[发明专利]一种应用于电力市场环境下的无功辅助服务优化调度方法

权利要求书

1.一种应用于电力市场环境下的无功辅助服务优化调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1，进行无功辅助服务成本分析：

无功辅助服务的成本包括电网侧无功辅助服务成本和发电侧无功辅助服务成本；

所述电网侧无功辅助服务成本仅由固定成本和可变成本两部分构成，相当于设备的成本和其提供无功服务产生的网损；

所述发电侧无功辅助服务成本主要为发电机成本，由容量成本和机会成本构成；

所述容量成本如下：

发电侧产生的无功辅助服务的容量成本是发电机总投资成本分摊到无功容量的部分；因此，引入视在容量进行分析；

C_p＝C_s*cos(cos^-1p_f)＝C_s*p_f

C_q＝C_s*sin(cos^-1p_f)

式中，C_q为单位无功容量成本，单位为＄/MVar；C_s为单位视在容量成本，单位为＄/MVA；C_p为单位有功容量成本，单位为＄/MW；p_f为额定功率因数，取0.85-0.97；

所述机会成本如下：

发电机机会成本计算方法为：

式中，C_qgi(Q_Gi)为发电机提供无功服务时所产生的机会成本，Q_Gi为发电机无功功率，S_Gmax为发电机额定视在功率，C_pgi为发电机提供的有功服务的成本，k为发电厂的利润率，取值为5％-10％；

S2，根据无功辅助服务成本，绘制发电机补偿曲线进行分析；

以无功功率Q为横坐标，无功辅助服务成本为纵坐标绘制坐标系，对坐标系中限定三个区域，区域1为与坐标轴围成的矩形区域，Q_bs为发电机满足自身运行需要时的无功出力，C为发电机满足自身运行需要时对应的成本；区域2为围成的三角形区域，Q_a为发电机不影响其有功出力时提供的无功出力，A为发电机不影响其有功出力时提供的无功出力对应的成本；区域3为围成的区域，Q_b为发电机牺牲有功出力来提供的无功出力，B发电机牺牲有功出力来提供无功出力对应的成本；

(1)区域1内发电机无功出力是为了满足自身运行需要，因此不必向发电厂支付无功发电量费用；

(2)区域2内发电机提供无功出力并不影响其有功出力的大小；此时，虽然无功出力增加了，但是发电成本并没有增加，根据增加的无功出力向发电厂支付服务费；

(3)区域3内发电机为了提供更多的无功出力将以牺牲有功出力为代价，发电者从电力系统中的电网公司获得的补偿费用应与其所发出的无功电量成正比例，即会产生机会成本；

S3，根据步骤S2中三个区域的分析，实现无功辅助服务的优化调度；

对于区域1，发电厂机组上报无功调节能力上下限，在机组滞相运行的情况下，考虑升压变无功损耗，在从电网吸收无功到向电网提供功率因数为0.97的无功的范围内，调度机构在电厂上报的机组无功调节能力范围内对无功辅助服务进行自由调度，不对无功电量进行补偿；

对于区域2，对参与自动电压控制AVC的机组按上报无功调节能力上下限进行无功容量费用补偿；

对于区域3，机组滞相运行时，无功计量点取为发电厂网侧，对超出无功辅助服务的上网无功部分进行报价。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电力市场环境下的无功辅助服务优化调度方法，其特征在于，步骤S1中，所述固定成本如下：

对于无功补偿装置，固定成本即投资成本，折算到每一年，采取下列公式进行计算：

式中，A为折算到每年的年度固定成本，i为每年的资金回报率，取10％；n为无功补偿装置预期的使用寿命，I为总投资成本即安装成本。

3.根据权利要求1所述的一种应用于电力市场环境下的无功辅助服务优化调度方法，其特征在于，步骤S1中，所述可变成本如下：

除了固定成本，无功非发电设备产生无功功率时会有产生网损的情况，进而产生额外的成本，即为可变成本。