一种基于配网利用效率的分电压等级输配电定价方法与流程

【技术领域】

本发明涉及输配电定价方法领域，具体涉及一种基于配网利用效率的分电压等级输配电定价方法。

背景技术：

目前制定输电价的方法有多重，但从思路上讲，大都首先采用会计成本法或边际成本法，确定输电网某个输电工程的年收入需求或年度最高允许收入，传统的嵌入成本方法包括邮票法、合同路径法等，邮票法思想来源与邮电系统的计费方式，是一种平均分摊的思想，在一个配电网或供电区域，采取一种面值的邮票，即一个输配电价格；合同路径法假设输配电业务实际发生时，其电能只能在合同规定的连续路径中流过，而电网中的其余合同中未规定的电网部分，则认为没有影响，这一方法仅适用于较小规模的输配电网的价格计算。多电压等级输配电网与传统电网不同，多电压等级的输配电网的电力负荷很多，电力用户接入电网的电压等级也不尽相同，传统的输配电定价方法，未考虑低电压等级利用效率因素，不能满足输配电电压等级多、供电关系复杂的特殊性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种基于配网利用效率的分电压等级输配电定价方法，在考虑低电压等级的情况下，基于配网利用率来构建输配电准许收入分摊模型，利用率越低，分摊的准许收入越高，相应电压等级的理论输配电价将越高，相对于仅由资产占比来分摊准许收入的方法，提高了对分电压等级输配电价的定价合理性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于配网利用效率的分电压等级输配电定价方法，所述分电压等级输配电定价方法包括：

获取各电压等级的设备在一个评价周期内的负荷值，以及设备在满足基本安全准则及安全约束条件下的最大可能输送负荷值和轻载时所对应的负荷值；

根据最大可能输送负荷值和轻载时所对应的负荷值确定各电压等级的设备在超限运行阶段、正常运行阶段和轻载运行阶段内的用电参数；

根据超限运行阶段、正常运行阶段和轻载运行阶段内的用电参数确定配电网各电压等级的利用效率；

获取各电压等级的用电参数；

根据各电压等级的用电参数和各电压等级的利用效率确定各电压等级的理论输配电价。

进一步的，所述超限运行阶段、正常运行阶段和轻载运行阶段内的用电参数包括超限运行阶段的实际供电量s1、超限运行阶段的最大可输送电量se1、正常运行阶段的实际供电量s2、正常运行阶段的最大可输送电量se2、轻载运行阶段的实际供电量s3、轻载运行阶段的最大可输送电量se3。

更进一步的，根据超限运行阶段、正常运行阶段和轻载运行阶段内的用电参数确定配电网各电压等级的利用效率，包括：

确定一个评价周期内设备总的最大可输送电量se，se＝se1+se2+se3；

确定效率权重系数ρ1、ρ2、ρ3，

确定一个评价周期内设备的实际总供电量s，s＝s1+s2+s3；

确定配电网各电压等级的利用效率的表达式为公式一或公式二：

更进一步的，所述各电压等级的用电参数包括各电压等级的固定资产原值agdyz,i、输配电的总准许收入zr、各电压等级的售电量qs,i、第i级电压向第j级电压输送的电量xij，满足i>j，i＝1,2,3,4,5,6；j＝1,2,3,4,5,6，以及各电压等级的输配电总准许收入zri。

更进一步的，根据各电压等级的用电参数和各电压等级的利用效率确定各电压等级的理论输配电价，包括：

根据各电压等级的固定资产原值agdyz,i、输配电的总准许收入zr和各电压等级的利用效率确定各电压等级的输配电准许收入zrgd,i；

根据各电压等级的售电量qs,i和第i级电压向第j级电压输送的电量xij确定各电压等级的总输送电量tqi；

根据第i级电压向第j级电压输送的电量xij、各电压等级的总输送电量tqi和各电压等级的输配电总准许收入zri确定上级分摊给j电压等级的准许收入zrft,j；

根据上级分摊给i电压等级的准许收入zrft,i和各电压等级的输配电准许收入zrgd,i确定各电压等级的输配电总准许收入zri，其中i＝j时，zrft,i＝zrft,j，且i＝6时，zrft,i＝0；

根据各电压等级的输配电总准许收入zri和各电压等级的总输送电量tqi确定各电压等级的理论输配电价spi。

更进一步的，确定各电压等级的输配电准许收入zrgd,i，

确定各电压等级的总输送电量tqi，

确定上级分摊给j电压等级的准许收入zrft,j，

确定各电压等级的输配电总准许收入zri，zri＝zrgd,i+zrft,i；

确定各电压等级的理论输配电价spi，

本发明的有益效果：

本发明的技术方案是在低电压等级下，设备及系统运行的安全性与经济性，结合各电压等级资产情况及输配电总的准许收入，构建输配电准许收入分摊模型，进而计算各电压等级输配电价，分摊模型中综合考虑了对设备轻载及超出安全限值的“惩罚”，即考虑了配网利用率，利用率越低，分摊的准许收入越高，相应电压等级的理论输配电价将越高，相对于仅由资产占比来分摊准许收入的方法，提高了对分电压等级输配电价的定价合理性。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的流程图；

图2是本发明配电网利用效率评价图；

图3是本发明各电压等级电量平衡图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明公开了一种基于配网利用效率的分电压等级输配电定价方法，所述分电压等级输配电定价方法包括：

11、获取各电压等级的设备在一个评价周期内的负荷值，以及设备在满足基本安全准则及安全约束条件下的最大可能输送负荷值和轻载时所对应的负荷值；

12、根据最大可能输送负荷值和轻载时所对应的负荷值确定各电压等级的设备在超限运行阶段、正常运行阶段和轻载运行阶段内的用电参数；

13、根据超限运行阶段、正常运行阶段和轻载运行阶段内的用电参数确定配电网各电压等级的利用效率；

14、获取各电压等级的用电参数；

15、根据各电压等级的用电参数和各电压等级的利用效率确定各电压等级的理论输配电价。

所述超限运行阶段、正常运行阶段和轻载运行阶段内的用电参数包括超限运行阶段的实际供电量s1、超限运行阶段的最大可输送电量se1、正常运行阶段的实际供电量s2、正常运行阶段的最大可输送电量se2、轻载运行阶段的实际供电量s3、轻载运行阶段的最大可输送电量se3。

根据超限运行阶段、正常运行阶段和轻载运行阶段内的用电参数确定配电网各电压等级的利用效率，包括：

确定一个评价周期内设备总的最大可输送电量se，se＝se1+se2+se3；

确定效率权重系数ρ1、ρ2、ρ3，

确定一个评价周期内设备的实际总供电量s，s＝s1+s2+s3；

确定配电网各电压等级的利用效率的表达式为公式一或公式二：

所述各电压等级的用电参数包括各电压等级的固定资产原值agdyz,i、输配电的总准许收入zr、各电压等级的售电量qs,i、第i级电压向第j级电压输送的电量xij，满足i>j，i＝1,2,3,4,5,6；j＝1,2,3,4,5,6，以及各电压等级的输配电总准许收入zri。

根据各电压等级的用电参数和各电压等级的利用效率确定各电压等级的理论输配电价，包括：

根据各电压等级的固定资产原值agdyz,i、输配电的总准许收入zr和各电压等级的利用效率确定各电压等级的输配电准许收入zrgd,i；

根据各电压等级的售电量qs,i和第i级电压向第j级电压输送的电量xij确定各电压等级的总输送电量tqi；

根据第i级电压向第j级电压输送的电量xij、各电压等级的总输送电量tqi和各电压等级的输配电总准许收入zri确定上级分摊给j电压等级的准许收入zrft,j；

根据上级分摊给i电压等级的准许收入zrft,i和各电压等级的输配电准许收入zrgd,i确定各电压等级的输配电总准许收入zri，其中i＝j时，zrft,i＝zrft,j，且i＝6时，zrft,i＝0；

根据各电压等级的输配电总准许收入zri和各电压等级的总输送电量tqi确定各电压等级的理论输配电价spi。

确定各电压等级的输配电准许收入zrgd,i，

确定各电压等级的总输送电量tqi，

确定上级分摊给j电压等级的准许收入zrft,j，

确定各电压等级的输配电总准许收入zri，zri＝zrgd,i+zrft,i；

确定各电压等级的理论输配电价spi，

在低电压等级下，考虑设备及系统运行的安全性与经济性，设备发挥其电能配送能力的程度越高，利用效率就越高。

配电网利用效率评价模型以设备满足基本安全准则(如n-1)及其他安全约束(如考虑运行环境、检修维护要求等条件)时的最大可输送负荷为上限，并以设备经济运行区间的下限值作为下限，通过评判设备在一段时间内的实际负荷持续曲线与上限的偏离程度，来衡量其利用效率的高低。偏离程度越高，效率越低，反之则效率越高。获取各电压等级设备的年负荷持续曲线，如图2所示，0～te1区间为超限运行阶段，te1～te2区间为正常运行阶段，te2之后为轻载运行阶段，这三阶段的划分依据为配网运行安全性与经济性，其中pu为设备的“安全运行限值”即最大可能输送负荷值，pd为设备经济运行区间下限，即轻载时所对应的负荷值。一般认为，在理想状况下，当设备持续运行在pu时，具有最佳的利用效率。当低于pu运行时，没有充分利用设备在安全运行限值下的可用容量；当高于pu运行时，设备具有潜在的安全风险，运行调度方面可能违背了基本的安全运行规定。只有当设备运行在pu时，既满足了安全运行规定，同时也充分利用了设备在安全运行限值下的可用容量，此时具有最佳的运行效率。因此，可认为只有当设备持续运行在pu时的效率值为1，低于或高于pu时，都应进行一定程度的“惩罚”。

该模型适用于110kv及以下的电压等级，其计算模型为公式一：

其中，s1为超限运行阶段的实际供电量、se1为超限运行阶段的最大可输送电量、s2为正常运行阶段的实际供电量、se2为正常运行阶段的最大可输送电量、s3为轻载运行阶段的实际供电量、se3为轻载运行阶段的最大可输送电量，s＝s1+s2+s3为一个评价周期内设备实际总供电量；se＝se1+se2+se3为一个评价周期内设备总的最大可输送电量；ρ1为超限运行阶段中最大可输送电量的效率权重系数，ρ2为正常运行阶段中最大可输送电量的效率权重系数，ρ3为轻载运行阶段中最大可输送电量的效率权重系数，

将上述模型推导后，得到：

式中，第一项成为设备“基于安全运行限值的平均负载率”，其中已经隐含了对设备轻载的“惩罚”；第二项称为“安全风险惩罚因子”可见其只与设备负荷持续曲线的超限运行阶段有关，该因子仅在设备超出其安全运行限制运行时才不为0，其他情况下均为0。

为了验证本发明的定价方法，如图1至3所示，下面将结合具体实例进行进一步说明。

以某电网公司为例，根据不同电压等级设备负荷持续曲线，并以设备满足基本安全准则(如n-1准则)及其他安全约束的最大可能输送负荷为pu，轻载时所对应的负荷值为pd，通过上述模型，计算出配网各电压等级利用效率如表1所示：

表1各电压等级利用效率

然后获取各电压等级的用电参数，各电压等级的用电参数包括各电压等级的固定资产原值agdyz,i、输配电的总准许收入zr、各电压等级的售电量qs,i、第i级电压向第j级电压输送的电量xij，满足i>j，i＝1,2,3,4,5,6；j＝1,2,3,4,5,6，以及各电压等级的输配电总准许收入zri。

根据各电压等级的固定资产原值agdyz,i、输配电的总准许收入zr和各电压等级的利用效率确定各电压等级的输配电准许收入zrgd,i，其表达式为：

上式中，i＝1,2,3,4,5,6，分别代表不满1kv、10kv、35kv、110kv、220kv、500kv电压等级，eeri为不满1kv、10kv、35kv、110kv四个电压等级的利用效率。

通过上一步骤计算出的利用效率eeri，以及各电压等级的固定资产原值agdyz,i情况，得到各电压等级输配电准许收入zrgd,i如表2所示：

表2各电压等级输配电准许收入

参照图3所示的电量平衡情况，根据各电压等级的售电量qs,i和第i级电压向第j级电压输送的电量xij确定各电压等级的总输送电量tqi，其表达式为：

然后，根据第i级电压向第j级电压输送的电量xij、各电压等级的总输送电量tqi和各电压等级的输配电总准许收入zri确定上级分摊给j电压等级的准许收入zrft,j，其表达式为：

a.本级分摊高电压等级的总费用，原则上按峰荷时段本级从高电压等级受电量占高电压等级供电总输送电量的比例确定。

b.上级电网分摊给本级的输配电成本，应从最高电压等级开始，根据上级电网输配电服务总成本，按上级电网向本级电网输送电量占该上级电网的输送电量的比例逐级计算。

再然后，根据上级分摊给i电压等级的准许收入zrft,i和各电压等级的输配电准许收入zrgd,i确定各电压等级的输配电总准许收入zri，其表达式为：

zri＝zrgd,i+zrft,i

其中i＝j时，zrft,i＝zrft,j，且i＝6时，即500kv电压等级下，zrft,i＝0。

通过上一步骤的各电压等级的输配电准许收入zrgd,i及上级分摊给该电压等级的输配电准许收入zrft,i，以及根据各电压等级输送给下级的电量xij以及该电压等级的售电量qs,i，得到该电压等级的总输送电量tqi，其结果如表3所示：

表3各电压等级输配电总准许收入及总输送电量

最后，根据各电压等级的输配电总准许收入zri和各电压等级的总输送电量tqi确定各电压等级的理论输配电价spi，其表达式为：

根据上述表达式得出各电压等级的理论输配电价，如表4所示：

表4各电压等级理论输配电价

本发明的技术方案是在低电压等级下，设备及系统运行的安全性与经济性，结合各电压等级资产情况及输配电总的准许收入，构建输配电准许收入分摊模型，进而计算各电压等级输配电价，分摊模型中综合考虑了对设备轻载及超出安全限值的“惩罚”，即考虑了配网利用率，利用率越低，分摊的准许收入越高，相应电压等级的理论输配电价将越高，相对于仅由资产占比来分摊准许收入的方法，提高了对分电压等级输配电价的定价合理性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。