电厂及电网之间电能调度平衡点研究范文

［摘要］目前电力行业的整体趋势是国际产能合作和电力产能过剩，为了能够实现利益最大化以及解决产能过剩的问题，必须寻找到电力供给侧与电网价格之间的平衡点，通过提炼相关数学模型，使得在电力投资、发电成本控制以及节能减排方面达到合理的逻辑控制需求。通过建立的数学模型来寻找发电成本、电能上网的价格以及市场化需求之间的最佳平衡点。通过市场化这个负反馈效应来达到合理的调配电厂电网以及市场三者时间的关系，使他们之间实现利益的最大化。

［关键词］煤电联动；平衡点；调度模型；电价

0引言

在电力网络的融会贯通中电力的调度和结算一直在技术上都是一个世界性的难题。目前有许多企业以建设-经营-转让的模式来投资火力发电厂等能源项目。同时我国正面临环境污染的困境，所以电力系统在投资时必须考虑到环保以及效益相结合的问题，这需要在投资、煤电联动以及发电厂等电力调度等问题之间找到平衡点，使电价的成本与上网价格以及市场化价格之间实现科学的市场化关系。将市场化电价和电量为关键点，以保护环境从生产源头来控制和调度的方法被称为厂网调度系统。本文对电厂的运行收益、电力调度以及电厂投资等做了相关研究，对以后的火力发电项目建设提供一定的借鉴［1］。

1研究思路

1.1建立煤电关系

模型煤电联动平衡点调度系统如图1所示。从技术和效益2个方面、以电网的电价和实际电量为基准建立电厂与电网之间的关系。根据电网中的电量以及电价之间的关系来判定成本电价、上网电价、煤炭损耗、环保等之间的关系。在它们之间找到平衡点，通过建立相关模型来体现出来。

1.2煤电价格体系研究

根据电网中现在电能的价格，通过煤炭和电能之间的计算公式来综合考虑计算煤炭价格与电价之间的关系，这便是传统的煤炭和电之间联合动态评估的方法。虽然此方法在一定程度上能够解决一些问题，但是还是有其很大的缺点，那就是不能够在市场经济的前提下更加全面地反映价格关系。本项目在电价定价方面结合了多方面因素，比如说煤炭的质量以及价格、发电机组的整体性能以及在发电过程中热量的损耗等因素。和传统的只考虑电价和煤炭价格的计算模式有很大的区别。通过PPA购买电能的合同中煤炭价格和电能之间价格的计算公式，可以找到它们之间的利益平衡点，损耗能源的谈判中存在许多的不确定性，比如合同中提到的煤炭热值都是按最高热值来统计的，但是综合考虑时需要考虑到特殊情况，必须将实际工作中的各种情况建立相应的数学模型，其中包括煤炭价格的波动与煤炭最高热值之间的关系、实际工作中损耗与总的企业受益之间的关系等。通过发现合同中存在的风险，在谈判之前便为可能出现的风险做出预估。由于煤炭与电价之间的关系很难实现量化，所以在对外投资收购中需要尤其注意［3］。目前看来最需要解决的问题便是能够找到一种煤炭与电能之间的关系，这种关系还能够体现出多种细节，比如说资产投资、原料采购以及后续的施工和调试等因素。这样便可以更好地为电厂调度中电网、电能的价格提供理论依据。

1.3上网电价的选取策略

通常情况下，当一个国家刚刚成立、经济发展刚刚起步的时候，由于对电力的需求比较大，所以国家大多数会采取统一电价来促进经济的发展，就是为了能够对资本和新型的技术产生浓厚的吸引力，来促进本国的发展；当经济发展到一定程度电力的供应完全能够满足市场的需求时，国家一般会采用两部制的定价政策。这样做的目的是保护外来投资者的收益，给投资者增加信心。当国家的经济发展再进一步的时候，电力供应和市场需求便处于一种平衡，这时的国家大多数会采用两部制和竞价上网的政策。这种政策的具体实施办法是：当电价的成本比电网给的价格高时，根据已经签署的PPA合同，买电的一方必须根据两部制来支付电费，当发电的成本价格比电网的价格低的时候，根据相关合同必须要用成本价格来支付电费。随着经济的继续发展，发电能力不断增强导致电力供过于求，这时便需要通过竞价的方式来上网了。电厂的发电成本计算采用的是两部制，这样便可以通过电能上网的价格来控制市场的发电量，同时也对环境保护起到一定的促进作用，这其实就是一种负反馈，而主角便是发电量和上网电价。通过市场这只无形的手来控制市场中的供需关系，当市场对电能需求量变大时，可以通过上调上网电价来促进企业发电，当市场用电量少于发电量时，可以通过下调上网价格来减少发电量。电网和电厂之间电能的调度需要结合多种因素来考虑，这其中就包括电厂的上网电价、发电的成本、发电过程中产生的能量损耗以及与环境保护相关的问题等。需要将这些因素都予以考虑，通过量化的手段来制定电能的调度控制策略。通过大数据找出其中的规律，最终实现能源利用的最优化和合理化，对环境保护产生作用。

2子模型及子流程的设计

2.1电厂、网调度子模型工作流程综合考虑环境保护和电厂安全稳定性的电网以及电厂的调度系统，主要有以下几个步骤：①将发电机组运行的相关数据及电力系统调度的信息远程上传到服务台，通过分析来优化调度以达到节能减排的目的；②设计关于电网和电厂之间的新的调度机制；③设计关于电厂和电网的程序控制流程；④实验性运行，根据已有的负反馈原理在控制发电成本以及市场电价。上面所提到的几个步骤中有几点需要多加注意：①在第一步数据分析中如果发现数据有异常情况，应当及时做出调整，修改相关的调度机制。②在上述第二步应该在发电厂相关设备上放置传感器，将采集到的相关参数上传到调度中心，调度中心根据目前的电网电价以及环境情况，下发相关的控制命令。③在前面所述的第三步骤中，系统初始时应根据工作经验预先设置电厂以及电网相关的调度中心系统的初始化参数，通过检测无误后启动服务器，通过相关算法判断电厂电价与电网电价之间的关系。

2.2模型中调度流程模型中电厂的调度流程如图3所示。通过分析图3可以总结出电网以及发电厂电力调度的中心思想包括以下2点：一是充分考虑了电能价格与市场用电量以及电厂产量之间的关系；二是通过滑尺技术来控制电厂发电与市场用电以及环境保护三者之间负责的关系，从而实现资源的优化配置。

3结论

通过对热力发电厂电价与电网电价之间的研究找到相关的平衡点，从而为投资以及环境保护提出合理的判断依据。根据国情制定适当的电价收费标准，一方面有利于吸引外来投资，另一方面能够促进本国的经济发展，通过市场化这个负反馈条件，能够使电力市场的供需关系趋于更加合理化和科学化。对国家提出的节能减排以及新能源的投入使用有很好的促进作用。

作者：张赛 单位：西山煤电集团发电分公司