高比例可再生能源电力系统的黑启动服务定价方法

刘艳; 叶茂; 顾雪平; 张慧; 李松蕊

doi:10.7500/AEPS20200214006

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高比例可再生能源电力系统的黑启动服务定价方法

讨论园地 | 更新时间：2025-06-16

- 高比例可再生能源电力系统的黑启动服务定价方法
- Pricing Method for Black-start Service of Power System with High Proportion of Renewable Energy
- 电力系统自动化-方正平台 2020年44卷第21期页码：145-155
- 作者机构：
  
  1.华北电力大学电气与电子工程学院，河北省保定市 071003
  2.电子科技大学中山学院机电工程学院，广东省中山市 528402
  3.国网正定县供电公司，河北省石家庄市 050800
  4.南方电网昆明供电公司，云南省昆明市 650000
- 作者简介：
  
  刘艳(1973—)，女，博士，教授，主要研究方向：电力系统安全防御与恢复控制、智能技术在电力系统中的应用。E-mail：y.liu@ncepu.edu.cn
  叶茂(1991—)，男，通信作者，博士，主要研究方向：风电并网、新能源参与系统恢复。E-mail：leafy.ye@qq.com
  顾雪平(1964—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统安全防御和系统恢复、电力系统安全稳定评估与控制、智能技术在电力系统中的应用。E-mail：xpgu@ncepu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51677071)
- DOI：10.7500/AEPS20200214006
  中图分类号：
- 收稿日期：2020-02-14，
  
  修回日期：2020-07-03，
  
  网络出版日期：2020-08-31，
  
  纸质出版日期：2020-11-10
- 稿件说明：
移动端阅览
刘艳,叶茂,顾雪平等.高比例可再生能源电力系统的黑启动服务定价方法[J].电力系统自动化,2020,44(21):145-155.

LIU Yan,YE Mao,GU Xueping,et al.Pricing Method for Black-start Service of Power System with High Proportion of Renewable Energy[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(21):145-155.
刘艳,叶茂,顾雪平等.高比例可再生能源电力系统的黑启动服务定价方法[J].电力系统自动化,2020,44(21):145-155. DOI： 10.7500/AEPS20200214006.

LIU Yan,YE Mao,GU Xueping,et al.Pricing Method for Black-start Service of Power System with High Proportion of Renewable Energy[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(21):145-155. DOI： 10.7500/AEPS20200214006.

摘要

高比例可再生能源电力系统具有较高的大停电风险，有必要提出公平、公正的黑启动服务定价方法来激励电厂提供优质黑启动服务。首先，基于部分新能源电厂已具备黑启动能力这一事实，探讨了将新能源电厂纳入统一的黑启动服务定价中的可行性；其次，综合考虑影响电源黑启动价值的各个因素，提出较为公平、完备的黑启动价值评估函数，进而得到了适用于各类黑启动电源的黑启动服务两部制定价方法；最后，通过对比不同电源的黑启动服务费，剖析了定价结果的实际涵义，并简要分析了该定价方法的激励作用。所提方法可使中国现行的黑启动服务定价方法变得更加精细、有据、全面。

Abstract

Since a power system with high proportion of renewable energy has higher risk of blackout

it is necessary to put forward a fair and just pricing method for black-start service

to motivate power plants to provide high-quality black-start service. Firstly

based on the fact that some new energy power plants already have black-start capability

the feasibility of incorporating new energy power plants into the uniform pricing of black-start service is discussed. Secondly

by considering each factor that affects the black-start value of the power source

a relatively fair and complete evaluation function of black-start value is given. Thirdly

a two-part pricing method for black-start service of various types of black-start power sources is obtained. Finally

the connotation of pricing results is analyzed by comparing the black-start service costs of different power sources

and the incentive effect of the pricing method is simply demonstrated. The method proposed is helpful to make current black-start service pricing method in China more precise

evidence-based and comprehensive.

关键词

Keywords

references

李世春，吕翔生，钟浩，等 . 大规模双馈风电机组参与调频的电网自适应低频减载策略［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 15 ）： 109 - 115 .

LI Shichun ， LYU Xiangsheng ， ZHONG Hao ， et al . Adaptive under-frequency load shedding strategy of power grid with large-scale DFIG wind turbines participating in frequency regulation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 15 ）： 109 - 115 .

曾辉，孙峰，李铁，等 . 澳大利亚“9·28”大停电事故分析及对中国启示［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 13 ）： 1 - 6 .

ZENG Hui ， SUN Feng ， LI Tie ， et al . Analysis of “9·28” blackout in South Australia and its enlightenment to China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 13 ）： 1 - 6 .

唐斯庆，张弥，李建设，等 . 海南电网“9·26”大面积停电事故的分析与总结［J］. 电力系统自动化， 2006 ， 30 （ 1 ）： 1 - 7 .

TANG Siqing ， ZHANG Mi ， LI Jianshe ， et al . A review of “9·26” blackout in Hainan grid： causes and recommendations ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2006 ， 30 （ 1 ）： 1 - 7 .

邵瑶，汤涌，易俊，等 . 土耳其“3·31”大停电事故分析及启示［J］. 电力系统自动化， 2016 ， 40 （ 23 ）： 9 - 14 .

SHAO Yao ， TANG Yong ， YI Jun ， et al . Analysis and lessons of blackout in Turkey power grid on March 31， 2015 ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 （ 23 ）： 9 - 14 .

赵达维，刘天琪，李兴源 . 基于保险理论的黑启动辅助服务定价方法［J］. 电力系统自动化， 2014 ， 38 （ 13 ）： 85 - 91 .

ZHAO Dawei ， LIU Tianqi ， LI Xingyuan . Insurance theory based pricing method for black-start ancillary service ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2014 ， 38 （ 13 ）： 85 - 91 .

国家能源局南方能监局 . 南方区域并网发电厂辅助服务管理实施细则［EB/OL］.［ 2019-01-14 ］. https：//wenku.baidu.com/view/56159cdd9f3143323968011ca300a6c30c22f1c1.html https://wenku.baidu.com/view/56159cdd9f3143323968011ca300a6c30c22f1c1.html .

Southern Energy Regulatory Bureau of the State Energy Administration . Detailed rules for the implementation of auxiliary services management in southern region grid-connected power plants ［EB/OL］. ［ 2019-01-14 ］. https：//wenku.baidu.com/view/56159cdd9f3143323968011ca300a6c30c22f1c1.html https://wenku.baidu.com/view/56159cdd9f3143323968011ca300a6c30c22f1c1.html .

国家能源局华北能监局 . 华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则［EB/OL］.［ 2019-01-12 ］. https：//wenku.baidu.com/view/969750f8ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2b0.html https://wenku.baidu.com/view/969750f8ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2b0.html .

North China Region Energy Regulatory Bureau of the State Energy Administration . Detailed rules for the implementation of auxiliary services management in North China region grid-connected power plants ［EB/OL］. ［ 2019-01-12 ］. https：//wenku.baidu.com/view/969750f8ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2b0.html https://wenku.baidu.com/view/969750f8ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2b0.html .

国家能源局华东能监局 . 华东区域并网发电厂辅助服务管理实施细则［EB/OL］.［ 2019-01-11 ］. https：//wenku.baidu.com/view/c2b133135f0e7cd1842536a1.html https://wenku.baidu.com/view/c2b133135f0e7cd1842536a1.html .

East China Region Energy Regulatory Bureau of the State Energy Administration . Detailed rules for the implementation of auxiliary services management in East China region grid-connected power plants ［EB/OL］. ［ 2019-01-11 ］. https：//wenku.baidu.com/view/c2b133135f0e7cd1842536a1.html https://wenku.baidu.com/view/c2b133135f0e7cd1842536a1.html .

张微，王达达，赵现平，等 . 浅谈南方区域电网黑启动辅助服务补偿问题［C］//云南电力技术论坛，2011年11月15日，昆明.

ZHANG Wei ， WANG Dada ， ZHAO Xianping ， et al . Discussion on the compensating of the black start ancillary service in southern regional grid ［C］// Yunnan Electric Power Technology Forum ， November 15 ， 2011 ， Kunming， China.

陈夏，辛妍丽，唐文虎，等 . 海上风电场黑启动系统的风柴协同控制策略［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 13 ）： 98 - 105 .

CHEN Xia ， XIN Yanli ， TANG Wenhu ， et al . Coordinated control strategy of wind turbine and diesel generator for black-start system of offshore wind farm ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 13 ）： 98 - 105 .

LIU W ， LIU Y . Energy storage sizing by Copula modelling joint distribution for wind farm to be black-start source ［J］. IET Renewable Power Generation ， 2019 ， 13 （ 11 ）： 1882 - 1890 .

GOLSHANI A ， SUN W ， ZHOU Q ， et al . Incorporating wind energy in power system restoration planning ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2019 ， 10 （ 1 ）： 16 - 28 .

王睿 . 新能源“平价上网+绿证”时代的绿证价格预判［J］. 中国电力企业管理， 2020 （ 7 ）： 58 - 59 .

WANG Rui . Green certificate price prediction in the era of “cheap access to the Internet + green certificate” of new energy ［J］. China Power Enterprise Management ， 2020 （ 7 ）： 58 - 59 .

王永强，喻俊志，冯静安，等 . 永磁直驱风电机组低/高电压穿越研究［J］. 电力系统保护与控制， 2018 ， 46 （ 9 ）： 34 - 42 .

WANG Yongqiang ， YU Junzhi ， FENG Jing'an ， et al . Research on low/high voltage ride through of permanent magnet synchronous wind turbine ［J］. Power System Protection and Control ， 2018 ， 46 （ 9 ）： 34 - 42 .

张磊，张闯，罗毅，等 . 电网友好型双馈感应发电机的暂态协调控制策略［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 12 ）： 44 - 50 .

ZHANG Lei ， ZHANG Chuang ， LUO Yi ， et al . Transient coordination control strategy of grid-friendly doubly-fed induction generator ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 12 ）： 44 - 50 .

ZHU L ， PAN Z ， XU G . Black start with DFIG-based wind turbines using improved virtual synchronous control ［C］// 2018 21st International Conference on Electrical Machines and Systems （ICEMS）， October 7 - 10 ， 2018 ， Jeju， South Korea.

KARBOUJ H ， RATHER Z H . Voltage control ancillary service from wind power plant ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy ， 2019 ， 10 （ 2 ）： 759 - 767 .

LI C ， ZHANG S ， ZHANG J ， et al . Method for the energy storage configuration of wind power plants with energy storage systems used for black-start ［J］. Energies ， 2018 ， 11 （ 12 ）： 3394 - 3400 .

FAZLI N ， GIERSCHNER S ， GIERSCHNER M ， et al . Rotating-voltage-vector control for wind energy plants providing possibility for ancillary services ［C］// 2018 20th European Conference on Power Electronics and Applications （EPE’18 ECCE Europe）， September 17 - 21 ， 2018 ， Riga， Latvia.

温步瀛，周峰，程浩忠，等 . 电力市场辅助服务及其定价研究综述［J］. 华东电力， 2001 ， 29 （ 11 ）： 30 - 34 .

WEN Buying ， ZHOU Feng ， CHENG Haozhong ， et al . A review on the power market auxiliary service and its pricing ［J］. East China Electric Power ， 2001 ， 29 （ 11 ）： 30 - 34 .

国家能源局华北能监局 . 华北区域发电厂并网运行管理实施细则［EB/OL］.［ 2019-01-05 ］. https：//wenku.baidu.com/view/f20a77d451e2524de518964bcf84b9d528ea2c72.html https://wenku.baidu.com/view/f20a77d451e2524de518964bcf84b9d528ea2c72.html .

North China Region Energy Regulatory Bureau of the State Energy Administration . Detailed rules for the implementation of grid-connected operation management of power plants in North China region ［EB/OL］. ［ 2019-01-05 ］. https：//wenku.baidu.com/view/f20a77d451e2524de518964bcf84b9d528ea2c72.html https://wenku.baidu.com/view/f20a77d451e2524de518964bcf84b9d528ea2c72.html .

郑重，杨振勇，李卫华 . 风电与火电机组的一次调频技术分析及比较［J］. 电力自动化设备， 2017 ， 37 （ 12 ）： 92 - 101 .

ZHENG Zhong ， YANG Zhenyong ， LI Weihua . Analysis and comparison of primary frequency control technology for wind power and thermal power unit ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2017 ， 37 （ 12 ）： 92 - 101 .

张宁，康重庆，肖晋宇，等 . 风电容量可信度研究综述与展望［J］. 中国电机工程学报， 2015 ， 35 （ 1 ）： 82 - 94 .

ZHANG Ning ， KANG Chongqing ， XIAO Jinyu ， et al . Review and prospect of wind power capacity credit ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2015 ， 35 （ 1 ）： 82 - 94 .

郭昱 . 权重确定方法综述［J］. 农村经济与科技， 2018 ， 29 （ 8 ）： 252 - 253 .

GUO Yu . Review of weight determination methods ［J］. Rural Economy and Science and Technology ， 2018 ， 29 （ 8 ）： 252 - 253 .

顾洪源，文福拴，邹波，等 . 南方区域西电东送两部制输电定价机制［J］. 电力系统及其自动化学报， 2014 ， 26 （ 4 ）： 1 - 8 .

GU Hongyuan ， WEN Fushuan ， ZOU Bo ， et al . Two-part transmission pricing for west-to-east power transmission in the southern region of China ［J］. Proceedings of the CSU-EPSA ， 2014 ， 26 （ 4 ）： 1 - 8 .

SIOSHANSI R ， HURLBUT D . Market protocols in ERCOT and their effect on wind generation ［J］. Energy Policy ， 2010 ， 38 （ 7 ）： 3192 - 3197 .

叶茂，刘艳，顾雪平，等 . 基于动态风电穿透功率极限的黑启动方案制定［J］. 中国电机工程学报， 2018 ， 38 （ 3 ）： 744 - 752 .

YE Mao ， LIU Yan ， GU Xueping ， et al . Black start scheme formation considering dynamic wind power penetration limit ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2018 ， 38 （ 3 ）： 744 - 752 .

刘玉田，王洪涛，叶华 . 电力系统恢复理论与技术［M］. 北京：科学出版社， 2014 .

LIU Yutian ， WANG Hongtao ， YE Hua . Power system restoration theory and technology ［M］. Beijing ： Science Press ， 2014 .

杜康，刘艳，叶茂，等 . 辅助风电场参与初期黑启动时储能电站容量配置策略［J］. 电力系统保护与控制， 2017 ， 45 （ 18 ）： 62 - 68 .

DU Kang ， LIU Yan ， YE Mao ， et al . Capacity configuration strategy of energy storage power station when assisting the wind farm in integrating into the preliminary black start ［J］. Power System Protection and Control ， 2017 ， 45 （ 18 ）： 62 - 68 .

胡亚伟，李江，胡立强，等 . 基于风电出力预测误差补偿度与经济效益的最佳储能容量配置［J］. 中国电力， 2016 ， 49 （ 5 ）： 141 - 148 .

HU Yawei ， LI Jiang ， HU Liqiang ， et al . Optimized energy storage capacity allocation based on prediction error compensation degree and economic benefits of wind power ［J］. Electric Power ， 2016 ， 49 （ 5 ）： 141 - 148 .

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