。由于电力系统的瞬时平衡性，为保证电力系统安全稳定运行，辅助服务是必不可少的保障。其中，调峰是电力系统辅助服务的重要组成部分。目前，我国电力系统调峰辅助服务成本按照《并网发电厂辅助服务管理暂行办法([2006]43号文)》进行补偿。根据不同省份电力系统的实际运行情况，因提供深度调峰比基本调峰少发的电量，按100-200元/兆瓦时不等的标准进行补偿。但随着我国风电、光伏等可再生能源大规模接入，火电机组等常规电源发电量进一步减少，电力系统辅助服务成本逐渐增加。若按照现行调峰辅助服务成本的补偿办法，无法合理补偿具有较强调峰能力的火电机组，其利润进一步压缩，直接影响调峰火电机组的经济性，引起电力系统调峰责权分担的公平性争议。

因此希望有一种调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算方法来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算方法，在测算深度调峰机组和启停调峰机组的调峰辅助服务成本的基础上，将该部分成本在调峰机组和非调峰机组之间进行补偿与分摊，实现其成本收益的二次合理分配，保障机组的经济利益，优化配置调峰资源，提高电力系统的调峰能力。

本发明提供一种调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算方法，所述调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算包括以下步骤：

步骤一：测算深度调峰机组的深度调峰成本，深度调峰机组的深度调峰成本包括机组效率损失成本和机会成本，分别测算深度调峰机组参与调峰辅助服务导致的机组效率损失成本和机会成本；

步骤二：测算调峰机组的补偿收益与非调峰机组的分摊成本，分别测算火电调峰机组的补偿收益，以及核电机组、风光机组和未尽到调峰义务的火电非调峰机组的分摊成本。

优选地，所述步骤一包括以下内容：

①在低谷时段，深度调峰机组负荷率极低，此时深度调峰机组消耗将高于稳定工况下的消耗，深度调峰机组发电效率降低，运行成本增加，测算深度调峰机组的机组效率损失成本公式如下：

C(P^k)＝a×(P^k)²+b×P^k+c>

其中，C(P^k)是深度调峰机组k的发电成本函数，P^k是深度调峰机组k的出力，a、b、c是深度调峰机组k的发电成本函数的待定参数，是深度调峰机组k的机组效率损失成本，是深度调峰机组k在深度调峰时间段Δt_i内的实际平均出力，P_m是深度调峰机组k的装机容量，λ₀是深度调峰负荷率基准；

②测算深度调峰机组的机会成本，测算深度调峰机组机会成本的公式如下：

其中，是深度调峰机组k的机会成本，是深度调峰机组k在深度调峰时间段Δt_i内的原计划平均出力，p_e是上网电价，是深度调峰机组k在深度调峰时间段Δt_i内的实际平均出力；

③测算深度调峰机组的深度调峰成本计算公式如下：

其中，是深度调峰机组k的深度调峰成本。

优选地，所述步骤二包括以下内容：

①测算所述火电调峰机组的补偿收益，计算公式如下：

其中，是火电调峰机组k的补偿收益；

②测算核电机组的分摊成本，计算公式如下：

其中，是核电机组k的修正发电量，是核电机组k的实际发电量，是核电机组k的额定可发发电量，是核电机组k的分摊成本，是风光机组k的修正发电量，是未尽到调峰义务的火电机组k的修正发电量，m_n是参与调峰成本分摊的核电机组数量，m_w-l是参与调峰成本分摊的风光机组数量，m_t,1是参与调峰成本分摊的火电机组数量，m_t,2是获得调峰成本补偿的火电机组数量；

③测算风光机组的分摊成本，计算公式如下：

其中，是风光机组k的实际发电量，ξ是风光机组发电量修正系数，是风光机组k的分摊成本；

④测算未尽到调峰义务的火电机组的分摊成本，计算公式如下：

其中，未尽到调峰义务的火电机组实际发电量按不同负荷率区间进行分档，平均负荷率高于λ₀但小于70％的电量为平均负荷率在70％至80％之间的电量为平均负荷率高于80％的电量为k₁、k₂、k₃分别是的电量修正系数，是未尽到调峰义务的火电机组k的分摊成本。

针对风电、光伏等可再生能源大规模接入电力系统，当前调峰辅助服务成本无法合理补偿，电力系统调峰辅助服务能力低等问题，本发明公开了一种调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算方法，测算了深度调峰机组和启停调峰机组的调峰辅助服务成本，对调峰机组相应的辅助服务成本进行补偿，同时将该部分成本在非调峰机组之间进行分摊，实现调峰辅助服务成本收益在各种类型机组之间的二次合理分配，可应用于省级及省级以下区域电力系统的实际工作中，实现电力系统的资源优化配置以及经济的可靠和可持续发展。

附图说明

图1是调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算的流程图。

图2是分摊调峰辅助服务成本的电量份额柱形图。

图3是电力系统某日的日负荷曲线图。

图4是发电机组在原调峰辅助服务成本补偿分摊方法和本发明提出的补偿分摊方法下的变化柱形图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

调峰辅助服务成本的补偿与分摊方法，测算了深度调峰机组和启停调峰机组的调峰辅助服务成本，从而对调峰机组相应的辅助服务成本进行补偿，同时将该部分成本在非调峰机组之间进行分摊，从资源优化配置角度为电力系统经济运行提供支持。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算方法，所述调峰辅助服务成本的补偿与分摊计算包括以下步骤：

步骤一：测算深度调峰机组的深度调峰成本，深度调峰机组的深度调峰成本包括机组效率损失成本和机会成本，分别测算深度调峰机组参与调峰辅助服务导致的机组效率损失成本和机会成本；

步骤二：承担调峰服务的火电机组，应得到调峰辅助服务的补偿收益；核电机组、风光机组与未尽到调峰义务的火电机组，应共同参与分摊调峰辅助服务成本。分别测算火电等调峰机组的补偿收益，以及核电、风光和未尽到调峰义务的火电等非调峰机组的分摊成本。

步骤一包括以下内容：

①在低谷时段，深度调峰机组负荷率极低，此时机组消耗将高于稳定工况下的消耗，机组发电效率降低，运行成本增加，测算深度调峰机组的机组效率损失成本公式如下：

C(P^k)＝a×(P^k)²+b×P^k+c>

其中，C(P^k)是机组k的发电成本函数，P^k是机组k的出力，a、b、c是机组k的发电成本函数的待定参数，是深度调峰机组k的机组效率损失成本，是深度调峰机组k在深度调峰时间段Δt_i内的实际平均出力，P_m是深度调峰机组k的装机容量，λ₀是深度调峰负荷率基准；

②深度调峰机组为跟踪负荷的峰谷变化，压低机组出力，并按照一定调节速度调节机组出力。深度调峰机组失去部分容量参与电力交易的机会，导致收益损失即机会成本。测算深度调峰机组的机会成本。计算公式如下：

其中，是深度调峰机组k的机会成本，是深度调峰机组k在深度调峰时间段Δt_i内的原计划平均出力，p_e是上网电价，是深度调峰机组k在深度调峰时间段Δt_i内的实际平均出力；

③测算深度调峰机组的深度调峰成本计算公式如下：

其中，是深度调峰机组k的深度调峰成本。

如图2所示，所述步骤二承担调峰服务的火电机组，应得到调峰辅助服务的补偿收益；核电机组、风光机组与未尽到调峰义务的火电机组，应共同参与分摊调峰辅助服务成本，所述步骤二包括以下内容：

①测算所述火电调峰机组的补偿收益，计算公式如下：

其中，是火电调峰机组k的补偿收益；

②测算核电机组的分摊成本，计算公式如下：

其中，是核电机组k的修正发电量，是核电机组k的实际发电量，是核电机组k的额定可发发电量，是核电机组k的分摊成本，是风光机组k的修正发电量，是未尽到调峰义务的火电机组k的修正发电量，m_n是参与调峰成本分摊的核电机组数量，m_w-l是参与调峰成本分摊的风光机组数量，m_t,1是参与调峰成本分摊的火电机组数量，m_t,2是获得调峰成本补偿的火电机组数量；

③测算风光机组的分摊成本，计算公式如下：

其中，是风光机组k的实际发电量，ξ是风光机组发电量修正系数，是风光机组k的分摊成本；

④测算未尽到调峰义务的火电机组的分摊成本，计算公式如下：

其中，未尽到调峰义务的火电机组实际发电量按不同负荷率区间进行分档，平均负荷率高于λ₀但小于70％的电量为平均负荷率在70％至80％之间的电量为平均负荷率高于80％的电量为k₁、k₂、k₃分别是的电量修正系数，是未尽到调峰义务的火电机组k的分摊成本。

下面结合具体实施案例对本发明进行进一步描述：

以一个包含4台火电机组、1台核电机组和2台风电机组的简单电力系统为算例说明本发明的合理性和有效性。火电机组、核电机组和风电机组的装机容量如表1所示。

表1系统各个机组的装机容量

如图3所示，该电力系统某日的日负荷曲线，各个发电机组的平均负荷率及属于调峰辅助服务成本的补偿机组还是分摊机组情况如表2所示。

表2系统各个机组的平均负荷率及调峰辅助服务成本的补偿分摊情况

根据火电机组2和火电机组4的日出力情况，基于步骤一中深度调峰成本的测算方法，测算得到火电机组2得到的深度调峰成本为98.62万元，平均单位电量的成本补偿为248元/兆瓦时，火电机组4得到的深度调峰成本为30.48万元，平均单位电量的成本补偿为220元/兆瓦时。

基于步骤二中深度调峰成本的测算方法，测算得到火电机组1、火电机组3、核电机组1、风电机组1和风电机组2的修正发电量，然后根据各个发电机组修正发电量占比，测算得到各个发电机组的调峰辅助服务成本分摊额及单位发电量的成本增加，如表3所示。

表3各个发电机组的修正发电量、调峰辅助服务成本分摊额及单位发电量的成本增加

如图4所示，各个发电机组在原调峰辅助服务成本补偿分摊方法和本发明提出的补偿分摊方法下的变化情况。根据对比结果表明，本发明所提出的调峰辅助服务成本的补偿与分摊方法能够更加合理实现电力系统调峰辅助服务权责及成本在不同发电机组的分摊共享。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。