摘要：现今我国电力行业发展迅速，大用户直购电作为一项重要的创新举措，需要着重分析其整体增长对于发输电系统是否产生阻碍，对大用户直购电的发输电系统进行可靠性评估方案的设计，全方面考虑系统阻塞概率、系统阻塞容量期望和系统可用传输容量期望值等可靠性指标，分析在差异环境下直购电发输电系统的可靠性高低，根据相关系统中的公式进行模拟计算，用以证明大用户直购电的发输电系统可靠性评估方案的可行性。本文从电力行业的创新改革作为切入点，研究不同情况下直购电数量所占比例中的发输电系统可靠性标准，并针对直购电限制提出相应的整改意见，为我国电力行业的中大用户直购电的有序化开展提供参考[1]。
关键词：直购电；发输电；评估
引言：大用户直购电目前是我国电力行业的重大改革措施之一，其主要目的是建立需电用户和电力公司之间零环节交易平台，使二者能够直接进行交接工作，同时使各方面条件符合准入标准的用户能够与电力公司直接开展购售电，从根本上完善电力市场的交易体系。我国目前已经有二十四个省市开始引入大用户直购电试验平台，随着大用户直购电范围增大，所需电量也逐年提高。例如华北电网公司，附近多个省市接连建立大用户直购电交易区。这一举措能够有效应对逐年递增的需电量，与此同时还能够缩小企业发配电成本，对我国电力市场的发展起到了重要作用。
1.浅析大用户直购电的发输电系统可靠性
大用户直购电的发输电系统可靠性主要是指最低限度的质检标准与其数目对系统向用户输送电力的能力范围。虽然大用户直购电相比于传统方式有着较多优势，但是随着其不断发展，此类基于电力市场而存在的配置方式无法支撑电力系统的安全运行，缺乏稳定性、可靠性。这些问题主要体现在以下几点：
1.大用户本身所需电量较大，在直购电过程中一般能够获得极大的折扣，这一做法更加刺激了大用户的购买欲望，从而增加大用户对用电量的需求。而对于需电量较少并且没有达到大用户直购电电荷量标准的一般用户，这部分用户在购电过程中享受不到任何折扣，所以负荷相对来讲增长较为缓慢。相关发配电系统中电力负荷容易出现不平衡的情况。
2.大用户直购作为一个庞大的群体，在与相关电力企业进行交易时，极有可能产生购电量大于自身所需电量的情况，这种情况将会严重影响电力企业正常发输电，从而引发供电不足等情况。在设计好发电方案以后，如果电力公司出现不可避免的意外情况，例如设备损坏等，配电网将难以支撑庞大的供电工作。亦或者大用户的经营情况出现了问题，不能够及时消耗电力公司所发配的电量时，配电网将面临电力过盛的问题。
3.在我国现今电力市场的发展过程中，大用户直购电与电力企业之间的交易模式具有极强的不稳定性，极易造成某区域电荷过盛或者供电不足的情况，影响了电力系统的稳定运行。电力企业所关心的经济利益是否达到企业的发展标准，从而忽视了电力平衡的重要性。
针对以上问题，本文将对大用户直购电的发输电系统可靠性进行有效评估。
2.大用户直购电的发输电系统可靠性评估方式
当今我国的电力市场竞争激烈，基于这一环境下的可靠性评估显现出了诸多全新的特征，为其研究提供了明确方向。根据现有文献对当下市场中的发输电系统可靠性评估开展了进一步研究，对直购电交易模式、含大用户直购电的电力系统调度进行初步分析[2]。
在大用户直购电的发配电系统可靠性评估过程中，主要以机组强迫停运率来对单体机组的最高发电量进行统计，从而计算出一个可以支撑发配电系统稳定运行的具有可靠性的衡量标准。而在输电系统可靠性评估中，则通过线路强迫停运率计算故障状态下的最小切负荷量以表征电网可靠性水平[3]。大用户的购电量与电力企业对于购电的价格有着直接联系，对发输电系统的源头端口来说，达到与大用户进行交易标准的相关电力企业，在合约期限中根据签订电量除去与之相对的电容量，这样有关部门在进行电力清算时将不再对这一部分进行划分。而在网端方面，大用户与电力公司在购店价格的角逐上极有可能导致电荷分布不平衡，造成供电不足或者发输电线路拥堵等情况，对平稳供电造成了阻碍。
2.1大用户直购电量
大用户直购电的交易过程中，大用户与电力企业的相互协商成为了主要的交易方式，网络虚拟竞价平台成为了电力市场日后的发展目标。分析我国当前大用户直购电的交易情况，本文采用假设法，在直购电价格超出供电公司的最低成本并且低于市场价时，电力公司通常以电能来弥补对方所让的资金部分，而大用户收到价格的印影响，导致其进一步加大购电量，使得大用户与电力公司之间的交易关系陷入恶性循环。所以需要在交易开始前进行发输电系统可靠性的评估，以保障交易能够顺利进行。笔者将大用户需电数量与电能价钱之间的联系用以下的函数表示，普通用户由于需电量较小，对于整体的影响不大，可以将其以一条直线表示。
其中EN代表第N个大用户的需电数量，max、min分别为最大值与最小值，CN是大用户N购买电能的花费，前后两者为其价格的上限与下限。
2.2概率可用传输能力
为保障大用户直购电过程中配电网的输电能力，本文根据可用传输能力期望值 (expected available transfer capability，EATC)指标[4]。通过大用户的购电比例能够推算出电能传输能力的计算公式。可用传输力是早保障发输电系统稳定运转的前提下，各区域间大概提高输送的最大功率值。在蒙特卡洛抽样下，能够以计算系统可用传输能力的最大值。具体操作如下
3.结语
本文通过提出对大用户直购电的发输电系统可靠性评估研究方式，创建系统阻塞概率、系统阻塞容量期望值和可用传输能力期望值等可靠性指标[3]，分析在不同背景下每个大用户直购电量所占百分比对发输电系统可靠性的作用。以两个系统为例，根据IEEE-RTS79 和IEEE-RTS96 系统的运算实验，笔者得到了两种结论，其一，在大用户直购电需求较少时，即需电量小于最大限值的百分之三十，大用户直购电对发输电系统可靠性不存在明显影响。其二，当大用户直购电超过限定的某一数值时，即需电量超过最大限值的百分之三十。在大用户直购电量逐步递增的同时，发输电系统可靠性与其产生逆向增长，导致其可靠性大大降低。因此，大用户直购电需要保持在一定标准范围内。其三，我国现今大用户直购电规模逐年增加，在交易过程中需要大用户提前做好市场调研，对于停运率高的机组不予其签订购买合约，最好将机组强迫停运率纳入大用户直购电交易的核准条件之内。这里需要强调的是，本文通过对案例模拟计算所得到的大用户直购电限制规模并不具有适配性，仅仅是从发输电系统可靠性的角度为大用户直购电提供可以参考的建议。完善大用户直购电体系，进而推动我国电力市场的可持续发展。
参考文献：
[1]雷宇骁,李更丰,黄玉雄,别朝红.基于支持向量机的发/输电系统快速蒙特卡洛可靠性评估方法[J].电信科学,2019,35(06):15-24.
[2]杜孟珂,程浩忠,柳璐.考虑大用户直购电的发输电系统可靠性评估方法[J].电网技术,2019,43(02):570-576.
[3]徐青山,蔡霁霖,李淋,郑爱霞.含多状态机组风电场的发输电系统可靠性评估加速方法[J].中国电机工程学报,2018,38(24):7248-7257+7451.
[4]谢海鹏,何剑,别朝红,云雷,易俊,汤涌.基于二阶锥切负荷模型的大规模交直流混联电网可靠性评估[J].电网技术,2016,40(12):3761-3767.
论文作者:赵洪博
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/29
标签：用户论文; 购电论文; 可靠性论文; 系统论文; 电力论文; 电量论文; 过程中论文; 《电力设备》2019年第15期论文;