电力市场辅助服务黑启动23页PPT
电力市场辅助服务黑启动
1.华北电力调度局在1999～2000年三次在北京十三陵抽
水畜能电厂及周边电网进行了黑启动试验
2.2003年11月云南电网全面模拟了黑启动的整个恢复过程
3.贵州电网于2004年以乌江和东风电厂进行黑启动试验
4.江苏电网于2006年4月以电厂作为黑启动电源进行试验 5.浙江电网如全停后，分为5个分区，分别进行试验 乌溪江区域（包括500KV双龙变） 紧水滩（包括珊溪）区域； 浙北区域（包括500KV瓶窑变） 宁波溪口区域 舟山区域
，当整体呈现负阻尼，则导致低频振荡。黑启动初期，系统
联接薄弱，易出现低频振荡。为防止低频振荡，黑启动时应
尽量不用发电机的快速励磁，而尽可能投入PSS（励磁控制装 置）；为减小系统联系电抗，应尽可能先给附近机组供电； 如仍出现低频振荡，则通过调整网络结构来调整潮流以平息 低频振荡。
PSS:发电机自动电压调节器中的一种附加励磁控制装置。它的主要作用是给电压调节器提 供一个附加控制信号，产生正的附加阻尼转矩，来补偿以端电压为输入的电压调节器可能产 生的负阻尼转矩，从而提高发电机和整个电力系统的阻尼能力，抑制自发低频振荡的发生， 加速功率振荡的衰减。
发电机的自励磁现象：指当发电机所带的容性负荷达到某一指标后，回路中容性电 流所产生的助磁会使得发电机的端电压逐渐增大，而升高的发电机电压又引起容性电流 的增长，机端电压因助磁作用再度增加，如此循环下去，使机端电压自发增大，越来越 高的现象。
（三）低频振荡
根据分析，系统之间联系电抗过大，系统的阻尼性能变差
（四）空载线路合闸过电压问题
在空载情况下，分布电容所产生的无功功率
还会引起线路末端的电压升高
黑启动过程中必然有对空载线路充电，而后
又有轻载线路，大量线路充电功率导致系统电压
电力市场辅助服务
背景
背景
近几年来，随着世界经济的蓬勃发展和科学技术日新月异的进步，电力工业正经历着一场重大的变革。电力 工业是有着悠久历史的传统工业，它对国民经济的发展有着十分重要的作用。但是由于电力的生产、销售和使用 的特殊性，长期以来电力工业一直垄断经营，实行发电、输电、配电一体化的体制。这种体制在电力工业发展的 初期有效地促进了电力工业的发展，但是随着电力工业规模的不断扩大，特别是现代社会市场经济的发展，传统 电力体制越来越不适应经济的发展，迫切需要实行电力市场，引入竞争机制。
3)保证系统的电压水平。必须有
4)无功优化以降低络损耗。无功控制是减少电力系统络损耗的一种手段，可以通过无功控制来保证电力系统 的安全经济运行。
与有功服务相比，无功服务有着其特殊性。
损分摊
损分摊
在电力交易的过程中，电力络必定会出现损耗，在电力市场中需要将此损耗在相关的电力交易者之间进行公 平、合理、有效的分摊，这是电力市场的关键问题之一。在输电市场中，输电定价有很大一部分成本是损的成本， 因此解决损的合理分摊问题是电力市场定价的重点。在计划体制下损被平均分摊到各用户，这实际上是不公平的， 因为各用户在电中的位置各不相同，引起的损也是不同的。因此需要对用户区别对待，这就迫切需要一套合理的 损分摊方法 。
无功服务
无功服务
无功功率辅助服务是使电中的输电交易顺利完成的一个必要条件，尤其在输电重负荷条件下，电压和无功功 率控制变得格外重要。电力市场中除了要保证电能的有效供应外还必须保证良好的电压水平和稳定性。系统中的 无功功率控制能够引起电压的变化，因此必须保证系统中无功的平衡。与频率的全系统统一的特性不同，电压的 分布是与当地的无功供应和需求相关的 。
07电力市场概论 (辅助服务)
第7章电力市场的辅助服务为了满足用户的需求和适应同行业之间的竞争，电力工作者必须能生产、输送和分配高质量、低成本的电能。
由于电力生产的特殊性，要保证用户得到优质、廉价的电能就必须依靠电网相关的辅助措施来确保电力市场的安全、经济和可靠运行。
在传统的电力生产模式下由于实行统一调度，统一管理，能较好地保证电力生产的安全、可靠；在电力市场条件下，发电竞争的引入和电网开放的实施及新的技术，的应用，增加了电网运行和控制的复杂性，因而会产生一些新的引起电网功角稳定、电压稳定、过负荷和系统崩溃等问题的因素。
这就使辅助服务问题越来越受到广泛的重视。
此外，在电力市场中，不能再要求发电厂和用户无条件地提供辅助服务，因此必须解决一系列问题，如与每一项辅助服务相关的费用、各辅助服务供应者的贡献、各用户使用了哪些辅助服务和使用量是多少等。
辅助服务的定价机制不但应确保供应者收回成本，还要保障其合理的利润。
随着电力市场理论的研究和实践的不断深人，辅助服务问题由于其重要性和技术上的复杂性吸引了越来越多的研究者和电力公司的兴趣。
因此对于辅助服务及其定价方式的研究在电力市场中有着十分重要的理论和现实意义。
但与电能价格相比，辅助服务定价的研究起步较晚，尚未形成理论体系。
因此，在电力市场中迫切需要对辅助服务进行深入的研究。
7.1 辅助服务概述7.1.1 辅助服务的定义及分类1.定义目前对辅助服务的确切定义并未完全统一。
辅助服务一般定义为：为完成输电的主要功能，即将电能从电厂输送到用户并保证安全和质量，所需要采取的所有辅助措施。
换句话说，在输电服务中，为保证电能质量和系统安全所采取的一切辅助措施都属于辅助服务。
不同的国家甚至电力公司对辅助服务的定义都不尽相同。
因为辅助服务的供应由系统需求决定。
其决定因素包括：（1）系统协调方式：有无统一的系统调度中心决定了辅助服务供应的模式。
（2）电力生产的结构：决定了辅助服务的重要程度，如火电占优还是水电占优。
电力市场理论与技术-辅助服务 PPT课件
4.3.1 南方区域
• 南方区域开发了全区统一的辅助服务市场支 持系统，在全国率先将辅助服务放在了区域 统一平台上进行补偿。
• 按照国际上成功电力市场的惯例，将区外售 电的电网公司视作本省内一个无辅助服务能 力的电源参与费用分摊。
电力市场运营理论与技术 ---辅助服务
主要内容
1 辅助服务概述 2 辅助服务的定价机制 3 国外辅助服务市场简介 4 我国辅助服务补偿交易情况
1 辅助服务概述
1.1 辅助服务的概念 1.2 辅助服务的内容 1.3 辅助服务的分类
1.1 辅助服务的概念
辅助服务是指在电力市场的运营过程中，为 完成输电和电能量交易并保障电力系统安全 和电能商品质量（包括ห้องสมุดไป่ตู้率、电压和可靠 性），发电厂和其它辅助服务提供者提供的 与正常电能生产和交易相互耦合的频率控制、 备用、无功支持、黑启动和其它安全措施等 服务。
• 在电力市场初期,电网所提供的无功服务, 可计入输配电服务中,仅发电机组(含调 相机组)提供的无功服务需要单独考虑。
1.2.5 黑启动
概念：整个系统因故障停运后,不依赖别 的网络帮助,通过启动系统中具有自启动 能力机组来带动无自启动能力的机组,逐 步扩大系统的恢复范围,最终实现整个系 统的恢复。
2.2.3 价值核算制
• 首先估算购买方由于获得了辅助服务而 创造的价值,然后以此为基础定价，目前 还没有真正使用它的实例。
• 在大多数情况下估价可能明显超过成本, 因此易使系统得到稳定的和充足的服务, 但会增加终端用户的费用。
2.2.4双边合同
电力市场辅助服务黑启动23页PPT
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
电力市场辅助服务黑启动 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
电力市场辅助服务.
2.5 黑启动
概念：整个系统因故障停运后,不依赖别 的网络帮助,通过启动系统中具有自启动 能力机组来带动无自启动能力的机组,逐 步扩大系统的恢复范围,最终实现整个系 统的恢复。
3. 辅助服务的分类
• 结合我国电力系统安全运行的实际需要， 考虑辅助服务市场化的可操作性，可将 辅助服务分为： 3.1 基本辅助服务 3.2 有偿性辅助服务
5.1 英格兰和威尔士的辅助服务市场 • 该市场的辅助服务分类与我国相似,包括 频率控制、无功/电压控制、备用和黑启 动。 • 辅助服务分为3种提供形式:强制性服务、 必需服务和商业服务。 • 进入电力市场的大部分机组都有义务提 供强制性服务,在电网法规和输电网络连 接条件中规定相关的技术要求。 • 仅要求部分机组提供必需服务(主要指黑 启动),鼓励机组提供商业服务。
– 按备用的目的:负荷备用、事故备用、检修备用和 国民经济备用; – 按备用的运行状态:热备用和冷备用; – 按备用的响应速度:瞬时响应备用、10分钟旋转备 用、10分钟非旋转备用、30分钟备用、60分钟备 用、冷备用； – 按备用增减出力的调整方向：上备用和下备用
2.4 无功Biblioteka 持• 概念：发电机或电网中的其它无功源向 系统注入或吸收无功功率,以维持电网中 的节点电压在允许范围内,以及在电力系 统故障后提供足够的无功支持以防止系 统电压崩溃。 • 在电力市场初期,电网所提供的无功服务, 可计入输配电服务中,仅发电机组(含调 相机组)提供的无功服务需要单独考虑。
4.2.2基于成本的补偿制
• 这种机制随着电力工业的解除管制得到 了广泛的应用。 • 在实施过程中遇到的主要问题是如何确 定计算辅助服务成本的合理方法。
• 也需要必要的惩罚和奖励措施来确保系 统得到可靠的辅助服务。
电力市场中的辅助服务
电力市场中的辅助服务（贵州大学）摘要电力市场是以电力商品交易活动为主要内容的市场，即电厂和电网之间的市场。
由于辅助服务贯穿在电力市场的每一个交易时段，并且能与电力市场紧密融合。
分析和研究辅助服务的本质涵义，就是去研究在电力市场中的各类型辅助服务功能或者能够对电力的系统安全性以及经济性等综合运行的水平会造成的影响、效能，并由此而赋予一定的经济学含义。
关键词：电力市场、辅助服务、定价机制、电能质量、提供方式Ancillary services in the power market（Guizhou University ）AbstractPower market is a electric commodity trading activities as the main content of the market, that is, power plants and electricity markets.As support services throughout each of the electricity market in the trading session, and close integration with the power market.Analysis and research support services of the nature of meaning is to study various types of support services functions in the power market or to the power system security and economy of comprehensive operating level will impact performance, and thus give some economic implications.Keywords: power market, ancillary services, pricing mechanisms, power quality, mode of delivery1.电力市场的基本概念随着电力的迅猛发展迫使我们作出建立电力市场、改革完全垄断的电力体制的探索和实践。
电力辅助服务市场
备用的供给
备用的供给商 发电厂商 可中断或可削减用户
备用成本分析
备用的容量成本 -容量成本包含在容量报价当中 。？ 机会成本 其他成本
备用市场分析
• 集中调度交易模式 ----基于报价顺序优先级的调度（Merit-Order-
based Dispatch）
----联合调度（Joint dispatch）
结论：这种方法，不是一种经济的方法。
法3：LOLP/VOLL方法
• LOLP（Loss-of-load probability）为失负 荷概率。
• 失负荷价值VOLL（Value of lost load） • LOLP×VOLL为失负荷的成本，最优的备
用水平为失负荷的成本与备用成本之和的 最小点处。
旋转备用
• 旋转备用补偿费用（元）=旋转备用贡献量 （kWh）×0.02元/kWh
无功辅助服务
• 发电机组进相期间实际吸收的无功电量， 按0.03元/kVarh；(东北）
• 有偿无功补偿费用（元）=提供有偿无功电 量（ kVarh ）× 0.05元/kVarh 。（华中）
黑启动服务
• 黑启动能力费：根据具体的测算定。 • 黑启动使用费：500万元/台.次。
缺点：
没有考虑用户的可靠性需求的差异，用户备用 需求的弹性，用户的WTP（Willing to Pay），用户 没有选择权。该方法在使用中，多用VOLL的平均 值代替所有时段，所有用户的失负荷价值。但不同 电网，不同时段，不同类用户，VOLL的值不同， 用VOLL的平均值代替所有时段，所有用户的失负 荷价值，难以达到社会资源的最优配置与备用水平 的最优化。
作业
• 中国风电弃风与辅助服务市场机制设计。
• Reg-Up: P1 = 18.44 $/MW 旋转备用: P2 = 35.97 $/MW 非旋转备用: P3 = 18.00 $/MW 替代备用: P4 = 198.98 $/MW
电力市场辅助服务分析汇总.
f 1 P f 0 KG K L P0
频率的一次调整
一次调频自动响应，几 乎所有的机组响应 • 系统频率降低时，机 组自动加大油门（阀 门） • 一次调频是有差调节、 粗调频
频率的二次调整
二次调频消除一次调频 后的偏差 • 只有安装了特定调频 设备的机组 (Automatic Generation Control)才能承担 • 无差调节，细调
辅助服务概述(2)
• 从发电侧来考虑，辅助服务是发电厂为保 证电力系统安全可靠运行而采取的必要措 施。 • 从输电的角度出发，辅助服务是为完成输 电的主要功能 ─ 将电能从发电厂输送到 用户，并保证安全和质量所需要采取的所 有辅助措施。
• 从运行管理的角度出发，可把在当日的实时 运行中，由于一些不可预测和不可控制的原 因，如交易的临时变动、负荷的随机波动以 及机组的强迫停运等，为保证供电质量和可 靠性要求而要有一个有功、无功的实时平衡 服务及其它的运行服务，称为辅助服务。 • 从系统控制的角度出发，辅助服务是由控制 设备和操作员执行的有关功能，这些功能是 发、控、输、配电用以支持基本的发电容量、 电能供应和电力传输服务。
为什么要进行调频?
• 频率是电力系统运行的一个重要质量指标。它反 应了电力系统中有功功率供需平衡的基本状态。 • 频率偏差调整的方法主要是调整发电功率和进行 负荷管理。 • 通过频率调整，可以完成以下功能：
- 使发电功率自动跟踪负荷功率的变化； - 响应负荷功率或发电功率的随机变化，维持系统频率为 规定值； - 在区域内分配系统发电功率，维持区域间净交换功率为 计划值； - 对周期性负荷变化，按发电计划调整发电功率，对偏离 计划的负荷功率，实现在线经济负荷分配； - 监视、调整备用容量，满足安全需要。
F第六讲辅助服务市场
无功调整
无功实时运行也可采用投标方式，投标包括 无功电源的详细技术参数和无功电价。 无功投标选择：投标选择的主要根据是每宗 投标对解决电压问题的重要程度。当存在足 够的无功供应者时，按他们的费用高低次序 排队；当供应者不足时，应提供相应的价格 刺激。
七、无功服务
1、无功服务意义 2、无功服务特点 3、无功市场的构成 4、无功市场的特点 5、无功市场的模式 6、无功电价
六、发电备用容量服务
1、备用分类 2、旋转备用（热备用） 3、运行备用（非旋转备用，冷备用） 4、无功备用
1、备用分类
种类 1 备用名称 瞬时响应备用 启动时间 瞬时 是否同步 是
2
3 4 5
10min旋转备用
30min备用 60min备用
<10min
(10-30min) (30-60min)
4、无功备用
无功源：发电机、电源、电容器、静止 补偿器（SVC），电网本身。 调整无功手段：调整无功的手段也多种 多样，如自动电压调节器、电容器投切、 变压器有载调节等。
无功调整
在电力市场的实际操作中，系统电压控制需要各参 与者共同承担责任。发电厂和用户都要满足他们的 电压和功率因数限值。发电厂必须提供其P-Q曲线， 并要保证在较长时间内无功发电功率达到其极限的 90%；或保证在20min内提供100%的无功发电功率。 输电公司应负责保持系统电压，对500kV线路其节点 电压波动应在3%以内，220kV和110kV线路应在5% 以内，中心调度员应能控制电网中所有的电压调节 设备。配电公司和大用户应与输电公司签定合同， 确定其在峰、谷和其他时段应保证的功率因数及相 应的奖惩手段。
电力市场辅助服务分析
f 1 P
f0 KGKL P0
f 0 --系统在某一运行负荷水平下
所对应的起始频率；
f --频率偏移值（变化量）；
ห้องสมุดไป่ตู้
--系统的备用容量系数 （机组总出力与总负荷之比）；
K G --发电机组的静态频率调节系数MW/Hz
K L --负荷的静态频率调节系数MW/Hz
P0 P
--系统的运行负荷功率 --系统有功功率变化量
• 联络线功率大幅度变化带来系列问题
– 控制不当可导致系统解列 – 与分层管理模式相冲突
• 如何保持系统联络线潮流稳定？
– 若从n1到n2的潮流下降，控制n1端AGC机组抬 高出力，n2端AGC机组降低出力。
根据不同的目的，(AGC)可分为三种控 制方式：
(1) 恒定频率控制 FFC（Flat Frequency Control） 按频率偏差 f 进行调节，在 f 0 时，调 节结束。所以最终维持的是系统频率，而对 联络线上的交换功率则不加控制。
由图可知，通过SCADA从电力系统运行中监 测到AGC运行所需的数据：各发电机的有功出力， 联络线功率和系统频率；再用滤波器滤掉扰动信 号以后，计算区域控制误差ACE；
随后将ACE数据送到负荷分配器，运用AGC 负荷分配算法得到各发电机所需送出的有功功率；
结合当前状态下监测到的发电机有功出力， 将AGC机组所需增发的有功出力通过脉冲信号送 到厂端信号接收器，或直接送到各AGC机组的控 制端口，从而直接控制AGC机组的有功出力。
• 所以：电力市场下，面对厂网分开，要开展辅助服务 市场。
厂网分开后的辅助服务
由于电能重要性和特殊性，电力市场下仍由电网公 司统一进行辅助服务(电网垄断运行)。 • 辅助服务成本分摊到用户。 • 辅助服务电价单列 ─ 发电 / 输电 / 辅助服务电价。 • 辅助服务子任务： （调频、无功电压控制、备用、黑启动等） ─ 可分项或不分项单列 • 备用容量可有相应市场，电网公司按需采购