電力系統(tǒng)潮流上機設計教學指導書.doc

電力零售仿真實驗教學指導書一、綜合實驗的概述1 目的：培養(yǎng)學生對電力銷售環(huán)節(jié)的分析能力，掌握電力零售的相關知識。2 使用的工具：零售市場仿真實驗軟件3 基本要求：掌握電力銷售環(huán)節(jié)的交易模型；銷售電價的分類；電費計算；分析不同負荷特性的電力用戶執(zhí)行不同電價類別的差異。4 考核辦法：總成績=出勤情況+設計報告+面試成績5 參考教材：區(qū)域電力市場電價機制 張粒子、鄭華 北京：中國電力出版社, 2004二、綜合實驗的要求1 根據(jù)各類用戶負荷數(shù)據(jù)，掌握用戶負荷特性分析方法。2 掌握銷售電價中的電價結構。3 掌握各類電價制度的電費結算模型。4 掌握各類電價制度的特點、適用的用戶范圍。5 對EXCEL的掌握：打開文件、保存文件、另存文件；讀取計算數(shù)據(jù)；制作分析表格；根據(jù)分析數(shù)據(jù)制作展示圖。三、綜合實驗的內(nèi)容實驗一：電力用戶負荷特性分析（一）基礎理論知識準備：電力用戶負荷特性1)電力用戶用電負荷曲線：將電力用戶的有功負荷，按時間序列繪制成的圖形，稱為負荷曲線。（1） 日負荷曲線：標示出一天內(nèi)每小時（每半小時、每15分鐘）的負荷值，反映一天內(nèi)負荷動態(tài)。（2） 年負荷曲線：標示出一年內(nèi)每月的最高負荷值，反映一年內(nèi)各月負荷動態(tài)。2)主要的負荷特性指標及計算（1） 最高負荷：報告期（日、月、季、年）內(nèi)記錄的負荷中，數(shù)值最大的一個。（2） 最低負荷：報告期（日、月、季、年）內(nèi)記錄的負荷中，數(shù)值最小的一個。（3） 平均負荷：報告期內(nèi)瞬間負荷的平均值，即負荷時間數(shù)列時序平均數(shù)。（4） 負荷率：平均負荷與最高負荷的比率。負荷率（）100（5） 最小負荷率：報告期最低負荷與最高負荷的比率。最小負荷率（）100（6） 峰谷差：最高負荷與最低負荷之差。（7） 峰谷差率：峰谷差與最高負荷的比率。峰谷差率（）100%（8） 同時率：綜合最高負荷與各組成用戶絕對最高負荷之和的比率，說明用電負荷同時性程度。同時率（）100（二）實驗內(nèi)容1)分別選取“大工業(yè)用戶”、“商業(yè)用戶”、“居民用戶”各1個，繪制該用戶的日負荷曲線。2)分別計算以上3個用戶的相關負荷特性指標，包括：最高負荷，最低負荷，平均負荷，負荷率，最小負荷率，峰谷差，峰谷差率。3)計算以下用戶組合的同時率：（1） 任選5個工業(yè)用戶的同時率；（2） 任選5個商業(yè)用戶的同時率；（3） 任選5個居民用戶的同時率；（4） 以上5個工業(yè)用戶、5個商業(yè)用戶的同時率。（5） 以上5個工業(yè)用戶、5個居民用戶的同時率。（6） 以上5個商業(yè)用戶、5個居民用戶的同時率。（7） 以上5個工業(yè)用戶、5個商業(yè)用戶、5個居民用戶的同時率。（三）實驗分析內(nèi)容要求1)對比分析“大工業(yè)用戶”、“商業(yè)用戶”、“居民用戶”的負荷率差異。2)對比分析“大工業(yè)用戶”、“商業(yè)用戶”、“居民用戶”的峰谷差率差異。3)對比分析各種用戶組合的同時率差異。（四）實驗操作步驟1)打開“電力零售仿真實驗.xls”文件，點擊“啟用宏”按鈕；2)在彈出的軟件界面中選擇“實驗一”，點擊右側“進入當前實驗”按鈕；3)彈出信息框提示完成實驗需要提前預習的知識，如果已完成預習，則點擊“是”，進入實驗一操作表單；4)實驗一的操作表單提供了一組用戶的負荷數(shù)據(jù)。5)根據(jù)提供的負荷數(shù)據(jù)，按照以上要求進行相關計算。實驗二：電力用戶電費結算（一）基礎理論知識準備：基本銷售電價表13 / 13用電分類電度電價（元/千瓦時）基本電價不滿1kV1kV至10kV35kV至110kV110kV220kV及以上最大需量（元/KW/月）變壓器容量（元/KVA/月）一、居民生活用電0.490 0.440 0.440 二、非居民照明用電0.613 0.603 0.603 三、商業(yè)用電0.623 0.613 0.613 四、非工業(yè)、普通工業(yè)用電0.557 0.547 0.537 五、大工業(yè)用電0.408 0.393 0.383 0.378 22.50 15.00 其中：1、化肥生產(chǎn)用電0.368 0.353 0.343 0.338 22.50 15.00 2、電石、電解、燒堿生產(chǎn)用電0.368 0.353 0.343 0.338 22.50 15.00 3、合成氨、電爐0.262 0.252 0.242 0.237 22.50 15.00 六、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電0.412 0.402 0.392 七、貧困縣農(nóng)業(yè)排灌電價0.227 0.224 0.221 1)電價分類： 目前，我國銷售電價主要根據(jù)用戶的行業(yè)特性和電壓等級分類：（1） 按照行業(yè)分類：居民生活用電、非居民生活用電、商業(yè)用電、非工業(yè)普通工業(yè)用電、大工業(yè)用電、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電、貧困縣農(nóng)業(yè)排灌用電。（2） 按照電壓等級分類：根據(jù)我國輸配電網(wǎng)的電壓情況，劃分為不滿1kV（指380/220V）、1kV至10kV、35kV至110kV、110kV、220kV及以上。（3） 在各電壓等級的各類用戶的電價水平都對應以上銷售電價表中一個電價水平。2)電價制度以上銷售電價表中包括兩種基本的電價制度：單一制電價、兩部制電價。（1） 單一制電價單一制電價僅指電度電價，以用戶的實際用電量為基礎來計算電費。用戶的電費電度電價用戶的用電量（2） 兩部制電價兩部制電價將電價分成兩個部分：一部分為電度電價，以用戶的用電量為計算電費單位；一部分為基本電價，以用戶最大需量或變壓器容量為計算電費單位，與每月用電量的多少無關。其中，基本電費的計算有兩種方法，按最大需量計費和按變壓器容量計費。最大需量為用戶的最大負荷，變壓器容量為用戶受電變壓器的銘牌容量。用戶的電費電度電價用戶的用電量按需量計費的基本電價（或按容量計費的基本電價）用戶的最大需量（或用戶的變壓器容量）（3） 目前，除大工業(yè)用戶以外，其它用戶均執(zhí)行單一制電價。（二）實驗內(nèi)容1)單一制用戶電費結算：分別選取“商業(yè)用戶”、“居民用戶”各1個，計算該用戶的月電費（月電量根據(jù)日負荷數(shù)據(jù)按30天計算）、平均電價。2)兩部制用戶電費結算：分別選取10KV、35KV、110KV、220KV“大工業(yè)用戶”各1個，計算該用戶的月電費（其中基本電費按需量計算）、平均電價。（三）實驗分析內(nèi)容要求1)對比分析“大工業(yè)用戶”、“商業(yè)用戶”、“居民用戶”的平均電價的差異。2)對比分析不同電壓等級所選“大工業(yè)用戶”的平均電價的差異。3)分析不同電壓等級所選“大工業(yè)用戶”基本電費占總電費的比重。（四）實驗操作步驟1)打開“電力零售仿真實驗.xls”文件，點擊“啟用宏”按鈕；2)在彈出的軟件界面中選擇“實驗二”，點擊右側“進入當前實驗”按鈕；3)彈出信息框提示完成實驗需要提前預習的知識，如果已完成預習，則點擊“是”，進入實驗二操作表單；4)實驗二的操作表單提供了一組用戶的負荷數(shù)據(jù)和一張基本電價表。5)根據(jù)提供的負荷數(shù)據(jù)和基本電價表，按照以上要求進行相關計算。實驗三：按需量基本電價與按容量基本電價結算對比（一）基礎理論知識準備：同實驗二（二）實驗內(nèi)容1) 分別選取10kV、35kV、110kV、220kV電壓等級各1個“大工業(yè)用戶”，按容量基本電價計算電度電費、基本電費、總電費、平均電價。2) 分別選取10kV、35kV、110kV、220kV電壓等級各1個“大工業(yè)用戶”，按需量基本電價計算電度電費、基本電費、總電費、平均電價。（三）實驗分析內(nèi)容要求1)對比“大工業(yè)用戶”按需量基本電價與按容量基本電價結算的電費、平均電價的差異。2)分析哪些用戶愿意按需量基本電價？哪些用戶愿意按容量基本電價？有什么規(guī)律？（四）實驗操作步驟1) 打開“電力零售仿真實驗.xls”文件，點擊“啟用宏”按鈕；2) 在彈出的軟件界面中選擇“實驗三”，點擊右側“進入當前實驗”按鈕；3) 彈出信息框提示完成實驗需要提前預習的知識，如果已完成預習，則點擊“是”，進入實驗三操作表單；4) 選擇名為“電費結算表”的sheet，在“用戶類別”下拉列表中選擇“大工業(yè)用電”，在“用戶名稱”下拉列表中選擇相應的用戶，在“基本電費執(zhí)行方式”下拉列表中選擇“按容量計費”，點擊“電費結算”按鈕，則顯示相應的按容量計費的計算結果。5) 在“基本電費執(zhí)行方式”下拉列表中選擇“按需量計費”，點擊“電費結算”按鈕，則顯示相應的按需量計費的計算結果。6)對比以上兩步“按容量計費”與“按需量計費”的計算結果。實驗四：一部制電價與兩部制電價結算對比（一）基礎理論知識準備：同實驗二（二）實驗內(nèi)容1) 選取執(zhí)行單一制電價的“商業(yè)用戶”、“居民用戶”各1個，保持用戶最大需量不變的情況下，分別調整用戶的用電量增長5%，10%。2) 選取執(zhí)行兩部制電價的不同電壓等級的“大工業(yè)用戶”2個，保持用戶最大需量不變的情況下，分別調整用戶的用電量增長5%，10%。3) 測算選取的單一制用戶用電量分別增長5、10%時，選取用戶的月電費（月電量根據(jù)日負荷數(shù)據(jù)按30天計算）、平均電價、負荷率。4) 測算選取的兩部制用戶用電量分別增長5、10%時，選取用戶的月電費（基本電費按需量計算）、平均電價、負荷率。（三）實驗分析內(nèi)容要求1)對比用電量增長相同幅度時，“單一制”用戶與“兩部制”用戶的平均電價變化的差異。2)分析兩部制電價對電力用戶的負荷率水平產(chǎn)生了什么樣的引導作用？（四）實驗操作步驟1)打開“電力零售仿真實驗.xls”文件，點擊“啟用宏”按鈕；2)在彈出的軟件界面中選擇“實驗四”，點擊右側“進入當前實驗”按鈕；3)彈出信息框提示完成實驗需要提前預習的知識，如果已完成預習，則點擊“是”，進入實驗四操作表單；4)選擇名為“電費結算表”的sheet，在“用戶類別”下拉列表中選擇“大工業(yè)用電”或“商業(yè)用戶”，在“用戶名稱”下拉列表中選擇相應的用戶。點擊“電費結算”按鈕，則顯示相應的計算結果。5) 新插入一張表單，將上一步計算所的結果保存在新表單上，在新表單中另選一行，分別將用戶的高峰、平段、谷段負荷用電量提高5%和10%，保持其它數(shù)據(jù)不變，重新手工測算電費。6) 對比電量調整后，各個用戶的平均電價水平的變化。實驗五：峰谷電價分析（一）基礎理論知識準備：峰谷電價基本概念1)峰谷分時電價：根據(jù)用戶用電需求，將每天的時間劃分為高峰、平段、低谷三個時段或高峰、低谷兩個時段，對各時段分別制定不同的電價水平，以刺激和鼓勵用戶主動改變消費行為和用電方式達到削峰填谷的目的，從而提高電力系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性。峰谷分時電價是較常采用的一種用戶電價機制，是電力需求側管理的重要手段。這種方法通過不同時段的電價差使用戶出于節(jié)省成本的目的，將一部分用電量從高峰時段轉移到平段或低谷時段，減少峰谷負荷差，減少備用容量，提高機組使用效率，減少資源的浪費。2)峰時段、谷時段：根據(jù)系統(tǒng)負荷曲線的特點，一般劃分早高峰和晚高峰兩段；谷時段一般為深夜；其余時段為平時段。3)峰電價、谷電價：峰時段的電價為峰電價，一般比平時段電價水平上漲一定幅度；谷時段的電價為谷電價，一般比平時段電價水平下降一定幅度。（二）實驗內(nèi)容1) 選取“商業(yè)用戶”、“工業(yè)用戶”5個，測算不執(zhí)行峰谷電價時的電度電費、平均電度電價。2) 選取“商業(yè)用戶”、“工業(yè)用戶”5個，測算執(zhí)行峰谷電價時的電度電費、平均電度電價。（三）實驗分析內(nèi)容要求1)峰谷電價執(zhí)行前后，用戶的電度電費支出有哪些變化？2)分析執(zhí)行峰谷電價后，哪些用戶電度電費增多，這些用戶具有哪些特點？3)分析執(zhí)行峰谷電價后，哪些用戶電度電費減少，這些用戶具有哪些特點？（四）實驗操作步驟1)打開“電力零售仿真實驗.xls”文件，點擊“啟用宏”按鈕；2)在彈出的軟件界面中選擇“實驗五”，點擊右側“進入當前實驗”按鈕；3)彈出信息框提示完成實驗需要提前預習的知識，如果已完成預習，則點擊“是”，進入實驗五操作表單；4)選擇名為“電費結算表”的sheet，在“用戶類別”下拉列表中選擇“大工業(yè)用電”或“商業(yè)用電”，在“用戶名稱”下拉列表中選擇相應的用戶。點擊“電費結算”按鈕，則顯示相應的計算結果。5) 對比峰谷電價執(zhí)行前后電費、平均電價的變化。實驗六：可中斷電價分析（一）基礎理論知識準備：可中斷電價基本概念1)可中斷負荷含義：是指用戶在電網(wǎng)高峰負荷時段自愿中斷的負荷，它的出現(xiàn)提供了降低高價時段用電，增加低價時段用電的機會。通常在系統(tǒng)高峰時段，需要發(fā)電方提供備用容量，可中斷負荷通過減少用戶負荷，等效于增加了備用容量，也可以看作是將傳統(tǒng)的備用由發(fā)電方轉移到負荷方的過程?？芍袛嘭摵晒芾恚↖nterruptible Load Management, 簡稱 ILM）一般是由電力企業(yè)和用戶簽定合同（協(xié)議），通過電價激勵，實現(xiàn)在系統(tǒng)峰值或緊急狀態(tài)下，用戶按照合同（協(xié)議）規(guī)定中斷或削減負荷從而達到降低峰值的目的。2) 可中斷電價主要有以下兩種形式：（1）簽訂可中斷合同，當合同期內(nèi)的實時電價高于某一設定值時發(fā)電商可以中止供電。合同內(nèi)容主要包含：合同有效期、提前通知時間、中斷持續(xù)時間、負荷中斷容量及費用等。合同有效期指按本合同內(nèi)容進行可中斷負荷管理的有效時間；提前通知時間和中斷持續(xù)時間規(guī)定了該可中斷負荷的基本特征；負荷中斷容量和費用共同決定了購買費用。（2）對簽訂可中斷合同的用戶的電價在非高峰期實行優(yōu)惠，在高峰期需要削減負荷時可中斷這類用戶的供電，而不需要再對這類用戶再給與經(jīng)濟補償。（3）目前我國可中斷電價采用的是第一種形式。本次實驗也采用第一種可中斷電價形式。即按照統(tǒng)一的中斷電價水平對用戶在單位小時中斷的單位容量給予補償。（二）實驗內(nèi)容1) 選取“商業(yè)用戶”、“工業(yè)用戶”各5個，測算這些用戶不執(zhí)行可中斷時，用戶的電費支出及收益、供電公司的成本支出和收益。2) 選取“商業(yè)用戶”、“工業(yè)用戶”各5個，測算這些用戶執(zhí)行可中斷時，用戶的電費支出及收益、供電公司的成本支出和收益。（三）實驗分析內(nèi)容要求1)對比用戶實施可中斷前后，電力用戶在成本支出和收益上有哪些變化？2)對比用戶實施可中斷前后，供電公司在成本支出和收益上有哪些變化？3)分析執(zhí)行可中斷電價哪些用戶受益最大，這些用戶具有哪些特點？（四）實驗操作步驟1) 打開“電力零售仿真實驗.xls”文件，點擊“啟用宏”按鈕；2) 在彈出的軟件界面中選擇“實驗六”，點擊右側“進入當前實驗”按鈕；3) 彈出信息框提示完成實驗需要提前預習的知識，如果已完成預習，則點擊“是”，進入實驗六