华中电网输电线路利用份额计算

熊秀文，郏　斌

（国电华中公司技术中心，湖北省武汉市430077）


PERCENTAGEUSAGECALCULATIONOFTRANSMISSIONLINESIN
CENTRALCHINAPOWERGRID

XIONGXiu-wen，JIABin

（TechnicalCentre，CentralChinaPowerGroupCo.，Wuhan430077，HubeiPrvince，China）
　　ABSTRACT:Thepricingprocessofthewheelingcostcanbelookeduponassuchaprocessinwhichtheexpenditureofpowersystemisallocatedamongthetransmissionconsumersanditisthekeyproblemforthecalculationofwheelingratetounderstandthepercentageusageoftransmissionlineforeachtransmissionconsumer.ConsideringtheoperationfeaturesofCentralChinaPowerGrid,thepercentageusageofthemainnetworkinCentralChinaPowerGridiscalculatedbypowerflowanalysismethodandtransactioncontractmethodrespectively.Thecalculationresultsaresatisfiedundertheconditionofensuringfairnessandlinkingupwithpracticaloperationandisavailableforreferenceinfurthercalculationofwheelingrate.
　　KEYWORDS:Electricitymarket;Wheelingrate;Distributionfactor;Powersystem
　　摘　要：输电定价的过程可以看作是电网费用在输电系统用户间的分摊过程。因此，了解各输电用户对输电线路的利用份额便成为计算输电电价的关键。结合华中电网的运行特性，文章分别采用潮流分析方法与交易合同分析方法计算了华中主网线路的利用份额。计算结果表明，在确保公平、公正和与实际操作相衔接的条件下，利用后一种方法可取得较为理想的效果，可为进一步计算输电电价提供可靠依据。
　　关键词：电力市场；输电电价；利用份额；电力系统

1引言
　　随着改革发展，国家电力公司确立了以电网经营为核心业务的企业市场定位。新组建的国电华中公司的一项重要职责就是经营、管理和调度华中500kV主干网架及省间联络线。电网在电力市场中不但为用户提供输电服务，还承担着实现系统经济运行、资源优化配置等重要任务。上述功能的实现最终必须依靠价格机制。因此，输电电价的制定在电网经营中非常重要。
　　研究和总结输电电价发展历史与现状^[1-3]，可以得出以下几点结论：①输电电价是新生事物，其计算和实践是一个从简到繁、从粗到细的探索过程。②鉴于电网的自然垄断性，成本仍是确定输电电价的主要因素。③输电电价的实施应因网而宜，在公平、公正和易于操作之间寻求平衡点。
　　输电定价的过程可以看作是电网费用在输电系统用户间的分摊过程，即电网用户要知道在各种运行方式下其对电网输变电设备的利用份额。本文结合华中电网特点，通过潮流和交易合同分析对华中主网架的利用份额进行了计算。计算结果在确保公平、公正的基础上作到了与实践操作的有效衔接，为进一步制定输电电价提供了可靠依据。

2华中电网概况
　　华中电网由湖北、河南、湖南和江西4省电网组成，另有1回±500kV直流线路与华东电网相联。跨省500kV主网架如图1所示。江西电网因同主网联系较弱，电力交换较少，未在图中显示。　　（1）输电网用户
　　对于500kV主网架的使用，电源有葛洲坝水电厂、隔河岩水电厂，以及河南、湖南及华东的电源。其中河南的电能从姚孟接入，华东从换流站接入，湖南电网考虑到水电电价的差别，认为存在高价与低价两个电源一同在岗市接入。负荷有湖北的双河、玉贤、凤凰山，以及河南、湖南与华东电网用户。
　　（2）潮流特点
　　葛洲坝与隔河岩是电网中的主力电厂，主要向鄂东负荷中心送电。因此电网潮流表现为湖北境内的三角网常年自西向东输送电能。河南按计划从葛洲坝水电厂购入部分电量，由于其为火电系统，因此同湖北、湖南的水电存在着季节性电能交换。湖南水电为主网承担了相当一部分调峰任务。华东与华中电能交换按照国调中心的计划执行。

3华中电网输电线路利用份额计算
3.1输电线路利用份额潮流分析
　　对图1所示的华中电网主网架，采用潮流分析法^[4]计算在确定的运行方式下的各个电源点对输电线路的利用份额。几种典型运行方式下的计算结果（潮流数据来自SCADA系统，忽略网损）如下：
　　（1）丰水期大负荷潮流见图2。表现为葛洲坝水电厂、隔河岩水电厂向各负荷节点送电。线路利用份额列于表1。
　　（2）枯水期小负荷潮流见图3。河南火电送入主网，华东向华中送电。线路利用份额见表2。
　　（3）枯水期大负荷潮流见图4。线路利用份额列于表3。其中认为湖南送入的电力290MW是由80MW的低价水电与210MW的高价水电组成。
　　潮流分析方法能反映电能流动的自然特性，有其客观公正的一面。但是将其直接应用于华中电网时却存在一些与实际情况不相符的地方。例如，华中电网向华东网送电指的是葛洲坝水电厂的电送出，而隔河岩水电厂的电不出湖北省。然而按照潮流分析，丰水期大负荷时隔河岩水电厂的电直接送向华东电网，葛洲坝水电厂却要替隔河岩水电厂承担送湖北电能的过网费。
　　针对这一情况，本文在考虑具体交易合同的基础上，对输电线路的利用份额进行了重新计算。
3.2输电线路利用份额交易合同分析
　　首先定义实际存在的交易合同。如图5所示，假设华中500kV主网承担着12种电能交易合同的输电任务，图中每一个箭头代表一个交易合同的电能传输方向。　　然后，寻找可协作合同，进行合同间交易置换。例如，假设在丰水期大负荷方式下存在有5个交易合同：
　　合同1：葛洲坝水电厂送湖北（双河、玉贤、凤凰山）1277MW；
　　合同2：葛洲坝水电厂送河南网54MW；
　　合同3：葛洲坝水电厂送湖南网278MW；
　　合同4：葛洲坝水电厂送华东网454MW；
　　合同5：隔河岩水电厂送湖北网242MW。
　　通过电网结构、潮流自然流向与交易合同流向分析发现，合同4与合同5存在着相互替代关系。即葛洲坝水电厂替隔河岩水电厂送电到湖北电网，隔河岩水电厂替葛洲坝水电厂送电到华东电网。不难判断，这种相互替代对双方都是有利的，具体体现在减少了葛换线潮流。因此认为，合同4与合同5是可协作合同。对于这种可协作合同，进行相应的交易置换，即将隔河岩水电厂送湖北的242MW电力在换流站与葛洲坝水电厂送华东电网的242MW电力在葛洲坝交换，交换的结果相当于这部分电能免费通过了葛换线。
　　通过交易置换，潮流方向与交易合同运输方向趋于一致，在此基础上计算各个交易合同对输电线路的利用份额，结果列于表4。
　　为了与表1中的电源对输电线路的利用份额进行对比，对表4进行变换，得到表5。
　　从表5的结果可以看到，采用交易合同分析的方法能很好地解决隔河岩水电厂送电鄂东电网时输电线路费用分摊的问题。
　　对于其它运行方式下线路利用份额的计算过程都可以归纳为：定义交易合同，寻找可协作合同，进行合同间交易置换，最后计算线路利用份额。

4结语
　　关于输电电价的计算目前有多种方法，合理分摊成本与提供正确的电网利用率信号是各种方法不断探索的两个方面。考虑到华中电网运行的特点，本文采用交易合同分析方法计算了线路的利用份额，取得了较理想的结果。
　　对于输电电价，还应当深入研究[1][2]下一页