電廠及電網之間電能調度平衡點研究范文

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［摘要］目前電力行業的整體趨勢是國際產能合作和電力產能過剩，為了能夠實現利益最大化以及解決產能過剩的問題，必須尋找到電力供給側與電網價格之間的平衡點，通過提煉相關數學模型，使得在電力投資、發電成本控制以及節能減排方面達到合理的邏輯控制需求。通過建立的數學模型來尋找發電成本、電能上網的價格以及市場化需求之間的最佳平衡點。通過市場化這個負反饋效應來達到合理的調配電廠電網以及市場三者時間的關系，使他們之間實現利益的最大化。

［關鍵詞］煤電聯動；平衡點；調度模型；電價

0引言

在電力網絡的融會貫通中電力的調度和結算一直在技術上都是一個世界性的難題。目前有許多企業以建設-經營-轉讓的模式來投資火力發電廠等能源項目。同時我國正面臨環境污染的困境，所以電力系統在投資時必須考慮到環保以及效益相結合的問題，這需要在投資、煤電聯動以及發電廠等電力調度等問題之間找到平衡點，使電價的成本與上網價格以及市場化價格之間實現科學的市場化關系。將市場化電價和電量為關鍵點，以保護環境從生產源頭來控制和調度的方法被稱為廠網調度系統。本文對電廠的運行收益、電力調度以及電廠投資等做了相關研究，對以后的火力發電項目建設提供一定的借鑒［1］。

1研究思路

1.1建立煤電關系

模型煤電聯動平衡點調度系統如圖1所示。從技術和效益2個方面、以電網的電價和實際電量為基準建立電廠與電網之間的關系。根據電網中的電量以及電價之間的關系來判定成本電價、上網電價、煤炭損耗、環保等之間的關系。在它們之間找到平衡點，通過建立相關模型來體現出來。

1.2煤電價格體系研究

根據電網中現在電能的價格，通過煤炭和電能之間的計算公式來綜合考慮計算煤炭價格與電價之間的關系，這便是傳統的煤炭和電之間聯合動態評估的方法。雖然此方法在一定程度上能夠解決一些問題，但是還是有其很大的缺點，那就是不能夠在市場經濟的前提下更加全面地反映價格關系。本項目在電價定價方面結合了多方面因素，比如說煤炭的質量以及價格、發電機組的整體性能以及在發電過程中熱量的損耗等因素。和傳統的只考慮電價和煤炭價格的計算模式有很大的區別。通過PPA購買電能的合同中煤炭價格和電能之間價格的計算公式，可以找到它們之間的利益平衡點，損耗能源的談判中存在許多的不確定性，比如合同中提到的煤炭熱值都是按最高熱值來統計的，但是綜合考慮時需要考慮到特殊情況，必須將實際工作中的各種情況建立相應的數學模型，其中包括煤炭價格的波動與煤炭最高熱值之間的關系、實際工作中損耗與總的企業受益之間的關系等。通過發現合同中存在的風險，在談判之前便為可能出現的風險做出預估。由于煤炭與電價之間的關系很難實現量化，所以在對外投資收購中需要尤其注意［3］。目前看來最需要解決的問題便是能夠找到一種煤炭與電能之間的關系，這種關系還能夠體現出多種細節，比如說資產投資、原料采購以及后續的施工和調試等因素。這樣便可以更好地為電廠調度中電網、電能的價格提供理論依據。

1.3上網電價的選取策略

通常情況下，當一個國家剛剛成立、經濟發展剛剛起步的時候，由于對電力的需求比較大，所以國家大多數會采取統一電價來促進經濟的發展，就是為了能夠對資本和新型的技術產生濃厚的吸引力，來促進本國的發展；當經濟發展到一定程度電力的供應完全能夠滿足市場的需求時，國家一般會采用兩部制的定價政策。這樣做的目的是保護外來投資者的收益，給投資者增加信心。當國家的經濟發展再進一步的時候，電力供應和市場需求便處于一種平衡，這時的國家大多數會采用兩部制和競價上網的政策。這種政策的具體實施辦法是：當電價的成本比電網給的價格高時，根據已經簽署的PPA合同，買電的一方必須根據兩部制來支付電費，當發電的成本價格比電網的價格低的時候，根據相關合同必須要用成本價格來支付電費。隨著經濟的繼續發展，發電能力不斷增強導致電力供過于求，這時便需要通過競價的方式來上網了。電廠的發電成本計算采用的是兩部制，這樣便可以通過電能上網的價格來控制市場的發電量，同時也對環境保護起到一定的促進作用，這其實就是一種負反饋，而主角便是發電量和上網電價。通過市場這只無形的手來控制市場中的供需關系，當市場對電能需求量變大時，可以通過上調上網電價來促進企業發電，當市場用電量少于發電量時，可以通過下調上網價格來減少發電量。電網和電廠之間電能的調度需要結合多種因素來考慮，這其中就包括電廠的上網電價、發電的成本、發電過程中產生的能量損耗以及與環境保護相關的問題等。需要將這些因素都予以考慮，通過量化的手段來制定電能的調度控制策略。通過大數據找出其中的規律，最終實現能源利用的最優化和合理化，對環境保護產生作用。

2子模型及子流程的設計

2.1電廠、網調度子模型工作流程綜合考慮環境保護和電廠安全穩定性的電網以及電廠的調度系統，主要有以下幾個步驟：①將發電機組運行的相關數據及電力系統調度的信息遠程上傳到服務臺，通過分析來優化調度以達到節能減排的目的；②設計關于電網和電廠之間的新的調度機制；③設計關于電廠和電網的程序控制流程；④實驗性運行，根據已有的負反饋原理在控制發電成本以及市場電價。上面所提到的幾個步驟中有幾點需要多加注意：①在第一步數據分析中如果發現數據有異常情況，應當及時做出調整，修改相關的調度機制。②在上述第二步應該在發電廠相關設備上放置傳感器，將采集到的相關參數上傳到調度中心，調度中心根據目前的電網電價以及環境情況，下發相關的控制命令。③在前面所述的第三步驟中，系統初始時應根據工作經驗預先設置電廠以及電網相關的調度中心系統的初始化參數，通過檢測無誤后啟動服務器，通過相關算法判斷電廠電價與電網電價之間的關系。

2.2模型中調度流程模型中電廠的調度流程如圖3所示。通過分析圖3可以總結出電網以及發電廠電力調度的中心思想包括以下2點：一是充分考慮了電能價格與市場用電量以及電廠產量之間的關系；二是通過滑尺技術來控制電廠發電與市場用電以及環境保護三者之間負責的關系，從而實現資源的優化配置。

3結論

通過對熱力發電廠電價與電網電價之間的研究找到相關的平衡點，從而為投資以及環境保護提出合理的判斷依據。根據國情制定適當的電價收費標準，一方面有利于吸引外來投資，另一方面能夠促進本國的經濟發展，通過市場化這個負反饋條件，能夠使電力市場的供需關系趨于更加合理化和科學化。對國家提出的節能減排以及新能源的投入使用有很好的促進作用。

作者：張賽 單位：西山煤電集團發電分公司