电力市场的输电服务定价理论方法 (2)
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2.1.1、逆向流问题
以图2.1a说明
图2.1a逆流向问题图2.1b并流向问题
假定有两份双边合同，其合同路径交易功率（MW）分别为
其物理路径为：
可以看出，在路线2——3上存在大小相等的两个反向交易流。由于物理路径与合同路径明显不符，导致支路2——3中的实际潮流等于零。此时的问题是，按照合同路径收取线2——3的成本和按照物理路径收取相应的费用，其结果相差很大。这种情况下，由于线路2——3并未承担电力传输的任务，显然不应该全部按其成本收费，最多只能收取相应的容量费或者提供安全备用的可靠性费用。
[8]谢开,刘广一,于尔铿,宋永华.电力市场中的输电服务(四)──输电费用分配方法[J].电网技术,1997,07:65-68+75.
[9]林其友,张爱萍.综合成本定价法综述[A].中国电机工程学会电力系统专业委员会供用电管理自动化学科组（分专业委员会）.2007中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化学科组（分专委会）二届三次会议论文集[C].中国电机工程学会电力系统专业委员会供用电管理自动化学科组（分专业委员会）:,2007:5.
嵌入成本法的基本思想是，根据输电网提供输电服务是的总成本，按照某种分摊原则求解输电的平均成本，然后分摊到合同或每个成员。最流行的嵌入法主要有，邮票法、合同路径法、基于距离的兆瓦一英里法和基于潮流的兆瓦一英里法。近年来出现的其他某些形式的嵌入成本分摊方案，基本上都是以此为依据进行设计和改进的。
优点：可以共同分摊和回收输电总成本，价格稳定，易于理解和实现。
缺点：缺乏经济背景和提供经济导向信号的能力，无法反应未来投资和费用的变化，体现不出各种交易分别对网络造成的影响。
2.1、合同路径法
交易双方在功率注入点和流出点之间确定一条输电容量充足的连续路径，这条路径称为合同路径。其假定，本交易的潮流只在合同规定的路径中流动而与网络的其他部分无关。因此，网络收费仅限于制定合同路径中使用的设备。合同路径法的最大问题是由于合同路径和物理路径不符带来的并行流和逆向流问题。
总的来说，长期边际成本方法的计算复杂，且依赖于对长期成本和负荷的预测。由于长期预测与政府的政策和经济的发展高度相关，且带有主观因素，使得计算结果具有高度不确定性，因而用这些方法得到的输电价格会引起较大的争议。
1.2短期边际成本法
短期边际成本法不考虑电网固有资本的折旧和回收，只考虑输电贸易引起的电网运行成本的微增变化，根据电网短期边际成本计算输电价格。输电运行成本包括网损、系统约束成本及维护费用，边际运行成本是指因输电贸易引起的运行成本的微增变化。
尽管如此，综合定价方法还是有不足之处，。作为回收固定成本的四类常规嵌入成本方法，会在一定程度上歪曲边际成本定价所提供的经济信号，而且经常会出啊先收费不连续的现象。因此，研究新的输电固有成本和网损分摊方法是非常必要的。
4总结
目前，虽然对输电服务定价进行了大量的研究，但由于输电环节是解除管制电力市场中最为复杂的部分，而且各国电力市场的具体实践方案的不同，导致了输电定价理论的多样性。同时，由于电力系统的特殊性，使得要同时满足既能回收成本，又能提供市场经济信号的易于实现的稳定的输电定价难以实现，因而这一领域的研究工作仍在继续。
定价方法
优点
缺点
短期边际成本法
1）能提供经济运行信号
2）能计算增加的网损和边际成本
3）符合物理定律
1）不考虑系统扩展成本
2）无法回收网络固定成本
长期边际成本法
1）能提供经济运行信号
2）能计算增加的网损wenku.baidu.com边际成本
3）符合物理定律
4）能考虑系统扩展成本
1）难于执行
2）与线路成本不一致
表1.1
2、嵌入成本定价方法
[4]言茂松、辛洁晴.电力市场环境下网络嵌入的边际成本输电定价新方法.中国电机工程学报，1998,18；111—116
[5]葛静.电力市场输电定价问题的研究[D].华北电力大学,2011.
[6]李雪凌.电力市场下辅助服务的研究[D].贵州大学,2008.
[7]孙静,刘充许,谢开,李韶山.电力市场环境下的输电定价问题[J].现代电力,2005,06:69-77.
2.2、邮票法
邮票法是根据每笔交易在高峰时段有功功率的大小分摊网络的总成本。在总成本中，包含了整个电网的输电容量成本和运行成本。其邮票价格为
式中：TC为网络总成本； 为好风时段整个网络的有功负荷； 为传输单位功率的邮票价格。由此可以计算出任何一个交易t的收费额度：
式中： 为交易t高峰时段的功率； 为交易t应分摊的费用。
Transmission service pricing theory method of powermarket
Wang xiao jiaoclass 104 1008040235
(Guizhou University of Technology , Guiyang 550025, china)
Abstract:Based on the cost of transmission pricing and network cost allocation is one of the most basic method. In addition to the transmission pricing method based on the quotation process, almost all the existing transmission pricing model is based on the cost. Transmission pricing and network cost allocation should follow the principle is: who use, who paid; All expenses apportionment to each transaction contract of the participants. Transmission pricing and network cost allocation methods can be classified into three categories: marginal cost method, the embedded costmethod and comprehensive pricing method.
由此可知，邮票法只按照功率大小分摊总成本，不考虑系统的实际运行情况、交易地点和运输距离的差别。这种方法无法考虑用电的不同需求，也无法向用户传递用电的经济信号。
2.3、基于距离的MW-Mile法
这类方法按照交易功率与传输距离的乘积的大小分摊网络成本。假设某个交易t，其合同交易功率为 ，该合同功率的注入点和流出点的距离为 ，则交易应承担的输定服务费用为：
2.1.2、并行流问题
以图2.1b说明
系统1向5出售电力，其合同路径为1——2——5，按照该合同只需分摊系统2的输电费用。由图可知，系统1向系统5提供电力的路径为：1——2提供20%，1——3提供30%，而1——4提供了50%。其带来的问题是，并行流1——3——5和1——4——5的作用被忽视了。换言之，系统2仅承担了20%的潮流，却能得到所有收益。系统3和系统4平行承担更高的潮流，却的不到补偿。
由实时电价理论可知，由于存在网损和系统约束，不同节点的电价存在空间差异。系统的边际网络收入或盈余来源于实时电价的这种差别，可用公式表示为
式中， 、 、 分别为节点k的实时电价、负荷功率和发电功率。
在计算出线路l的边际年收入 后，其附加费模型可以表述为
式中， 为线路l的年度总成本； 为线路l的附加费用额度。一般情况下， ，进而 - 0.
式中： 为交易t分摊的成本， 为支路k的成本， 为交易t引起的支路k的潮流； 为支路k的额定容量；TC为网络总成本。
因为支路总潮流往往小于自身容量，所以上述分配规则并不能完全好、收回所有的嵌入成本，从输电规划的角度看，本方案只回收在“基本运行方式”下的网络成本，而无法回收输电备用容量相对应的费用。此处的备用容量是指支路容量与实际潮流的差额。
其思路如图3.1示
图3.1综合嵌入/增量成本法定价过程
其特点是：用短期边际成本法对输电可变成本进行定价和收费，具有较好的市场经济信号；用嵌入成本法对输电固定成本进行分摊和完全回收。
但是与发电侧定价不同的是，输电定价不能完全采用边际成本法。这事因为在输电服务的总成本中，固定成本远大于可变成本，如果采用边际成本定价，将无力回收所有的投资和运营成本。由此可见，综合类定价法具有良好的应用前景。
一般来说，短期边际成本方法计算的输电价格包括边际运行费和收支平衡协调费两部分，边际运行费用通常采用D)E求取。按照经济学理论，这种方法可给予用户正确的经济信号，但是如何合理地确定平衡项尚没有很好解决，此外需要进行实时最优潮流计算，因而对算法的收敛性及计算速度要求较高。
两者的特点可以归纳为表1.1表示：
参考文献
[1]袁智强、侯志俭、蒋传文、张俊敏输电服务定价的研究进展上海交通大学电力学院，上海2002，40
[2]黄日星、康重庆、夏青.电力市场中的系统边际电价预测.电力系统自动化，2000,24；9—12
[3]李卫东、孙辉、武亚光.输电成本计算中损耗分摊原则的研究。中国电机工程学报，2002,22；85—90
课程名称:电力市场的输电服务定价理论方法
学院:电气工程学院专业:电气工程及其自动化
姓名:王小蛟学号:1008040235
班级:电自104任课教师:周杰娜
2013年11月14日
电力市场的输电服务定价理论方法
王小蛟电自104班1008040235
（贵州大学，贵州省贵阳市550025）
摘要：基于成本进行输电定价和网络成本分摊是最基本的方法。除了基于报价过程的输电定价方法外，现有的输电定价模式几乎都是基于成本的。输电定价和网络成本分摊应该遵循的原则是：谁使用，谁付费；所有费用应分摊到每个交易合同的参与者。输电定价和网络成本分摊方法可以归纳为三类：边际成本法，嵌入成本法和综合定价法。
该方法比较邮票法的分配思想有所进步，如果做些简化设计，还可以进行输电的最优规划，但同样由于没有经济背景而受到批评。
3、综合成本定价法
在这种定价模式中，首先计算输电网在提供输电服务时的总成本（主要分为容量成本与运行成本），然后根据电网向用户提供的是点对点的服务还是网络的服务，将总输电成本分摊到各个输电业务或各个用户。采用这一方法的关键在于对输电总成本的分摊，国内外对此类定价方法的研究主要集中于此。目前各类成本分摊法主要有邮票法、合同路径法、边界潮流法、兆瓦.公里法、逐线计算法以及近几年研究比较热门的潮流跟踪类算法等。
关键词：电力市场输电服务输电定价边际成本法嵌入成本法综合定价法
1、引言：
由于输电是电力市场中最复杂的环节，所以在各国有不同的市场形态，而且由于系统运行必须与市场运营有机的结合，既要在技术上满足安全、可靠和连续发输电的要求，又要在经济上满足竞价、竞争和市场均衡的规则，也就造成了算法的复杂性和多变性。本文章重点列举和分析多种定价基本原理，旨在研究输电成本分摊方面的各种方法的特点及其优缺点。
1边际成本定价方法
1.1长期边际成本法
长期边际成本法中输电费用由两部分组成，即长期边际容量成本和长期边际运行成本，前者是由于扩展输电网络所需成本，后者指输电网运行、维护成本的边际变化。计算长期边际成本的方法又可分为标准长期边际成本法和长期全边际成本法。标准长期边际成本法依据电网规划计算为了完成输电交易需要网络扩展所增加的成本，包括容量成本和运行成本，它可采用传统的输电规划程序计算。如果有多个输电交易，则针对每个交易，分别确定其应承担的长期边际容量成本和长期边际运行成本的份额，其成本分配方法可分为功率分配法（与邮票法相似）、边际潮流法、逐个计算法等。其中采用逐个计算法时，不同的计算次序会得到不同的计算结果。长期全边际成本法则认为输电交易不能使用电网中现有的剩余容量，要实现输电交易必须增加新的输电容量，输电交易应承担因此而引起的扩展成本。当存在多个输电交易时，需对每项交易分别计算所需扩展费用。因而，在长期全边际成本法中，不存在成本分配问题。
式中：TC为网络总成本； 为交易t应分摊的费用.
2.4、基于潮流的MW-Mile法
这类方法是按照每个交易对输电设备的“利用份额”的多少，分摊输电服务的或网络的成本。利用份额的合理与否直接关系到用户的切身利益。此处提出利用标准容量MW-Mile法进行份额定价。
首先，用OPF程序计算发电出力或负荷在每一支路引起的潮流分布，然后按各自潮流占支路容量的比例分摊成本
以图2.1a说明
图2.1a逆流向问题图2.1b并流向问题
假定有两份双边合同，其合同路径交易功率（MW）分别为
其物理路径为：
可以看出，在路线2——3上存在大小相等的两个反向交易流。由于物理路径与合同路径明显不符，导致支路2——3中的实际潮流等于零。此时的问题是，按照合同路径收取线2——3的成本和按照物理路径收取相应的费用，其结果相差很大。这种情况下，由于线路2——3并未承担电力传输的任务，显然不应该全部按其成本收费，最多只能收取相应的容量费或者提供安全备用的可靠性费用。
[8]谢开,刘广一,于尔铿,宋永华.电力市场中的输电服务(四)──输电费用分配方法[J].电网技术,1997,07:65-68+75.
[9]林其友,张爱萍.综合成本定价法综述[A].中国电机工程学会电力系统专业委员会供用电管理自动化学科组（分专业委员会）.2007中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化学科组（分专委会）二届三次会议论文集[C].中国电机工程学会电力系统专业委员会供用电管理自动化学科组（分专业委员会）:,2007:5.
嵌入成本法的基本思想是，根据输电网提供输电服务是的总成本，按照某种分摊原则求解输电的平均成本，然后分摊到合同或每个成员。最流行的嵌入法主要有，邮票法、合同路径法、基于距离的兆瓦一英里法和基于潮流的兆瓦一英里法。近年来出现的其他某些形式的嵌入成本分摊方案，基本上都是以此为依据进行设计和改进的。
优点：可以共同分摊和回收输电总成本，价格稳定，易于理解和实现。
缺点：缺乏经济背景和提供经济导向信号的能力，无法反应未来投资和费用的变化，体现不出各种交易分别对网络造成的影响。
2.1、合同路径法
交易双方在功率注入点和流出点之间确定一条输电容量充足的连续路径，这条路径称为合同路径。其假定，本交易的潮流只在合同规定的路径中流动而与网络的其他部分无关。因此，网络收费仅限于制定合同路径中使用的设备。合同路径法的最大问题是由于合同路径和物理路径不符带来的并行流和逆向流问题。
总的来说，长期边际成本方法的计算复杂，且依赖于对长期成本和负荷的预测。由于长期预测与政府的政策和经济的发展高度相关，且带有主观因素，使得计算结果具有高度不确定性，因而用这些方法得到的输电价格会引起较大的争议。
1.2短期边际成本法
短期边际成本法不考虑电网固有资本的折旧和回收，只考虑输电贸易引起的电网运行成本的微增变化，根据电网短期边际成本计算输电价格。输电运行成本包括网损、系统约束成本及维护费用，边际运行成本是指因输电贸易引起的运行成本的微增变化。
尽管如此，综合定价方法还是有不足之处，。作为回收固定成本的四类常规嵌入成本方法，会在一定程度上歪曲边际成本定价所提供的经济信号，而且经常会出啊先收费不连续的现象。因此，研究新的输电固有成本和网损分摊方法是非常必要的。
4总结
目前，虽然对输电服务定价进行了大量的研究，但由于输电环节是解除管制电力市场中最为复杂的部分，而且各国电力市场的具体实践方案的不同，导致了输电定价理论的多样性。同时，由于电力系统的特殊性，使得要同时满足既能回收成本，又能提供市场经济信号的易于实现的稳定的输电定价难以实现，因而这一领域的研究工作仍在继续。
定价方法
优点
缺点
短期边际成本法
1）能提供经济运行信号
2）能计算增加的网损和边际成本
3）符合物理定律
1）不考虑系统扩展成本
2）无法回收网络固定成本
长期边际成本法
1）能提供经济运行信号
2）能计算增加的网损wenku.baidu.com边际成本
3）符合物理定律
4）能考虑系统扩展成本
1）难于执行
2）与线路成本不一致
表1.1
2、嵌入成本定价方法
[4]言茂松、辛洁晴.电力市场环境下网络嵌入的边际成本输电定价新方法.中国电机工程学报，1998,18；111—116
[5]葛静.电力市场输电定价问题的研究[D].华北电力大学,2011.
[6]李雪凌.电力市场下辅助服务的研究[D].贵州大学,2008.
[7]孙静,刘充许,谢开,李韶山.电力市场环境下的输电定价问题[J].现代电力,2005,06:69-77.
2.2、邮票法
邮票法是根据每笔交易在高峰时段有功功率的大小分摊网络的总成本。在总成本中，包含了整个电网的输电容量成本和运行成本。其邮票价格为
式中：TC为网络总成本； 为好风时段整个网络的有功负荷； 为传输单位功率的邮票价格。由此可以计算出任何一个交易t的收费额度：
式中： 为交易t高峰时段的功率； 为交易t应分摊的费用。
Transmission service pricing theory method of powermarket
Wang xiao jiaoclass 104 1008040235
(Guizhou University of Technology , Guiyang 550025, china)
Abstract:Based on the cost of transmission pricing and network cost allocation is one of the most basic method. In addition to the transmission pricing method based on the quotation process, almost all the existing transmission pricing model is based on the cost. Transmission pricing and network cost allocation should follow the principle is: who use, who paid; All expenses apportionment to each transaction contract of the participants. Transmission pricing and network cost allocation methods can be classified into three categories: marginal cost method, the embedded costmethod and comprehensive pricing method.
由此可知，邮票法只按照功率大小分摊总成本，不考虑系统的实际运行情况、交易地点和运输距离的差别。这种方法无法考虑用电的不同需求，也无法向用户传递用电的经济信号。
2.3、基于距离的MW-Mile法
这类方法按照交易功率与传输距离的乘积的大小分摊网络成本。假设某个交易t，其合同交易功率为 ，该合同功率的注入点和流出点的距离为 ，则交易应承担的输定服务费用为：
2.1.2、并行流问题
以图2.1b说明
系统1向5出售电力，其合同路径为1——2——5，按照该合同只需分摊系统2的输电费用。由图可知，系统1向系统5提供电力的路径为：1——2提供20%，1——3提供30%，而1——4提供了50%。其带来的问题是，并行流1——3——5和1——4——5的作用被忽视了。换言之，系统2仅承担了20%的潮流，却能得到所有收益。系统3和系统4平行承担更高的潮流，却的不到补偿。
由实时电价理论可知，由于存在网损和系统约束，不同节点的电价存在空间差异。系统的边际网络收入或盈余来源于实时电价的这种差别，可用公式表示为
式中， 、 、 分别为节点k的实时电价、负荷功率和发电功率。
在计算出线路l的边际年收入 后，其附加费模型可以表述为
式中， 为线路l的年度总成本； 为线路l的附加费用额度。一般情况下， ，进而 - 0.
式中： 为交易t分摊的成本， 为支路k的成本， 为交易t引起的支路k的潮流； 为支路k的额定容量；TC为网络总成本。
因为支路总潮流往往小于自身容量，所以上述分配规则并不能完全好、收回所有的嵌入成本，从输电规划的角度看，本方案只回收在“基本运行方式”下的网络成本，而无法回收输电备用容量相对应的费用。此处的备用容量是指支路容量与实际潮流的差额。
其思路如图3.1示
图3.1综合嵌入/增量成本法定价过程
其特点是：用短期边际成本法对输电可变成本进行定价和收费，具有较好的市场经济信号；用嵌入成本法对输电固定成本进行分摊和完全回收。
但是与发电侧定价不同的是，输电定价不能完全采用边际成本法。这事因为在输电服务的总成本中，固定成本远大于可变成本，如果采用边际成本定价，将无力回收所有的投资和运营成本。由此可见，综合类定价法具有良好的应用前景。
一般来说，短期边际成本方法计算的输电价格包括边际运行费和收支平衡协调费两部分，边际运行费用通常采用D)E求取。按照经济学理论，这种方法可给予用户正确的经济信号，但是如何合理地确定平衡项尚没有很好解决，此外需要进行实时最优潮流计算，因而对算法的收敛性及计算速度要求较高。
两者的特点可以归纳为表1.1表示：
参考文献
[1]袁智强、侯志俭、蒋传文、张俊敏输电服务定价的研究进展上海交通大学电力学院，上海2002，40
[2]黄日星、康重庆、夏青.电力市场中的系统边际电价预测.电力系统自动化，2000,24；9—12
[3]李卫东、孙辉、武亚光.输电成本计算中损耗分摊原则的研究。中国电机工程学报，2002,22；85—90
课程名称:电力市场的输电服务定价理论方法
学院:电气工程学院专业:电气工程及其自动化
姓名:王小蛟学号:1008040235
班级:电自104任课教师:周杰娜
2013年11月14日
电力市场的输电服务定价理论方法
王小蛟电自104班1008040235
（贵州大学，贵州省贵阳市550025）
摘要：基于成本进行输电定价和网络成本分摊是最基本的方法。除了基于报价过程的输电定价方法外，现有的输电定价模式几乎都是基于成本的。输电定价和网络成本分摊应该遵循的原则是：谁使用，谁付费；所有费用应分摊到每个交易合同的参与者。输电定价和网络成本分摊方法可以归纳为三类：边际成本法，嵌入成本法和综合定价法。
该方法比较邮票法的分配思想有所进步，如果做些简化设计，还可以进行输电的最优规划，但同样由于没有经济背景而受到批评。
3、综合成本定价法
在这种定价模式中，首先计算输电网在提供输电服务时的总成本（主要分为容量成本与运行成本），然后根据电网向用户提供的是点对点的服务还是网络的服务，将总输电成本分摊到各个输电业务或各个用户。采用这一方法的关键在于对输电总成本的分摊，国内外对此类定价方法的研究主要集中于此。目前各类成本分摊法主要有邮票法、合同路径法、边界潮流法、兆瓦.公里法、逐线计算法以及近几年研究比较热门的潮流跟踪类算法等。
关键词：电力市场输电服务输电定价边际成本法嵌入成本法综合定价法
1、引言：
由于输电是电力市场中最复杂的环节，所以在各国有不同的市场形态，而且由于系统运行必须与市场运营有机的结合，既要在技术上满足安全、可靠和连续发输电的要求，又要在经济上满足竞价、竞争和市场均衡的规则，也就造成了算法的复杂性和多变性。本文章重点列举和分析多种定价基本原理，旨在研究输电成本分摊方面的各种方法的特点及其优缺点。
1边际成本定价方法
1.1长期边际成本法
长期边际成本法中输电费用由两部分组成，即长期边际容量成本和长期边际运行成本，前者是由于扩展输电网络所需成本，后者指输电网运行、维护成本的边际变化。计算长期边际成本的方法又可分为标准长期边际成本法和长期全边际成本法。标准长期边际成本法依据电网规划计算为了完成输电交易需要网络扩展所增加的成本，包括容量成本和运行成本，它可采用传统的输电规划程序计算。如果有多个输电交易，则针对每个交易，分别确定其应承担的长期边际容量成本和长期边际运行成本的份额，其成本分配方法可分为功率分配法（与邮票法相似）、边际潮流法、逐个计算法等。其中采用逐个计算法时，不同的计算次序会得到不同的计算结果。长期全边际成本法则认为输电交易不能使用电网中现有的剩余容量，要实现输电交易必须增加新的输电容量，输电交易应承担因此而引起的扩展成本。当存在多个输电交易时，需对每项交易分别计算所需扩展费用。因而，在长期全边际成本法中，不存在成本分配问题。
式中：TC为网络总成本； 为交易t应分摊的费用.
2.4、基于潮流的MW-Mile法
这类方法是按照每个交易对输电设备的“利用份额”的多少，分摊输电服务的或网络的成本。利用份额的合理与否直接关系到用户的切身利益。此处提出利用标准容量MW-Mile法进行份额定价。
首先，用OPF程序计算发电出力或负荷在每一支路引起的潮流分布，然后按各自潮流占支路容量的比例分摊成本