【电力期刊】发电侧峰谷分时电价设计及电量分配优化模型.pdf

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1、 第2 7 卷第8 期02 0 0 7 年5 月 电 力自 动 化 议 备E l e c t ri c P o w e r A u t o m a t i o nE q u i P m e n tVo l.2 7N o.8A u g.2 0 0 7发 电 侧 峰 谷 分 时 电 价 设 计 及 电 量 分 配 优 化 模 型王绵斌，谭忠富，张蓉2，王成文(1.华北电力大学 电力经济研究所，北京2.北京京创兴业投资顾问有限公司，北京于喜海1 0 2 2 0 6;1 0 0 0 4 3)摘要:构建发电 侧与售电 侧峰谷分时电 价联动机制有利于平衡发电公司和供电公司之间的利益，但必须建立在定制出合理

2、的上网定价机制的基础上，因此有必要研究发电侧分时电价问题。从发电成本的角度考虑，采用两部制电价对发电侧峰谷分时电价进行研究。应用会计成本法计算发电侧容量成本，并根据发电容量确定峰谷分时容量电价;根据发电厂煤耗等变动成本确定发电侧峰谷分时电量电 价，从而得到发电侧峰谷分时电价;构建各时段各发电厂的电量分配优化模型。通过算例分析证明所提出的发电 侧峰谷分时电价设计机制及电量分配优化模型是可行的。关键词:电量分配;会计成本法;峰谷分时电价;两部制电价中图分类号:T M7 3;F 1 2 3.9文献标识码:A文章编号:1 0 0 6 一 6 0 4 7(2 0 0 7)0 8 一 0 0 1 6 一

3、0 50 引言 供电侧实行峰谷分时电价的措施，不仅可以改变用户的用电特性，使负荷曲线更加平坦，而且可以减少发供电成本，使社会资源效益达到最大化;但是如果用户采用避峰用电，将会导致供电公司的亏损。为了从根本上解决单一销售侧实行峰谷分时电价所带来的问题，建立发电侧与销售侧的峰谷分时电价联动机制是比较可行的途径之一。目前，在发电侧实行峰谷分时上网电价还是一个崭新的课题，尚未有成熟的理论和方法。但从目前国内电力市场发展趋势看，2 0 05年9 月2 8日，国家电监会发布的 电力市场运营基本规则(电监会ro号令)已 将“制定销售电价、上网电价联动，建立电价平衡机制”提上议事日程 一 2 。由此可见，发电

4、侧实行峰谷分时上网电价，已是未来发展的趋势。虽然我国目前已有部分电量实行竞价上网，但是在电价改革的过渡期，更多发电公司的电量和电价是通过长期合同确定的;而且大 多数发电侧峰谷分时上网电价都是根据需求侧售电价推算得出3，这样的电价势必将导致发电公司亏损，挫伤它们的积极性，从而影响此项措施的顺利实施。因此，如何设计过渡期的峰谷分时上网电价和合理分配各时段的电量已成为电力市场化改革 的新重点。电价是电 力体制改革的核心，国内 外对于电价的研究可以分为2 类。一类是发电侧上网电价的研究。文献 4 以运行费用最小为目 标来制定定价模型，从:2(X)6 一 0 9 一 1 2;修回日 期:2 0 0 7

5、一 0 1 一 0 9:国家自 然科学基金资助(7 0 3 7 3 0 1 7，7 0 5 7 1 0 2 3)而为发电方制定合理的发电电价提供参考。文献 5 一 8 在分析单一制电量电价弊端的基础上，提出应用长期边际成本原理确定两部制上网电价的方法。文献仁 9 在前面研究的基础上，从经济学角度定义并分析了电 量效益对上网电价的影响，并采用边际成本法，提出一种计及电量效益的上网电价定价方法。另一类是供电侧峰谷分时电价的研究。文献 1 1 利用电价理论及有关经济学原理阐述了 售电侧峰谷分时电价的结构、定价策略以及大用户响应的经济计量模型。文献仁 12一 13 从经济学观点出发，得到了一种较合理的

6、分时电价的定价方法，建立分时电价数学模型使实现零售电价与批发电价联动。文献 14 利用模糊半梯度隶属度函数方法，提出了一种含有用户对分时电价反应度分析的分时电价模型。文献 1 5 一 17 引入用户电价响应的方法对用户实行峰谷分时电价的电力需求弹性矩阵进行了 描述，在此基础上构建峰谷分时电价决策模型。从上面的分析可以看出，对于供电侧峰谷分时电价的研究已经有很大的进展，但是发电侧峰谷分时电价就比较鲜见。下面针对这个问题进行研究，在两部制电价的前提下，运用会计成本法推算出火电 公司的峰谷分时上网电 价，并对火电公司上网电量进行合理分配，使峰谷分时上网电价更加合理，上网电量的分配更加具有可操作性，从

7、而平衡各方利益。1 火电机组峰谷分时上网电价1.1 火电机组的容量电价 边际成本法测算上网电价虽然有很多优点6 一 9 ，但是在电力市场改革过渡时期，各方面的条件还不成熟，且加上电力行业的特殊性，发电公司的容量建设万方数据第 8 期王绵斌，等:发电侧峰谷分时电价设计及电量分配优化模型.不能分开，一般只能一次性建设几十万千瓦，因此，这里采用会计成本法来计算发电机组容量电价。由于机组新老程度不同，导致单位造价也不同，因此各发电机组的容量电价Fc，可以根据机组造价确定，可按下式表示:F。，1=蓦 了 (+。)“”A*(1+r )口:(1 一 入。)刀*(1)A，=1 0(1+1。)矶(1+1。)”一

8、 1 t m a 二=8 7 6 0 h 的分摊系数;a。a、为系统内规定的 上网机组发电小时数t m i n 二 0时的分摊系数，0 蕊a m in a m a x 簇 1;X:为上网 机组在整个系 统 中的地位系数，它是指该机组在整个发电系统 中所占的位置，即以同一价值标准衡量时其在 总发电量小时数中总的所占比例。由于发电小时数越多，X 的取值应该越小，因此这里假设X*=a r c c o s 刀/1 8 0，其中刀、=t。/t m。:，t 为政府核定的发电机组1 的年上网小时数，0(X、1。根据式(5)进行分摊的情况可以用a 一 X:的关系曲线 形 象 反 映 出 来，如 图1 所 示

9、19。OX m i n 图lai 一 X 的关系曲线 F i g.IR e l a t i o nc u w eo f a 一 X 按照上述方法可计算基本电价占容量成本的比例系数，考虑了上网机组的发电时间，使容量成本分摊更加合理。因此，基本电价可用下式表示:B =Fc，x a、(6)式中 B 、凡，、分别为第1 台机组年基本电价和容量 电价。1.4 上网机组峰谷分时电价测算 发电侧容量在不同的发电时段所体现的作用是不同的。根据微观经济学原理，在峰时段，由于发电容量不足，它将发挥更大的边际效率，相应的容量费用分摊权重系数应大一些;在谷时段，由于发电容量充裕，它发挥的边际效率就比 较小，其容量费用

10、的分摊系数应小一些。根据上网机组上一年的日 负荷水平，将年容量费用分摊到各时段，各权重系数可以用下式表示:;，)/3 6，L幼艺/3 6 5+:，)/3 6 5+恿 乙 是，/3 6 5365艺塑365艺一rl.、-了!.L365叉扫式中 n 为机组的 建设期;It，为第1 台 机组在建设 期第j 年的投资;Q 为第1 机组的装机容量;A、为第1 机组的年金系数;m 为第1 台机组的 折旧年限;为第1 机组的年运行维护费率;人 为厂用电率泪 为机组1 可用率;1。为基准 折现率。由于容量电价是按机组原来投资进行测算，因此没有节约的燃料费用。1.2 火电机组的电量电价 发龟机组燃料费用和水费用、

11、小检修费等变动成本在高峰、平段、谷段是不相同的，不同的机组也各不相同 8 。因此，基于会计成本法下的电量电价可用下式表示:C f，=p o“f，、(1+刀 )(2)C p，=P。p，(1+刀、)(3)C g，=p。:，(1+刀、)(4)式中 尸。为标煤影子价格;C f，*、C p，、C g，分别为第 1 台发电机组峰段、平段、谷段的电量电价;f，、气 、二 9，分别 为 第1 台 发电 机 组 在 峰、平、谷 各时 段的 煤平均煤耗率;刀 为发电机组的利润率、税 率和其他变动成本的增加系数。1.3 基本电价的确定 以往的两部制电价中，一般都把容量成本作为基本电价，把变动成本作为电量电价，但是这

12、样有可能造成发电公司造价的失控9j。不同的机组，其发电小时数、调峰能力和在负荷曲线中所处的位置等都是不相同的。因此，把容量成本分为2 个部分，一部分容量成本分摊到基本电价里，另一部分的容量成本和变动成本分摊到电量电价里。这样不仅有利于控制发电公司的成本造价，也有利于促进机组发电上网的积极性。下面主要讨论怎样确定上网机组的基本电费在容量成本费用中所占的比例系数a ，它主要是由上网机组的运行方式确定的。当上网机组发电小时数较高，既为电网提供电力，又为电网提供容量时，a 的值可以小一些，这样有利于发电厂更加积极主动发电;当上网机组发电 小时数较低，只作为调峰时，a 的值要大一些，这样有利于保证上网机

13、组成本的收回。因此，基本电价占容量成本的比例系数山可用下式表示:“=a m、+(a m 厂 a m in)X(5)式中a mi。为系统内规定的上网机组年发电小时数Kf，1=玄 从逻:乞、+省:氛 +(7)-勺 6 凡j /L 气口+U工、八jU /，J一/pdpd LL +一勺 6 ，J /户ld L -K p，1 3 6 5乙 乳+叠“熟(8)365艺间365乏伺万方数据.电 力自 动 化 议 备第 2 7 卷乙 轰 川/3 6 5365艺间K g，1=茗:二，、)/3 6 5 :二，)/3 6，+茗:墓，、/3 6，L 墓，i省:址 +(9)时段的电量将会直接影响发电公司的经济效益。发电侧

14、实行峰谷分时电价，必须坚持2 个原则:一是保证机组与不实行分时上网电价时所得效益相同，即利益平衡原则;二是保证各发电机组各时段的上网电量之和等于系统各时段的需求量，各机组上网电量等于合同电量，即电量平衡原则。假设全网所需电量恰好等于各合同电量之和365艺卿365乏d=ld 二1端，+式中 K f，:、K p，l K g，、为第1 台机组容量费用的峰段、q 二堂q C，:。其 中，q C，。为 第1 台 机 组 的 合同 电 量;N 为平 段、谷 段的 权 重 分 摊因 子;L 二，、L 二，、L 氢、分别为过去一年中第1 机组每天峰段、平段、谷段的最大发电负荷。因此上网机组峰平谷的电量电价可用

15、下式表示:高峰电量电价 尸 之:=cf，、+尸。，:(1 一。)犬 f，、/，f，平段电量电价上网机组的数量。不实行峰谷分时电价的上网机组的电量电价州，可以用式(1 6)表示:p 户=Cf，:t f，、+C p，、t p，、+乓、t ，:+Fc，(1 一 a、)j/t(1 6)为了保证电网公司的效益达到最优化，设模型的目标函数为购电成本最小化:mi nC=寥、f，尸:+(寥、p，。)尸;，、+套、:，尸;1、(17)=几，+F。，(1 一 a、)K p，/t。，谷段电量电价 尸:，=c g，+尸。，*(1 一。)天 9，/9，(1 0)(1 1)(1 2)式中 t f，、t。，、t g，分 别

16、是 高 峰、平 段和 低谷时的 年 利 用小时数。tf，i 丙，i 气，i 可 通过系 统内 高峰、平段、低 谷的 电 量比与政府核定的机组年上网 小时数相乘得出，即tf，*=u f t、，t p，;=娜 人，=u g，*，t =tf +tP，+t g ;t、为政府核定的 机组上网 小时 数，uf、u p、u g 为系 统内 峰 平谷各时 段用电量占总用电量的百分比。因 此，从发电 侧推算出上网机组的峰谷分时综合电价可以用下式表示:高峰综合电价 为了保证系统内各发电机组的电量和效益平衡，有6 个约束条件。a.系统内第 1 台发电机组在峰平谷的发电量之和等于合同电量:q f，+q p，+q g，

17、=q。，、(1 8)b.系统内第 1 台发电机组所获得的收益不小于不实行峰谷分时上网电价所获得的收益:p:，、。+p;，。p，*+p9:，厂 口。，p 尸 一 B )0(1 9)c.系统内各发电机组在峰时段的上网电量之和等于峰时段系统的需求量:子、f，=q“uf(2 0)d.系统内各发电机组在平时段的上网电量之和等于平时段系统的需求量:N 丢、p，二。x、(2 )e.系统内各发电机组在谷时段的上网电量之和等于谷时段系统的需求量:N 丢、，=、x u。(2 2)f.各发电机组各时段发电量必须大于等于零，即 q f，q p，q g，0(2 3)通过求解此模型，可以得出各上网机组在各时段的发电量。采

18、用此模型进行发电机组峰谷分时电量的分配，不仅可以达到电量、效益的平衡，同时也使发电机组更愿意执行此项措施，且保证了电网公司的利益，使资源更加有效的利用，从而达到社会效益最大化。3 算例分析 设某系统由3 个火电机组A、B、C 组成，具体数据如表 1 所示。、1产、，产弓J4J.几j.1/、2.、尸:=B、/t平段综合电价 p;，;=B/:谷段综合电价+尸 灵 +尸:，1，;，=刀/:+尸:，(1 5)由 发电 侧成本推算出的峰谷分时电价，不仅能够保证发电公司正常的经济效益，而且能够体现电这个商品的真实价格，给供电 公司和用户传递正确的价格信号，并改变负荷曲线，达到资源的优化利用。2 峰谷分时上

19、网电量分配 在电 力改革的过渡时期，发电 公司和电网 公司都属于国有资产，因此发电侧峰谷分时电价电量分配模型既要保证电网公司的利益，也要考虑到发电 公司的利益，这样才有利于建立公平、公正的电力市场，才能使此项措施顺利实行。上网机组的效益主要取决于上网电价和上网电量。由于峰平谷的上网电价不同，因此，在确保合同电量条件下，如何分配各万方数据第 8期王绵斌，等:发电侧峰谷分时电价设计及电量分配优化模型心表 1各上网机组的基本数据T a l .IB a s i cd a t ao f p o o l u n i t s机组W 鲜MWT/%(M W h)3 6 xl 0 5巧 x1 0 58 xl 0

20、5投资总额/元逐年投资比例/%得用M atlab求解优化模型，可以得出最小购电成本为 17.95x l0 元，各上网电厂各时段的最优上网电量如表 7 所示。3 0 6 xl 0 71 44 xl 0 79 O x1 0 720:3 0:4 0:1 02 0:3 0:4 0:1 02 0:3 0:4 0:1 0 表5各上网机组的综合电价T ab.Sl n t e g r a t e dp o w e r p ri c eo f p o o l u n i t s机组综合电价/元(k w h 犷，000Rll-J几0000006八、勺ABC8/【9 (k w h)一，L J/M W峰段 平段 谷段

21、 峰段 平段 谷段3 6 53 2 53 2 55 6 04 2 03 0 03 8 33 4 63 4 62 5 51 8 01 3 53 9 73 5 83 5 81 6 01 1 08 0年发电利用小时数/h峰段03 0 50.3 3 70 一 3 8 0平段0.2 9 20.3 1 80.3 5 6谷段机组60 0 05 0()040 0 00.2 6 1 00.2 2 8 90 32 1 0注:W G 为装机容量;T 为调峰能力;W。为合同电量;吕 为平均煤耗率;L J 为日 平均最大负荷。表6不实行峰谷分时的电价T a b.6U n i fi e dp o w e r p ri c

22、 e元/(k w h)机组基本电价电量电价 其他数据如下:运行维护率r，都为3%;厂用电率入 都为4%;基本 折现 率1。=1 2%;a m in 取0.3，a m 二、取0.8;机组可用率召，=80%;刀;二 10%;系统内的峰平谷分时 用电 量比u f、u p、u g 分别为0.4、0.3、0.3;标煤影子价 格几为3 00元/t;火电 工程的 寿 命都为25年。为了计算方便假设系统的电力需求量刚好等于3 个机组合同电量之和。根据式(1)(5)(6)，可得出各电厂的基本电价，如表 2 所示。表7各上网机组的电最分配T a b.7E n e 卿 d i s t ri b u t i o nt

23、 op o o l u n i t s机组电量/M W h)峰段平段谷段l 6 l 2 6 0()4 7 l 0()02 7 6 4 0()8 2 08(X)6 3 80()03 1 11 0 01 1 6 66 0 03 9 1 0()02 1 2 4 0 0 表2各上网机组年基本电价T 豆 b.ZB a s icp o w e r p ri c e o f p o o l u n i t s机组 F c./元(k w)一 a。B、/元(k w)一，1 0 5 1.1 29 8 9.2 99 2 7.4 645 1.9 644 8.5 444 0.1 9根据式(7)一(9)，可得出容量费用的

24、峰段、平 通过上述算例分析可以 得出，在电价改革的过渡期，采用文中 所提出的电价设计机制，各上网电厂与实行峰谷分时电价前的收益是相同的。这有利于营造一个公平、公正的竞争平台，为未来电力市场环境下发电侧峰谷分时电价的理论做准备;而且可操作性强，有利于提高发电 公司推行此项措施的积极性，从而达到资源优化配置，社会效益最大化。段、谷段的权重分摊因子，如表3 所示。表 3容最费用权重分摊因子T a b.3A p p o rt i o nc o e ffi c i e nto f c a p a c i t yfa r e机组根据式(2)一(4)和(1 0)一(1 2)，可得出峰谷分时电量电价，如表4

25、所示。机组 表4各上网机组的电t电价T a b.4E n e 卿 p ri c eo f p o o l u n i t s 电量电价耳元(k w h)一，峰段0.2 3 00.2 4 70.2 7 0平段0.2 1 60.2 2 80 一 2 4 6谷段0.1 8 50.2 0 00.2 1 1 根据式(13)一(1 5)，可得出各电厂峰谷分时综合上网电价，如表5 所示。下面主要采用电量分配模型对其各时段电量进行分配。通过式(6)(1 6)可以求出不实行峰谷分时电价前基本电价和电量电价，如表6 所示(表中基本电价=年基本电价/机组年发电时间)。4 结论 基于两部制电价模式，采用会计成本法对发

26、电侧峰谷分时上网电价进行测算，并对电量的合理分配提出了新的思路，适用于我国电价改革过渡时期的峰谷分时上网电价的测算，通过分析可以得出以下几点结论:a.发电侧实行与售电侧联动的峰谷分时电价，有利平衡发电公司和供电公司之间的利益，但必须建立在公平、公正的基础上，制定出合理的分时上网定价机制，这样才有利于电力行业的良 性竞争，使电力改革进一步深化;b.在电力市场改革的过渡期，以发电成本作为上网电价的测算基础，测算出不同等级机组的峰谷上网电价也不同，这符合我国发电公司的实际情况，这种测算方法既能保证不同 发电公司的利益，又有利于 相同 等级机组间的 竞争，从而 使电 价改 革顺利过渡;c.发电侧竞价上

27、网将是未来电力发展的趋势，因此，如何设计出电力市场环境下，基于差价合同、竞价上网条件下的发电侧峰谷分时电价机制，将是下一步值得研究的一个课题;d.采用边际成本法下发电侧峰谷分时电价还是一个崭新的课题，对发电侧电力市场实施竞价上网万方数据函电 力 自 动 化 议 备第 2 7卷和商业化运营有很重要的理论价值和现实意义，也是未来值得研究的另一个课题。参考文献:1 胡建军，马煌华，李剑辉.统一电力市场下的竞价上网机制【J.电力系统自 动化，2 005，2 9(5):6 一 9，H U J i an一 j u n，M A Y u 一 h u a，U J i a n 一 h u i.B i d d i

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30、g eo ft h ep e ak a n dy 滋 l e y p ri c ei n罗 n e ra t i o ns i d ea n du s e r s i d e D .B e ij i n g:N o rt hC h i n a E l e c t ri c p o wer U n i v e r s i ty，2 0 04.4 宋炯，台 阵 能灵，蒋传文，等.基于M P C 预测的发电 侧定价方法【J.电 力系统自 动化，2 0 0 2，26(9):2 3 一 2 6.S O N cj i o n g，TAI N e n g 一 l i n g，J I A N Gc h u a

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32、lA N B i 一 z h a n.o nc al c u l a t i o nm o d e l s of ourc oun t 巧 se l e c t ri cp ri c es e l l i n gt on e t w o r k sandi ts re fo rma t i o nc o n c e p t J M o d e rn E l e c t ri cP o w e r，2 0 00，1 7(2):9 5一1 0 2.6 马光文，王黎.确定两部制上网电价的长期边际成本方法 J.电网技术，2 0 0 2，2 6(9):5 1 一 5 4.M AG u ang 一 w e

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35、0(抖，23 (3):7 5 一 7 9.9 任震，吴国丙，祁达才.计及电量效益的发电上网电价定价方法 J .电力系统自 动化，2 0(X)，2 4(5):1 5 一 1 9.R E N孙e n，W UG u o 一 b i n g，Q ID a 一 c ai T h e两c i n gm etho dof p o ol p u r c h a s ep ri c ec o n s i d e ri n gt h eu t i l i t y o fe n e 卿 J J.A u t o mat i o nofE l e c t ri c P I w e r s y s t e m s，2 1

36、洲 洲)，2 4(5):1 5 一 1 9【10 蔡兴国，刘玉军.边际成本法在输电定价中的应用【J 电力系 统自 动化，2 0 0 0，2 4(6):2 1 一 2 4.C A I X i n g 一 邵。，ll UY u 一 j u n.A p p l i c at i o nofn l ar 孚 n alc o s t m e-t h o dt ot ra n s m i s s i o np ri c i n g J .A u t o mat i o no f E l e c tri cPOwer S y s t e m s，2 0 0()，24(6):2 1 一 2 4.川 李扬，王治

37、华，卢毅，等.峰谷分时电价的 实施及大工业用户的 响应【J .电 力系统自 动化，2(X)1，2 5(8):4 5 一 4 8.LI Y a n g，W A N GZ h i 一 h u a，L UY i，e t al Thei m p l e men t at i o no f P e a ka n dv al l e yt i m ep ri c efo r e l e c t ri c i t yandt h ere s P o n s eo f l a r g ei n d u s t ri e s J j.A u t o mat i o no fE l e c t ri cP owe

38、 rs y s t e m s，2 0 0 1，2 5(8):4 5 一 4 8.12马金明，秦雷鸣，朱振青 供电公司分时售电电价研究t J .电力系统自 动化，2 0 0 2，2 6(5):9 一 1 3.M AJ i n 一 m i n g，Q I NLei 一 m i n g，Z H UZ h e n 一 q i n g.S t u d i e so ns P o t 5 习 ep ri c i n gfo r r e g i o n ale n e 卿 u t i l i t y 仁 J A u t o m a t i o no f E l e c-t 石 cP I w e r s y

39、 s t e m s，2 0()2，2 6(5):9 一 1 3.【13 段登伟，刘俊勇，吴集光.计及风险的配电公司最优分时零售电 价模型 J .电 力系统自 动化，2 0()5，2 9(3):5 一 1 2.D U A ND e n g 一 w e i，L I UJ u n 一 y o n g，WUJ i 一 即a n g.O p t i m alT O U re t a i l p ri c i n gm o d e l sfo r d i s t ri b u t i o nu t i 1 i t yw i t hri s km a n a g e-m e n t J .A u t o

40、m a t i o no f E l e c t ri cp o w e r s y s t e m s，2 0 0 5，2 9(3):8一 1 2.【14 丁宁，吴军基，邹云.基于D S M的峰谷时段划分及分时电价研 究 J .电 力系统自 动化，2 001，2 5(2 3):9 一 1 3.D I N G N i n g，WU J u n一 j i，Z O U Y u n.R e s e ar c hof p e a kand v al l e yt i m ep e ri o dp arti t i o naPp ro a c ha n dT 0 Up ri c eo nD S M J

41、.A u t o m at i o nofE l e c t ri cP 0 w e r s y s te m s，2(X)1，2 5(2 3):9 一 1 3.巧 唐捷，任震，陈亮，等.一种新的峰谷分时电价定价模型及其仿 真策略J .电力自 动化设备，2 006，2 6(8):1 一 4.TANJ i e，RENZ h e n，C H E NL i a n g，e t al.P e ak一 v a l l e yt a ri ffs e t-t i n g mod e l an di t s s i mul atio ns t rate 留 J .El e c t ri c p owe r

42、A u t o-m a t i o nE 卿i P m e n t，2(X)6，2 6(8):1 一 4 16 丁伟，袁家海，胡兆光.基于用户价格响应和满意度的峰谷分时 电价决策模型 J .电 力系统自 动化，2 005，2 9(2 0):1 0 一 1 4.D I N GWe i，Y U A NJ i a 一 h ai，H UZhao一 邵angTime一 Of一 u，户c e d e c i s i o nmod e l c o n s i d e ri n gu s e rsre ac t i o nands a t i s fa c t 1 o ni n d e x J .A u t

43、o m a t i o nof E l e c t ri cp o w e rs y s t e m s，2 0 0 5，2 9(2 0):1 0一1 4.仁 17 秦祯芳，岳顺民，余贻鑫，等.零售端电力市场中的电量电价弹 性矩阵 J .电力系统自 动化，2(X4，2 8(5):1 6 一 2 0.Q I N Z h e n一 fa n g，Y U E S h u n一 inin，Y U Y i 一 x i n，e tal.Pric e e1 as t i c i t ym at ri xo f d e man di nc u rren t re t a i l p o w e r m a r

44、 k e t 仁 J .A u t omat i o nofEl e c t ri c P owe r s y s t e m s，2004，2 8(5):1 6 一 2 0.181 彭春华，林中达.电力市场下发电侧的发电与报价优化策略 J .电力自 动化设备，2 0()5，2 5(1 2):1 一 5.P E N GC h u n 一 h u a，ll NZ h o n g 一 d a.O p t i m 习s t rate 罗 fo rge n e-ra t i n ga n db i d d i n gof罗 n e rati n gs i d ei nel e c t ri c i t

45、 ym ar k e t J .E l e c tricP o w e r A u t o m at i o nE q u i p m e n t，2 0()5，2 5(1 2):1 一 5仁 19 于淑梅，张树芳.热电联产的多样性与热电成本分摊方法适应 性的探讨【J.电站系统工程，2 002，18(5):45一 46 Y US h u 一 mei，Z H A N GS h u 一 fa n g.D i s c u s s i o nofm u l t i fo rmi tyof c o 邵 n e rati o nandadapt abi l i t yOf t h ermo e l e c

46、 tri cc o s t 一 a P P o rt i o n J .P o w e r s y s t e mE n gi n e e ri n g，2 0 0 2，1 8(5):4 5 一 4 6.(责任编辑:柏英武)作者简介:王绵斌(1 979 一)，男，广东澄海人，博士研究生，主要从事电力经济的研究(E 一 m a i l:w m b t re e 1 2 6.c o m);谭忠富(1 9 64一)，男，吉林长岭人，电力经济研究所所长，教授，博士研究生导师，博士后，主要从事电力经济、风险管理理论的研究(E m ai l:tanzb on户 si na.c o m);张蓉(198 0

47、一)，女，河南惬师人，硕士研究生，主要从事项目可行性研究、技术经济评价;王成文(196 2 一)，男，黑龙江望奎人，博士研究生，主要从事电力经济研究;于喜海(1 971 一)，男，黑龙江绥宾人，硕士研究生，主要从事电力经济研究。万方数据第2 7卷第 8 期 2 0 0 7年 8月 电 力 自 动 化 议 备E l e c t ri c Pow e r A u t o m a t i o n E q u i P m e n tV o l.2 7No.8A u g.2 0 0 7自单周期控制的三相P W M 的 动 态 特 性 研 雷涛，张晓斌，林 辉，赵敬辉(西北工业大学 自 动化学院，陕西 西

48、安 710 0 7 2)摘要:分析了 在单周期控制条件下三相高功率因 数整流器的工作原理，并推导了 三相P w M整流器的开关数学 模型和等效控制方程。在建立此模型的基础上，基于庞加莱映射推导了三相P W M整流器工作时的稳定性条件及动态特性。应用仿真软件S abe r 在以上理论分析基础上完成了功率因数校正变 换器建模与数字 仿真，并进行了Z k w三相P W M整流器的试验研究，详细研究了系 统在负 载变化或输入电 压扰动等动态情况下的 稳定性和动态 特性，仿真和试验结果验证了 理论分析的正确性。关键词:单周期控制;功率因 数校正;P W M整流器;稳定性分析;庞加莱映射中图分类号:T M

49、4 61文献标识码:A文章编号:1 0 06一 6 047(20O 7)08一 0021一 050 引言 在多种有源功率因数校正(P F C)方案中，单相整流器方案主要用于中、小功率;三相P W M整流器方案用于大功率的场合。在三相高功率因数整流器中，六开关桥式整流器是最常用的拓扑结构。在该拓扑结构中，低功率因数主要是由谐波畸变引起的。在关于三相高功率因数整流器控制方式的文献中，最常用的是电流滞环控制 一 2 和d 一 q 变换控制方式3，以及空间矢量控制方式4 一“用于控制三相六开关拓扑电路。电流滞环控制常常会产生可变的开关频率，使 滤 波 器设计变得困 难。d 一 q 变换控制方式和空间矢

50、量控制是基于数字信号实现的，这造成了控收稿日 期:2 0 0 6 一 0 7 一 04;修回日 期:200 7 一 03一 19制电路系统的复杂性，成本高，且可靠性降低。这里采用的单周期控制技术是一种大信号非线性P WM技术，电路简单可靠，具有不带乘法器、响应速度快等优点。三相向量控制的单周期功率因数校正电路7 能达到高功率因数和低电压畸变率，且不需要繁琐的参考量计算过程。因三相功率因数校正技术目 前还不够成熟，特别是单周期控制技术尚未实际应用到三相P W M整流电路中，在此主要对这种控制技术在稳态和动态工作条件下的性能进行仿真和试验研究，并结合非线性系统的 稳定性问 题进行理论分析，为 该控