电力市场辅助服务分析汇总.

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。
电力市场辅助服务分析 A Market for Ancillary service
主 要 内 容
• • • • • 辅助服务概述 调频辅助服务 备用辅助服务 无功辅助服务 黑启动辅助服务
辅助服务概述(1)
• 辅助服务定义——没有公认定义 • 一般的定义，认为在电力市场的运营过程中，为满 足输电可靠性和经济性要求，为完成输电和电能量 交易，并保障电力系统安全、和电能质量的有关服 务称为辅助服务。 • 主要内容：包括调频、无功电压控制、各种备用、 调度、各种稳定控制等。
实时电量平衡和p-f调节定价原则
1. 市场下指定的优良控制机组作AGC
– – 不调用也要付“AGC容量电价” 调用时还要付“AGC电量电价”(相当于燃料成 本)
2. AGC容量电价：“机会成本”。
– (由于该容量由于该容量作AGC用而不能进主能 量市场销售造成经济损失，不含发电燃料成本)
3. 市场中，负荷备用容量按成本排队 ( 微增， 微减分开 ) ，先调用便宜的容量。 (― 调节市 场”)。
• 电量平衡和P-f调节
─联络线控制，AGC
• Q-V控制(负荷Q供应)
─V三相对称，波形
• 安全稳定监控
─保护自动装置 ─稳定控制:预防/校正/事故/恢复控制
• 确保可靠性:
─备用；黑启动容量等
为什么要开展辅助服务市场？
垂直垄断条件下的辅助服务
• 电力公司保证电能质量，安全可靠运行服务。 • 总成本(会计意义上的成本)--向用户分摊。 • 优点：
频率的三次调整
频率的三次调整服务，实际上就是完 成在线经济调度（发电计划）。 电力部门预先编制的日负荷曲线，可 反映变化缓慢的持续变动负荷。 经济调度的目的是在满足电力系统频 率质量和安全的前提下，以最优化原则在 各发电厂之间进行分配。
一次调频与二次调频示例
设系统负荷 1000 万千瓦，出力与负荷平衡；突然 一台30万的机组停机，系统频率下降为48.8Hz • 几乎所有的机组检测到系统频率下降，通过频率 的负反馈控制，加大油门、阀门等； • 负反馈控制是有差调整；系统中增加出力35 万千 瓦，系统频率上升为50.2Hz； • 调度中心控制设备自动检测到系统频率仍有0.2Hz 偏差，向AGC机组发出指令，减小出力5万千瓦， 完成调频。
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
–集中辅助服务管理，有利于全系统安全源自文库质运行 –有利于实现系统稳定运行 –计费简单。
• 缺点：
–用户无选择性，对电力公司无激励机制，不利于保证 质量和降低成本，可能导致低效率。
• 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
4. 系统统一支付 AGC 机组的容量 / 电量电价， 并将成本分摊到用户。 5. 用于实时电力平衡的负荷备用 ( 微增，微 减)容量则谁用谁付钱。 6. 系统作p-f调节的其他成本：通过电价分摊 到用户。 Note：实时电量平衡和 p-f 调节同时进行。
电力系统的静态频率特性
电力系统的静态频率特性取决于负荷的静态频率特性和发电机 组的静态频率特性，在通常分析中，认为频率与负荷的关系 为一线性关系，如下所示：
式中， f0 --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）； --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 --系统的运行负荷功率 P 0 P --系统有功功率变化量
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。
电力市场环境下辅助服务研究的主 要问题
• 实时有功电量平衡，频率质量 ——调频辅助服务 及其定价问题 • 实时无功电量平衡，电压质量 ——无功电压辅助服务 及其定价问题 • 保证系统可靠性——备用辅助服务； 黑启动辅助服务； 及其定价问题
1. 调频辅助服务
• • • • • 为什么要进行调频? 电力系统的静态频率特性 频率的一次，二次，三次调整 调频辅助服务的价格 调频辅助服务的竞价模式