京津唐电网按购电费用经济调度方案的分析论证　
蒋哓荣，刘　军，李小彬
　　（华北电力调度局，北京100053）
摘要：根据京津唐电网网厂分离速度加快、购电费用大幅度增加的趋势，针对经济调度目标函数，按两种经济调度方案进行了论证分析，得出了按购电费用最低为目标函数的方案的经济效益较好的结论，并提出了该方案执行中的有关调度原则。关键词：购电费用；方案论证；电力市场；调度原则
1　引言　　目前京津唐电网统调装机容量为16670MW（截止2000年2月），其中独立发电厂（公司）装机容量10415MW，占62．5％，直属电厂容量6305MW，占37．5％。随着网厂分开、竞价上网改革步伐的加快，发电侧电力市场将逐渐形成。集团公司作为电网经营企业，其管理职能、地位作用、经济效益的变化更加明显突出。在保证电网安全稳定运行的前提下，如何尽最大可能提高电网运行的经济效益，是集团公司的主要任务之一。目前电网与独立电厂按国家核定的上网电价结算购电费用。由于各电厂价差悬殊，采用何种调度方式既能体现“三公”调度的原则又不损害电网的利益是非常重要的问题。为此，按2种经济调度方案进行了分析论证，以确立新的经济调度原则。2　方案论证的计算依据　　选择一个典型日，按电网负荷预测（96点）水平，分别确定最大可调出力、低谷最低出力、旋转备用容量、停机备用容量和检修容量，各厂厂用电率按月度平均值，网间联络线按合同计划电力执行。表1为预先研究的电厂和联络线运行需求限制。本文考虑在同一负荷水平、同一运行方式、开机状态完全相同的前提下，分别按燃料单位成本和上网电价2种方案排序调度，并计算与独立电厂结算的购电费用［1］。　
　3　方案论证及效益分析
3．1　按单位成本最低为目标函数的经济调度（方案1）　　调度局现在使用的经济调度软件为中国电科院电网所与调度局合作开发的等微增率经济调度软件，软件中的电厂微增率曲线为煤耗量微增率曲线，不能适应按其它目标函数用有名值直接计算，但可通过调整发电权重系数对电厂的微增率曲线进行修正，从而调整电厂发电曲线的计算结果，发电权重为无量纲系数。　　将所有发电厂的单位成本按同一基准折算成标幺值，填入经济调度软件做为发电权重系数（见表2第3列），即得出以单位成本最低为目标函数而编制的各发电厂发电曲线和相应的发电量，同时按上网电价计算出当日电网对独立电厂的购电费用。其数学模型可表示为［2］
式中　Z为系统全天的燃料成本，元；pi，t为电厂i在时段t的平均出力，MW；i为发电厂序号，i＝1，2，…，m；fi，t为电厂i在时段t的平均燃料成本，元。
3．2　按购电费用最低为目标函数的经济调度（方案2）　　在方案1计算结果的基础上，将直属电厂所占负荷及电量份额固定，即相当于设定为固定出力电厂（原有按单位成本经济调度的计算结果仍保留），参与方案2的发电曲线编制。同理，将各独立电厂的上网电价按同一基准折算成标幺值，填入经济调度软件做为发电权重系数（见表2第5列），以购电费用最低为目标函数编制各独立电厂的发电曲线并计算出相应的发电量和当日的购电费用。其数学模型可表示为　式中　F为电网对独立电厂全天结算的购电费用，元；j为独立电厂序号，j＝1，2，…，n；pj，t为独立电厂j在时段t的平均出力，MW；fj，t为对独立电厂j在时段t的平均购电费用，元。
约束条件是系统的出力平衡（不含联络线和自备厂）：式中　po，t为时段t的系统负荷，MW；pi，t为直属电厂i在时段t的平均出力，MW。
　　即方案2在满足约束条件式（3）的前提下，分配独立电厂的出力pj，t，使式（2）的目标函数F为最小；同时满足直属电厂按p′i，t分配出力，使单位成本最低。
　　
3．3　效益分析
　　2种方案的计算结果见表3。由于在2种方案中独立电厂各自的发电权重系数不同，发电排序也就不同，相应的发电量此增彼减使2种方案的购电费用差别很大，上网电量＝发电量（1－厂用电率）。2种方案中上网电量差乘以上网电价即为购电费用差，各独立电厂购电费用差的代数和即为方案1和方案2的购电费用节约额。由此可见，实施方案2的购电费用要比实施方案1的每天少11万元，每年可降低约4000万元，效益十分显著。独立电厂按单位成本及上网排序见表4。4　结论通过对以上2种调度方案的分析论证可以看出，以购电费用最低为目标函数的经济调度比以单位成本最低为目标函数的经济调度每天可节约购电费用11万余元，所以在今后的经济调度方案编制中，应确立购电费用最低的主导思想，以提高电网的经济效益。并在经济调度方案执行中确定以下原则：（1）直属电厂仍应以单位成本为目标，按单位成本由低到高排序进行经济调度。（2）独立电厂以购电费用为目标，按上网电价由低到高排序进行经济调度。
　　
（3）独立电厂超计划电量（或竞价电量）和非计停扣罚电量均按上网电价由低到高排序进行经济调度。独立电厂的年计划电量作为经济调度的约束条件。非本厂原因年计划电量的完成应予以保证。
（4）笔者已将本文所推荐的方法用于制定京津唐电网的发电计划，该方法能　　
参考文献：
［1］　李小彬，刘军，蒋哓荣，等．京津唐电网燃料费用微增调度分析［J］．电网技术，1995，19（7）：26－29．
［2］　于尔铿．现代电力系统经济调度［M］．北京：水利电力出版社，1986.作者简介：
　　蒋哓荣（1954－），男，副局长，高级工程师，从事电网调度管理工作；　　刘　军（1965－），男，市场运行科长，高级工程师，从事电网市场运行工作；　　李小彬（1952－），男，运行计划科长，高级工程师，从事电网运行计划工作。