电力市场对电力系统运行可靠性的影响研究

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1、西安交通大学王秀丽2005年12月15日电力市场对电力系统运行可靠性的影响研究主要内容一.电力系统可靠性面临的挑战二.保证电力系统可靠性应采取的措施三.应开展的研究一.电力系统可靠性面临的挑战电力市场化带来的未知因素引起人们对电网可靠性的担忧。电力系统可靠运行的责任由垄断的电力公司转向竞争的市场。电力系统统一规划的缺失。研究和开发基金的减缩。近2年我国的缺电现象基本上是由于发电系统充裕度不足造成的。2003年8月的美、加等大停电则是由输电系统充裕度不足引起。一.电力系统可靠性面临的挑战大停电报告总结的主要原因为：未能保证足够的无功支持未能确保在安

2、全极限内运行成长（扩建）管理不足调度培训不足未能识别紧急状态并通报给相邻系统缺乏地区对联合系统的可观测性一.电力系统可靠性面临的挑战一.电力系统可靠性面临的挑战报告共提出建议46条，建立在4个主旨命题之上：强调了市场可靠性的关系，美加政府及有关部门必须在美加电力系统的规划、设计及运行中把提高可靠性放在重要位置；只要有可能就应利用市场机制，但当可靠性和商业目标矛盾时必须首先满足可靠性；一.电力系统可靠性面临的挑战管理部门和用户应该认识到可靠性并非无代价，为了维持可靠性要求有足够的投资和运行费用；被管制的公司只有在管理部门保证其费用通过输电费可收回时

3、才肯出资，而不被管制的公司除非确信他们的措施是有利可图时才会出资。一.电力系统可靠性面临的挑战46条建议共分4个部分：其中第一部分是今后提高系统可靠性的主要措施和工作，共14条。第12条和第13条建议应开展的研究项目。第12条：建议开展电力工业改革、竞争和可靠性关系的独立的研究。第13条：建议DOE应扩充与可靠性有关的工具和技术的研究项目。可靠性的基本概念：可靠性是指一个系统或设备在一定时间内或在一定条件下充分地执行其任务（功能）的概率。一.电力系统可靠性面临的挑战电力系统可靠性指标1.电力不足概率LOLP系统负荷大于可用发电机容量的概率。（峰荷

4、一天不变）小于年峰荷的概率。2.电量不足期望值EENS在研究时间内，由于设备随机停运所造成负荷损失的电量期望值。3.电力不足期望值LOLE在研究时间内，由于供电不足而发生负荷停电的期望时间。（天或小时）电力系统可靠性评估的特点非常复杂涉及元件很多保护的隐性故障一般分为子系统来评估发电系统输电系统电力系统配电系统主接线系统可靠性与经济性0＄冗余度最佳冗余度停电损失费设备投资费二.保证电力系统可靠性应采取的措施1.电力市场环境下保证系统可靠性的原则：在安全性和经济性之间的折衷协调电力市场主体之间的利益协调市场机制和系统安全的问题确立激励机制以保证系统

5、安全的投资二.保证电力系统可靠性应采取的措施应注意的问题：保证系统有足够的充裕度是谁的责任？保证系统连续供电是谁的责任？政府有无必要的手段防止系统不安全？断电之后，用户应状告何人？断电之后，电力市场参与者如何避免被告状？二.保证电力系统可靠性应采取的措施在电力市场环境下，运行方式复杂多变。调度员必须时刻监视输电系统可用传输容量，及时调整系统的运行方式。要把连锁反应故障消除在萌芽状态，并以此作为保证电网安全的主要途径。二.保证电力系统可靠性应采取的措施在“厂网分开”的情况下，集中的电网管理需要依靠分散的市场成员来维持其可靠性。为了使这种混合的模式满

6、足运行所需的充裕度，就必须把电网的需要转换为市场对发电厂商的适当激励，把系统的物理约束转变为市场信号，从而使市场参与者积极维护市场安全。保证电网安全的三个关键电力系统的统一规划和充裕度问题辅助服务和运行备用问题市场交易、系统调度和输电系统备用问题二.保证电力系统可靠性应采取的措施2.电力系统的统一规划和充裕度发电系统和输电系统都应进行统一规划。以保证电力工业的建设“适当超前”。维持合理充裕度是电网安全的第一道防线。电源优化规划的核心是在可靠性要求与电源投资之间进行合理的协调。电源充裕度与电源规划电源规划是解决何时、何地、建设多大规模发电设备的问题

7、。不同地区、不同发展阶段间应有不同的充裕度。影响电源充裕度的因素系统备用率电网的规模有能源限制的发电机组的比重计划检修的水平发电机组的强迫停运率FOR负荷曲线的形状电源优化领域需开展的工作欠发达地区电价较低,影响投资者的信心。水电建设周期较长，应给予优惠。利用再生能源和清洁能源发电的成本较高。尽快制定合理的充裕度指标3.电网充裕度电网投入不足，造成充裕度不足。其机理是什么？功角稳定电压稳定电网结构稳定共同故障模式输电系统规划和电网的充裕度电网的充裕度是维持系统安全的关键。世界范围的一系列大面积停电事故说明，它们大多是由连锁反应故障或共同模式故障所

8、引起的。连锁反应故障的发生和网架结构有密切的关系：（1）当网架在某种运行情况下可能引起连锁反应故障时，我们称在该运行情况下网架结构是不稳