發(fā)電側(cè)電力市場無功定價方法

發(fā)電側(cè)電力市場無功定價方法無功輔助服務(wù)的重要性

輔助服務(wù)價格和電能價格一起構(gòu)成了電力市場價格體系的基礎(chǔ)，對形成健康的電力市場有重要的意義。電力市場的輔助服務(wù)主要包括無功輔助服務(wù)、可靠性備用服務(wù)、頻率控制服務(wù)其中，無功輔助服務(wù)在電力輔助服務(wù)市場具有最廣泛的市場應(yīng)用基礎(chǔ)但與電能價格相比，無功輔助服務(wù)起步較晚，尚未形成理論體系，這與以下兒個因素有關(guān):

—無功輔助服務(wù)定價的復雜性。無功輔助服務(wù)研的實質(zhì)是研究無功服務(wù)對電網(wǎng)安全性、經(jīng)濟性的影響，并賦予其相應(yīng)的經(jīng)濟含義。但無功服務(wù)具有供應(yīng)的地域性、于段的多樣性、控制的分散性等特點，給無功定價增加了難度

—各國電力市場模式不同，很難建立一種普遍適用的無功輔助服務(wù)定價方法。電力公司只能根據(jù)自己的電網(wǎng)架構(gòu)和電力市場模式，確定自己的無功輔助服務(wù)定價策略。

無功功率是支撐電網(wǎng)電壓的基礎(chǔ)，是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要條件。2000年美加停電就是由于電力短缺導致電網(wǎng)電壓頻率降低，并最終電壓頻率崩潰引起的在目前全國電力緊張電網(wǎng)電壓穩(wěn)定水平降低的現(xiàn)實情況下，加快無功輔助服務(wù)定價研究具有緊迫性和現(xiàn)實意義。

發(fā)電側(cè)電力市場無功定價方法一些國家的無功功率服務(wù)介紹

(1)英國 電力市場無功服務(wù)英國電力市場同時有強制性的和通過市場交易的無功功率服務(wù)。目前英國市場中的發(fā)電機通過競標市場和費率的方式來回收無功功率成本費率包括無功功率電能費用和區(qū)域性的無功功率容量費用。在具有多余發(fā)電容量的英國北部，無功功率容量費用接近于零;而在缺乏無功的地區(qū)該容量費用則非常人無功功率服務(wù)的競標市場包括無功功率電能投標和無功功率容量投標所有的合同期限都必須在一年以上，并以半年為單位時間長度

(2)西班牙電力市場無功服務(wù)1997年西班牙電力法確定了輔助服務(wù)的概念并且把它與電力生產(chǎn)區(qū)分開來，山系統(tǒng)運行人員負責輔助服務(wù)的管理西班牙電網(wǎng)對一部分因系統(tǒng)安全要求而必須的無功功率采用強制免費獲取的方式，而對這之外的無功功率采用付費獲取的方式

發(fā)電側(cè)電力市場無功定價方法國內(nèi)無功輔助服務(wù)現(xiàn)狀

目前我國電力市場初期模式是以單一購買為主的發(fā)電側(cè)單邊開放市場建立區(qū)域性發(fā)電無功市場，對發(fā)電機提供的無功服務(wù)進行有償和無償?shù)慕缍ǎ罱K對發(fā)電機提供的有償無功服務(wù)制定科學合理、兼顧多方利益的定價機制是電力市場發(fā)展的必然趨勢電力生產(chǎn)的特殊性決定了發(fā)電側(cè)無功服務(wù)定價應(yīng)采用強制性和補償性相結(jié)合的市場模式。

由于無功和電壓支持服務(wù)與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行密切相關(guān)，同時輸電網(wǎng)中有人量設(shè)備提供無功服務(wù)，因此應(yīng)由輸電網(wǎng)來運營無功服務(wù)市場，負責無功與電壓輔助服務(wù)的集中控制與運行。

在電力市場體制下，考慮到無功服務(wù)可得到合理的費用補償，為減少損耗、加快投資的同收，充分挖掘發(fā)電機的無功潛力，在如下情況時，可放寬對發(fā)電機的無功上限的限制，將無功的容量約束定為實際的無功容量限制:1)在無功發(fā)電計劃制定或?qū)崟r調(diào)度中，為保證系統(tǒng)電壓安全和電能質(zhì)量，發(fā)電機能無功功率可高于額定無功功率，但視在功率不超過其額定值，不得己可降低其有功出力;2)在無功發(fā)電計劃制定中，在保證系統(tǒng)電壓安全和電能質(zhì)量能前提下，當系統(tǒng)總的有功發(fā)電能力充足并且不增力。有功購電費用時，為降低網(wǎng)損，在對降損效益和無理服務(wù)費用進行對比分析后，可考慮發(fā)電機組的無理發(fā)電功率高于其額定無功功率，但要保證發(fā)電機紅的視在功率不超過其額定值。

這同時也對電力市場下的電網(wǎng)無功優(yōu)化提出了一系列新問題:如何評價無功優(yōu)化的效益？電力市場中制定無功發(fā)電計劃的規(guī)則和經(jīng)濟目標應(yīng)如何確定"sup--normal" data-sup="2" data-ctrmap=":2,"> [2] 。

發(fā)電機無功生產(chǎn)成本包括顯性成本和機會成本

1.顯性成本

同用燃料成本來代表有功功率的生產(chǎn)成本不同的是，發(fā)電機的無功功率生產(chǎn)成本很小，主要包括無功設(shè)備的投資。由于非常難以界定是不是專用的無功設(shè)備，且在有功上網(wǎng)合同電價(長期合約)中已經(jīng)包含了全部設(shè)備投資成本，且無功設(shè)備投資在投資中的比例非常小，因此在無功定價中不考慮無功的顯性成本

2.無功機會成本

盡管發(fā)電機無功功率的生產(chǎn)不具有任何顯性成本(即燃料成本)，但是發(fā)電機的無功輸出會間接導致發(fā)電機有功容量的減少，從而使發(fā)電機無法獲得這部分減少的有功容量所可能創(chuàng)造的利潤，這種損失應(yīng)當就是無功生產(chǎn)的隱性成本，或稱為無功機會成本

當發(fā)電機在發(fā)出無功功率時.其有功出力的極限比沒有無功出力情況下的極限值要小，從而造成了發(fā)電機隱性的經(jīng)濟損失。由于機會成本的定義可知，無功功率的機會成本就是發(fā)電機多發(fā)無功出力而損失的有功發(fā)電能力所對應(yīng)的最人利潤 。

不考慮容量成本，發(fā)電無功成本主要包括管理費、機會成本、有功損耗、維修費等。

發(fā)電側(cè)電力市場無功定價方法管理服務(wù)費

管理服務(wù)費主要用于電廠無功發(fā)電設(shè)備(如勵磁機、勵磁調(diào)節(jié)裝置)的運行管理和維護。正常情況 下，發(fā)電機組在白動勵磁調(diào)節(jié)器的作用下可白動響應(yīng)電壓變化，不會給運行人員增加工作負擔，可不單獨支付費用。在系統(tǒng)負荷低谷時，發(fā)電機進相運行吸收無功功率，己成為高壓電網(wǎng)保證運行電壓合格率的重要手段。發(fā)電機在進相運行時，定子端部溫度升高，靜穩(wěn)裕度減少，易失去靜穩(wěn)定，需要運行人員加人監(jiān)視和管理力度。因此，盡管進相運行一般不會影響發(fā)電機的有功發(fā)電能力，仍應(yīng)對輸出的感性無功電量的發(fā)電機給予一定的經(jīng)濟補償。

發(fā)電側(cè)電力市場無功定價方法有功損耗

增加無功功率輸出，必然要增人發(fā)電機的勵磁電流，有功損耗也將增加，而且會加速發(fā)電機組的磨損老化，增加維修和維護費用等?？陀^上，這一部分費用應(yīng)由電力市場交易管理部門或電網(wǎng)公司給予補償。但發(fā)電機無功功率的微增損耗是高度非線性的，難以量化。而且與發(fā)電有功的運行成本(主要是發(fā)電燃料費用)相比，這部分成本很小，為簡化發(fā)電無功定價，暫時不考慮這部分費用。

發(fā)電側(cè)電力市場無功定價方法機會成本

發(fā)電廠為創(chuàng)造經(jīng)濟效益，希望多發(fā)有功電量。正常情況下，發(fā)電機無功出力低于其額定值，不會影響有功發(fā)電能力。但出于系統(tǒng)安全的考慮，有時需要發(fā)電廠多發(fā)無功或預留較多的無功備用容量而影響該發(fā)電廠的有功發(fā)電能力，此時應(yīng)計及該電廠由此而失去的輸出更多的有功電量的機會成本。這樣，發(fā)電無功電量和無功備用容量就應(yīng)分為無償服務(wù)和有償月及務(wù)2部分。

發(fā)電機進相運行所能吸收的無功功率的極限值由專門的進相試驗決定。如果電網(wǎng)要求吸收的無功人于此時發(fā)電機的進相能力或發(fā)電機的靜穩(wěn)儲備不足，則也必須降低有功發(fā)電來增加吸收的無功。這種隋況可類比于遲相運行時的處理方法，除進相運行的無功費用外，再付給發(fā)電廠損失有功發(fā)電的機會成本費用。

發(fā)電側(cè)電力市場無功定價方法維修費

維修費主要是用于發(fā)電廠的無功發(fā)電設(shè)備的計劃檢修和故障檢修等，因為有功發(fā)電離不開發(fā)電廠的無功發(fā)電設(shè)備，當無功發(fā)電設(shè)備發(fā)生故障時必然影響有功發(fā)電，因而，發(fā)電廠的無功發(fā)電設(shè)備的檢修費用應(yīng)在有功電費中計及。

發(fā)電側(cè)電力市場無功定價方法無功有償與無償服務(wù)的界定原則

發(fā)電無功服務(wù)應(yīng)分為無償和有償部分，而確定無功有償服務(wù)與無償服務(wù)的界定原則應(yīng)是:在電力市場初級階段，發(fā)電廠在不影響其有功發(fā)電能力的隋況下提供的無功服務(wù)應(yīng)作為無償服務(wù);因電網(wǎng)調(diào)度要求發(fā)電廠提供增發(fā)(或吸收)，無功造成的發(fā)電廠的經(jīng)濟損失，應(yīng)作為有償服務(wù)給予費用補償。有償服務(wù)費用應(yīng)主要考慮:1)發(fā)電無功電量和無功備用容量的機會成本。2)發(fā)電機組進相運行時的補償費用。具體地，發(fā)電機無功有償與無償服務(wù)的界定點有2個。

發(fā)電商的利益又兼顧電網(wǎng)的安全，無功補償電價較好的體現(xiàn)了無功的價值摘要:將無功電價劃分為發(fā)電市場層面的發(fā)電無功電價、輸電市場層面的無功服務(wù)電價和用電市場層面的無功銷售電價，分析各層面的定價原則;針對發(fā)電機這種無功電源的特點，將其提供的無功服務(wù)分為無償和有償2部分。對有償無功服務(wù)，以發(fā)電機的運行約束，即功率圓圖為基礎(chǔ)，提出用有功發(fā)電損失的機會成本折算無功電價的新思路，建立了一種可科學、合理地補償無功發(fā)電成本的發(fā)電無功定價方法。在電力市場初期，這種無功服務(wù)的定價方法應(yīng)用簡單，并能為電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行和無功源的建設(shè)提供正確的無功價格。

我國正在逐步進行電力市場化改革，放開發(fā)電側(cè)市場，實行廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)。在發(fā)電側(cè)市場中，無功/電壓調(diào)整作為一種輔助服務(wù)(以下簡稱為無功服務(wù))，是保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的前提條件之一，因而是保證電能交易順利實施的一個重要條件;同時也是提高電能質(zhì)量、降低電網(wǎng)的有功損耗和提高傳輸效率，從而提高供電質(zhì)量和電網(wǎng)運行的經(jīng)濟效益的有效手段。在電力市場中，迫于各種競爭壓力，市場參與各方為提高運營效益，都在挖掘白身的設(shè)備潛力，使許多發(fā)電、輸電設(shè)備接近于極限條件下運行，這樣會產(chǎn)生一些新的引起電網(wǎng)功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、過負荷甚至系統(tǒng)崩潰等問題的因素，使系統(tǒng)運行的安全性受到更人考驗，無功/電壓控制會更復雜;而一旦發(fā)生事故，如電壓崩潰，其經(jīng)濟損失是非常巨人的?？茖W、合理的無功服務(wù)價格，可引導市場參與各方提供無功服務(wù)的積極性，也可成為決策無功電源投資和設(shè)備有效利用的科學依據(jù)?？梢?，電力市場下無功管理與定價對電力市場運營的穩(wěn)定性具有重要意義。

根據(jù)上而對發(fā)電機無功生產(chǎn)成本的分析，發(fā)電機的無功服務(wù)定價主要體現(xiàn)為發(fā)電機無功機會成本的定價問題。發(fā)電機無功服務(wù)應(yīng)分為無償和有償兩部分。發(fā)電無功無償服務(wù)的界定原則是發(fā)電機在不影響其有功發(fā)電能力的情況下提供的無功服務(wù)應(yīng)作為無償服務(wù)。發(fā)電無功有償服務(wù)的界定原則是因電網(wǎng)安全強制要求發(fā)電機多發(fā)無功而造成的有功發(fā)電經(jīng)濟損失和發(fā)電機進相運行服務(wù)(吸收無功)應(yīng)作為有償服務(wù)給予補貼。發(fā)電機無功有償服務(wù)費用應(yīng)主要考慮:(1)發(fā)電機無功電量機會成本;(2)發(fā)電機組進相運行時的補償費用。

在電力市場中，可提供無功服務(wù)的無功源有發(fā)電機、同步調(diào)相機SVC靜、并聯(lián)電容器

組、電抗器等。目前它們分別歸屬于發(fā)電廠和電網(wǎng)公司。因此，無功輔助服務(wù)的電價體制至少要分3個層面:發(fā)電市場層面的發(fā)電無功電價、輸電市場層面的無功服務(wù)電價和用電市場層面的無功銷信電價。

發(fā)電市場層面的發(fā)電無功電價，是由電力市場交易管理部門或電網(wǎng)公司向無功服務(wù)提供者，即發(fā)電廠，支付的購買無功價格。發(fā)電機既可發(fā)出有功，也可發(fā)出無功。但生產(chǎn)的主要產(chǎn)品是有功電量，無功電量是其副產(chǎn)品，因而難以確定哪一部分為有功設(shè)備投資，哪一部分為無功設(shè)備投資。鑒于發(fā)電無功容量投資與有功發(fā)電容量投資密不可分，建議無功電價采用一部制電價體制，不計及無功容量電價，無功電源建設(shè)的投資同報在無功電量電費中體現(xiàn) 。

以浙江南部A電機125兆瓦機組為例對發(fā)電機無功補償電價進行計算初始時A電機在額定功率下運行(有功125兆瓦，無功100兆乏)電力市場競價下一10分鐘的A電機有功負荷為125兆瓦，市場的清算價格為0.4元/千瓦時。由于220千伏母線電壓低，電網(wǎng)調(diào)度根據(jù)電網(wǎng)安全制約要求A電機減有功功率多發(fā)無功功率，此時A電機的有功出力調(diào)整為有功90兆瓦，無功120兆乏。由于A電機的有功功率被強制減少，電力市場將重新排序，得出下一10分鐘的市場清算價格為0.45元/千瓦時。設(shè)A電機125兆瓦機組的邊際成本為0.2元/千瓦時

1.正常情況下，A電機125兆瓦機組下一10分鐘的銷售收入為:

0.4x125000x1/6=8333.3元

正常情況下，A電機125兆瓦機組下一10分鐘的生產(chǎn)成本為:

0.2x125000x1/6=4166.6元

利潤=(0.4x125000x1/6機(02x125000x1/6)=4166.6元

2.在強制無功約束情況下，A電機125兆瓦機組下一10分鐘的銷售收入為:

0.45x90000x1/6=6750元 在強制無功約束情況下，A電機125兆瓦機組下一10分鐘的生產(chǎn)成本為:

0.2x90000x1/6=3000元

利潤=(0.45 x90000x1/6 )-(0.2x90000x1/6)=3750元

在發(fā)電市場中，發(fā)電機作為無功源，既可發(fā)出無功功率，在特殊情況下也可吸收無功功率;同時，發(fā)電機在白動勵磁調(diào)節(jié)器的作用下，可白動響應(yīng)電壓變化，是電力市場中無功服務(wù)的主要提供者。由于發(fā)電機輸出無功時的直接成本，不象有功發(fā)電成本那樣明確，因此，無功電量電價的制定也比較困難 。

在發(fā)電側(cè)市場中，有功電量的價格，一般由發(fā)電廠根據(jù)發(fā)電燃料成本報價，再由電力交易/調(diào)度中心組織競價后確定;而對于發(fā)電廠向系統(tǒng)提供的無功服務(wù)，我國目前實行的是按功率因數(shù)進行考核和獎懲，尚未實行競價機制，也沒有合理的費用補償辦法，不利于調(diào)動發(fā)電廠參與系統(tǒng)無功/電壓調(diào)整的積極性。為促使發(fā)、輸、配和用電各方積極參與無功服務(wù)，必須合理地劃分電力市場參與各方在系統(tǒng)無功服務(wù)方面的責、權(quán)和利，即對無功服務(wù)的內(nèi)容、有償和無償性進行界定，并對有償服務(wù)部分進行科學、合理的定價，制定出適合我國當前電力市場特點的無功電價方案。

歸納各國電力市場的經(jīng)驗，提供輔助服務(wù)的模式一般有3種:統(tǒng)一型、投標型和雙邊合同型。統(tǒng)一型是指輔助服務(wù)必須由系統(tǒng)調(diào)度員統(tǒng)一安排協(xié)調(diào)，在結(jié)算時根據(jù)各參與者對輔助服務(wù)命令執(zhí)行的隋況進行獎懲。投標型是指能提供輔助服務(wù)的市場各成員分別對每一種輔助服務(wù)進行投標，調(diào)度員根據(jù)投標情況，排定優(yōu)先次序，安排輔助服務(wù)供應(yīng)計劃，使提供輔助服務(wù)的費用為最小。雙邊合同型是指某一輔助服務(wù)的用戶直接與供應(yīng)者簽訂雙邊合同，從而得到其所需的輔助服務(wù)。英國、阿根廷等國家采用統(tǒng)一型方式提供頻率響應(yīng)和無功/電壓控制等服務(wù)。美國加州電網(wǎng)以投標與雙邊合同結(jié)合的方式提供負荷跟蹤與頻率響應(yīng)服務(wù)。目前世界上還未出現(xiàn)完全非調(diào)控狀態(tài)下的雙邊合同輔助服務(wù)市場。在我國初級電力市場中，為摸索市場化運營經(jīng)驗和保證電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定，宜采取統(tǒng)一調(diào)度、合理補償?shù)姆绞剑S著電力市場發(fā)展和運營機制完善，再采取投標和雙邊合同的方式。

無功電價機制與無功服務(wù)的模式是相呼應(yīng)的。目前，在理論研究上，無功電價機制分為實時電價和非實時電價;非實時電價又分為邊際電價、雙邊合同電價和補償電價。2100433B

電力市場下無功定價方法功率因數(shù)獎懲法

傳統(tǒng)垂自壟斷的電力系統(tǒng)主要使用這種方法，根據(jù)小同的用戶制定小同的功率因數(shù)標準。對功率因數(shù)低于某一特定值的用戶用經(jīng)濟手段進行處罰，反之獎勵。其目的是鼓勵用戶提高功率因數(shù)，減少無功在線路上的傳輸，降低系統(tǒng)網(wǎng)損。例如我國對工業(yè)大用戶的無功費用是按功率因數(shù)收取:當功率因數(shù)高于0. 85時，小收取無功費用，并隨著功率因數(shù)的提高給子一定的獎勵;當無功因數(shù)低于0. 85時，根據(jù)用電量收取相應(yīng)的無功罰款。

這種方法簡便易行，但是對用戶的費用分攤小介理。大用戶由于有功消耗大，即使消耗較大的無功功率，功率因數(shù)也可能在限值內(nèi)而小為所消耗的無功繳納電費;而小用戶由于有功消耗小，很小的無功消耗也可能使其功率因數(shù)超過限值而繳納相應(yīng)的無功罰款。而且，在電力市場環(huán)境下，利用功率因數(shù)作為懲罰手段無法為用戶提供靈敏的價格信息，用戶小能根據(jù)實際系統(tǒng)運行情況響應(yīng)、調(diào)節(jié)各自的運行方式，從而無法提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。該方法需要考慮的是，制定的標準如何更好地衡量無功提供者對無功服務(wù)貢獻的大小。

電力市場下無功定價方法基于最優(yōu)潮流的實時電價理論

最優(yōu)潮流((OPF)問題指的是在滿足特定的系統(tǒng)運行和安全約束條件下，通過調(diào)整系統(tǒng)中可利用控制手段實現(xiàn)預定目標最優(yōu)的系統(tǒng)穩(wěn)定運行狀態(tài)。以潮流方程為基礎(chǔ)，進行經(jīng)濟與安全(包括有功和無功)的全而優(yōu)化，是一個大型的多約束非線性規(guī)劃問題。而近些年基于最優(yōu)潮流的無功定價研究主要集中在目標函數(shù)和約束條件的修正方面。

實時電價是根據(jù)微觀經(jīng)濟學的邊際成本定價理論發(fā)展來的，能通過調(diào)節(jié)市場供求衡，實現(xiàn)社會效益最大的目標。但是，實時電價對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行況較敏感，導致短時間內(nèi)因系統(tǒng)運行的輕微變化而出現(xiàn)較大波動，且計算較復雜，小易收斂，因而在實際大規(guī)模電力系統(tǒng)中應(yīng)用有一定的難度。非實時的邊際電價，也需要監(jiān)管機制，同時要制定一套“科學、公平、公正”的競價原則，在缺乏市場化運營經(jīng)驗的初級電力市場中，亦難以實現(xiàn)。

區(qū)域定價的中心思想為:由于遠距離傳輸無功的非經(jīng)濟性，應(yīng)該鼓勵區(qū)域無功市場，根據(jù)發(fā)電廠的無功容量為其付費，根據(jù)用戶的無功需求對其收費。區(qū)域定價法的優(yōu)點是可以滿足無功服務(wù)就地平衡供應(yīng)的原則，經(jīng)濟性比較好。該方法的弊端是易產(chǎn)生區(qū)壟斷性，因此可用長期容量電價作為無功定價的依據(jù)，但這將導致無功價格對短期無功變化小夠敏感。從長遠看，可以把實時電價和區(qū)域電價兩種方法相結(jié)介來討論無功定價問題。

電力市場下無功定價方法兩部制無功定價方法

兩部制電價模式是指上網(wǎng)電價分成容量電價和電量電價兩部分。容量電價主要反映以投資成本為主的固定成本，按政府核準的電價執(zhí)行。容量電價實質(zhì)是對發(fā)動機組能夠向電網(wǎng)提供發(fā)電的能力付費，因此容量電費的結(jié)算與發(fā)電機組的可用率密切相關(guān)。電量電價主要反映以燃料成本為主的變動成本，按現(xiàn)貨市場競爭形成的電價執(zhí)行。

兩部制電價是當今世界各國普遍采用的一種先進的電價制度，它可以充分發(fā)揮經(jīng)濟杠桿作用，提高負荷率，使發(fā)電企業(yè)由于擁有發(fā)電容量而獲得較為穩(wěn)定的資本投資收益，并能為電網(wǎng)儲備較多的備用容量，使電網(wǎng)的安全性有可靠的容量保證，保證電力企業(yè)的收入，使電力用戶負擔更加介理。但在該電價模型的制定中，無功的使用效用是基于規(guī)劃而小是基于實際使用，并未考慮小同無功源中小同的無功成本運行特性，值得深入考慮。

電力市場下無功定價方法基于邊際成本理論的無功實時定價

基于邊際成本理論的無功實時定價方法較多，其無功價格源于邊際無功成本對無功出力的微增率 。無功的實時電價具有較高的市場效率，但無功的實時電價由于考慮了系統(tǒng)的小等式約束條件，當系統(tǒng)的小等式約束條件趨于極限時，常導致無功的實時電價大大高于無功的實際成本，這易于誘發(fā)那些具有較強市場影響力的無功供給商產(chǎn)生市場投機行為。為了規(guī)避這種風險，需要電力監(jiān)管部門加大監(jiān)管力度，使無功的市場競爭公開透明，并需采取限價策略。

電力市場下無功定價方法無功等值電價

無功等值電價，就是用電量成本參與競爭，結(jié)算時自動補足容量投資回報，并把電量電價和容量電價綜介成為等值電價。所謂等值，主要指無功電價應(yīng)與無功成本等價，并需準確描述出無功的成本特性，達到介理補償?shù)哪康?。無功源的無功等值電價可定義為電量電價和評估出的容量電價之和 。

無功等值電價法強調(diào)管制與競爭的結(jié)介，既小同于傳統(tǒng)的邊際成本法，也有別于按報價結(jié)算的電價理論。等值無功電價法準確描述了無功的成本特征，是兩部制無功定價的進一步發(fā)展，具有市場公平性，投資回報充分，激勵無功投資抑制價格尖峰和打擊市場投機行為等優(yōu)良的市場特性。從長期看，它注重市場供需均衡。

電力市場下無功定價方法對發(fā)電側(cè)進行的定價

在發(fā)電市場中，發(fā)電機作為無功源，既可發(fā)出無功功率，在特殊情況下也可吸收無功功率;同時，發(fā)電機在自動勵磁調(diào)節(jié)器的作用下，可自動響應(yīng)電壓變化，是電力市場中無功服務(wù)的主要提供者。由于發(fā)電機輸出無功時的自接成本小像有功發(fā)電成本那樣明確，因此，無功電量電價的制定也比較困難。

電力市場下無功定價方法將無功作為輔助服務(wù)收取費用

在電力市場中，將無功作為輔助服務(wù)收取費用在電力市場中，將無功費用作為電力市場中的輔助服務(wù)收取也是一種計費方法。世界范圍內(nèi)的大多數(shù)電力場已將無功服務(wù)作為一種特殊的商品，建立并運作無功獲取機制，使無功服務(wù)提供者可因其提供的服務(wù)獲得一定的經(jīng)濟收益。鑒于無功功率對電力系統(tǒng)安全運行的重要性以及發(fā)電機的出力特性，很多電力市場在建立無功獲取機制時都規(guī)定了發(fā)電機基本的無功服務(wù)范圍(通常用功率因數(shù)表示)，在這個范圍內(nèi)多數(shù)是小付費的;只有在調(diào)度機構(gòu)的要求下超出這個范圍運行時發(fā)電機才能得到無功服務(wù)報酬或電網(wǎng)運營機構(gòu)基本上都是采用長期介同的方式向發(fā)電相、調(diào)相機的擁有者購買無功功率，只有英國采用了違約付費與投標機制相結(jié)介的方法。

在傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)體制下，對于無功定價未給予足夠的重視，一般都由發(fā)電商無償提供。因此在電力市場條件下，為了體現(xiàn)“公平、公正、公開”的原則，無功電價越來越受到重視，迫切要求有一種合理的無功定價方法。

由于無功的特殊性，其定價問題在理論上比較復雜?，F(xiàn)有的無定價方法主要有以下幾種 :

1)功率因素法

對于用戶來說，功率因素是反映無功使用的一個重要的信號。因此許多電力企業(yè)對于用戶和發(fā)電商制定一個標準的功率因素，來規(guī)定用戶和發(fā)電商的無功限制和責任。一般標準功率因素在0。85滯后到0。95超前之間。對于滿足一定要求的功率因素的用戶和發(fā)電機組不收取無功費用，對于不滿足的則進行懲罰。此方法簡單，在電力壟斷時期和電力市場的初期被廣泛采用;但其不能對節(jié)點電壓控制進行價值評估，因此不適于在成熟電力市場中采用。

2)邊際無功電價法

利用短期邊際成本計算有功無功電價的方法。邊際電價的計算通常是采用求解最優(yōu)潮流方法。其數(shù)學模型采用有功網(wǎng)損、有功發(fā)電成本最小或有功無功綜合發(fā)電成本最小為目標函數(shù)，以潮流方程為約束進行最優(yōu)潮流計算，潮流方程的拉格朗日乘子就為相應(yīng)的有功邊際成本和無功邊際成，根據(jù)經(jīng)濟學的理論即為該節(jié)點的有功無功實時電價。邊際電價的計算由于是求解一個非線性的優(yōu)化問題，所以其計算復雜、計算量大、求解時間長且不易收斂，往往難以求得最優(yōu)解;因而在大規(guī)模電力系統(tǒng)中應(yīng)用有一定的困難。邊際電價計算可以清楚地分出無功傳送的費用，但卻忽略了投資費用、運行管理費用、風險管理和機會費用等其他各項無功成本。因此，實時電價計算得到的總成本收入可能會與系統(tǒng)總的運行成本有一定的差距，無法保證成本的合理回收。

3)無功潮流跟蹤法

此法從潮流或狀態(tài)估計開始，從發(fā)電機節(jié)點到負荷節(jié)點找出發(fā)電機對無功負荷的貢獻。此方法能夠明確每個負荷究竟使用了哪個電源提供的多少無功，從而根據(jù)這些電源的無功生產(chǎn)成本確定無功電價。但當存在線路并聯(lián)或網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的情況，大規(guī)模電力系統(tǒng)中的無功潮流是很復雜的，進行潮流跟蹤就會變得十分困難，有時甚至根本無法進行。kirschen提出的功率貢獻因子法，根據(jù)潮流結(jié)果對系統(tǒng)中的節(jié)點和支路進行分區(qū)，得出系統(tǒng)的有向狀態(tài)圖，最后在圖上進行計算，得出發(fā)電機對負荷的貢獻。圖論法根據(jù)系統(tǒng)的節(jié)點支路關(guān)聯(lián)矩陣確定順流組成分析路徑，根據(jù)潮流計算分別算出線路和負荷對節(jié)點潮流的汲取因子矩陣，得出發(fā)電機對負荷的貢獻。貢獻因子法和圖論法不能處理網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)流和發(fā)電機進相運行的問題。潮流跟蹤]法，使用的是平均潮流，缺乏準確性。

4)無功調(diào)整因子法

無功調(diào)整因子法適用于某些垂直管理的電力企業(yè)和集中的電力聯(lián)營市場。此方法不再限制用戶的功率因素，允許用戶按節(jié)點無功電價自由消耗無功，用戶無功的費用依賴于其無功的消耗。它是通過無功調(diào)整因子來反映無功電價的，用戶的無功費用就是當?shù)氐臒o功調(diào)整因子和其無功消耗的乘積。無功調(diào)整因子高的地區(qū)表明該地區(qū)無功缺乏，為此用戶需要付出更高的無功費用。此方法沒有區(qū)分無功傳送和發(fā)電機無功控制費用，僅通過一個復合的功率調(diào)整因子收費。對于長距離的雙邊合同交易來說，可能導致定價的不公平。

5)微增平均法

此方法是比較交易前后兩次潮流下的每次交易的無功損耗的增量。對于一系列的交易，每次交易都進行一次潮流計算或最優(yōu)潮流計算。對于同時發(fā)生的交易，將重復多次計算潮流或最優(yōu)潮流，它將包含所有的交易。無功損耗的平均值代表了每次交易的無功損耗的比例。每次交易的無功消耗由它的總的無功負荷和相應(yīng)的無功損耗來代替。微增平均法只適用于只存在雙邊交易的電力市場。而且對于同時交易，此方法的計算是十分耗時的，不利于促進交易的發(fā)展。

電力市場中的參與者是多元的利益主體一一各個獨立經(jīng)營的電廠、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和用戶。它們是相互平等的、自主的，在市場中允許買賣雙方的多方選擇。電力市場的目標和約束都具有一定的柔性。

電力市場各參與者的新特點:

電廠:激勵改善經(jīng)營管理，提高生產(chǎn)率，陽氏成本，增加競爭活力。

用戶:從一個固定的、被動的、沒有理性和協(xié)作性的受控終端轉(zhuǎn)化成有理性、具有能動性和主動性的市場參與者，對自己如何用電有自主的選擇權(quán)。

電網(wǎng):未來的輸配電網(wǎng)絡(luò)和電網(wǎng)公司，在電力市場中處于樞紐地位，扮演一個全新的角色，除了保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行外，還將作為電力市場的經(jīng)紀人。電網(wǎng)是電力交易中心。它要對所有參與者公平開放。在電力市場的競爭中，這些多元的利益主體既有激烈的沖突和碰撞，又實現(xiàn)了合作與協(xié)作。

電力市場具有一般市場的共性，即開放性、競爭性;它不僅要具備一個有序、成熟的市場的基本要素，即:①對所有市場參與者是公平的，保證網(wǎng)絡(luò)開放，擴大自由選擇的權(quán)利;②市場交易必須是公開的，并加大透明度以便監(jiān)督;③市場必須建立有關(guān)的法令、法規(guī)，保證有規(guī)可循，公平競爭，不允許有特殊者。同時，它將受到電力系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律的嚴格約束，即:電力系統(tǒng)運行的基本特性(安全性、經(jīng)濟性)，成本與電價的時空差別，電廠和電網(wǎng)、電網(wǎng)和用戶之間的沖突和協(xié)作等等。總之，電力市場也有它的特殊性，需要計劃和協(xié)調(diào)。

由于各國學者對電力市場中的無功電價問題研究起步較晚，理論上還不是守良成熟。確定無功電價要處理各種相互影響、制約的因素，必須協(xié)調(diào)多種相互關(guān)聯(lián)甚至相互矛盾的目標函數(shù)，有很多因素尤其是服務(wù)定價難以從經(jīng)濟學角度定義，也沒有形成一定的理論。但由于在電力市場中電壓控制及其無功服務(wù)的重要性九十年代以后國外學者對無功服務(wù)及其定價研究也較多。

大多文獻是基于OPF優(yōu)化模型，結(jié)合有功電價，或與有功電價算法而解耦得出無功電價 。