电力市场辅助服务黑启动
电力辅助服务流程
电力辅助服务流程Electric power auxiliary services refer to various services provided by power companies to support the stable operation of the power grid. These services include frequency regulation, spinning reserves, non-spinning reserves, and black start capabilities. 电力辅助服务是指电力公司提供的各种服务，以支持电网的稳定运行。
这些服务包括频率调节、旋转备用、非旋转备用和黑启动能力。
In order to ensure the reliable and efficient operation of the power system, it is essential to have a well-defined and organized process for managing electric power auxiliary services. This process usually involves a detailed planning phase where the power company analyzes the grid's needs and develops a strategy for meeting those needs. 为了确保电力系统的可靠高效运行，具有良好定义和组织的管理电力辅助服务的流程至关重要。
该流程通常涉及详细的规划阶段，电力公司在此阶段分析电网的需求，并制定满足这些需求的策略。
One of the key aspects of the electric power auxiliary services process is the continuous monitoring and control of the grid to ensure that all services are provided in a timely and efficient manner.This requires the use of advanced monitoring and control systems that can quickly respond to grid disturbances and adjust the provision of auxiliary services accordingly. 电力辅助服务流程的关键方面之一是对电网的持续监控和控制，以确保所有服务得以及时高效地提供。
电力市场辅助服务
背景
背景
近几年来，随着世界经济的蓬勃发展和科学技术日新月异的进步，电力工业正经历着一场重大的变革。电力 工业是有着悠久历史的传统工业，它对国民经济的发展有着十分重要的作用。但是由于电力的生产、销售和使用 的特殊性，长期以来电力工业一直垄断经营，实行发电、输电、配电一体化的体制。这种体制在电力工业发展的 初期有效地促进了电力工业的发展，但是随着电力工业规模的不断扩大，特别是现代社会市场经济的发展，传统 电力体制越来越不适应经济的发展，迫切需要实行电力市场，引入竞争机制。
3)保证系统的电压水平。必须有
4)无功优化以降低络损耗。无功控制是减少电力系统络损耗的一种手段，可以通过无功控制来保证电力系统 的安全经济运行。
与有功服务相比，无功服务有着其特殊性。
损分摊
损分摊
在电力交易的过程中，电力络必定会出现损耗，在电力市场中需要将此损耗在相关的电力交易者之间进行公 平、合理、有效的分摊，这是电力市场的关键问题之一。在输电市场中，输电定价有很大一部分成本是损的成本， 因此解决损的合理分摊问题是电力市场定价的重点。在计划体制下损被平均分摊到各用户，这实际上是不公平的， 因为各用户在电中的位置各不相同，引起的损也是不同的。因此需要对用户区别对待，这就迫切需要一套合理的 损分摊方法 。
无功服务
无功服务
无功功率辅助服务是使电中的输电交易顺利完成的一个必要条件，尤其在输电重负荷条件下，电压和无功功 率控制变得格外重要。电力市场中除了要保证电能的有效供应外还必须保证良好的电压水平和稳定性。系统中的 无功功率控制能够引起电压的变化，因此必须保证系统中无功的平衡。与频率的全系统统一的特性不同，电压的 分布是与当地的无功供应和需求相关的 。
辅助服务的定义及分类
定义【1】辅助服务指为保证电力系统安全、可靠运行,电力市场的成员为维护频率及电压的稳定而提供的服务。
主要包括调频、调相、备用、黑启动等。
(1)调频服务系统频率受整个系统的供给与需求状况的影响, 为维护系统的频率稳定, 一部分市场成员, 提供调整出力的服务, 称为调频服务。
(2) 调相服务电力系统的无功必须实时平衡。
辅助服务供应商通过调整其无功的出力或需求, 来维持电压的稳定的服务称为调相或电压支持服务。
(3) 备用服务为应付负荷需求超过预测值、计划运行机组非计划停运等, 市场成员所提供的机组、出力等的备用, 称为备用服务。
可根据提供备用服务机组的状况, 分为旋转备用或非旋转备用。
也可根据备用机组不同响应时间与持续时间来进行区分不同种类的备用服务产品。
(4) 黑启动(Black Start)是指发电机组在没有外来电力供应的情况下, 能从停机状态启动起来。
提供该能力的服务,称为黑启动服务。
(5) 约束缓解服务当输电出现约束时, 参加约束缓解服务的服务商将重新调整计划来降低电力出力或降低电力需求等来保证网络的安全和成本。
针对的技术问题【2】·有功频率控制(Regulation或Automatic Generation Control，简称AGC)在线的)或与系统同步的(synchronized)发电机组，在能量管理系统(Energy Management System，简称EMS)的控制下，通过AGC可以立即增加或减少出力。
用于处理负荷与发电之间较小的实时偏差，维持系统频率稳定，并使控制区内负荷与发电偏差及控制区之间的交换功率实际值与计划值的偏差为最小旋转备用：在线的或旋转的发电机组，并有未带负荷的发电容量，响应调度指令，在10min内以一定的爬坡速率达到一定的出力水平，且能够被调度提供电能至少2小时。
用于处理发电与输电系统故障使负荷与发电发生的较大偏差，恢复负荷跟踪服务的水平，保持频率稳定;·非旋转备用(Non-spinning Reserves)：离线的但可以随时调度使用的发电机组容量，在1o min内可以与系统同步和爬坡到一定的出力水平，并且能够运行至少2小时。
电力辅助服务管理规定(3篇)
第1篇第一章总则第一条为了规范电力辅助服务管理，保障电力系统安全、稳定、高效运行，促进电力市场健康发展，根据《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国电力监管条例》等法律法规，制定本规定。
第二条本规定适用于电力系统中的辅助服务管理，包括但不限于调度、控制、维护、应急等辅助服务。
第三条电力辅助服务管理应当遵循以下原则：（一）安全第一，预防为主；（二）统一规划，分级管理；（三）公平公正，市场导向；（四）科技进步，持续改进。
第四条国家能源管理部门负责全国电力辅助服务管理的监督和指导。
地方能源管理部门负责本行政区域内电力辅助服务管理的监督和指导。
第二章电力辅助服务分类第五条电力辅助服务分为以下类别：（一）频率调节服务；（二）电压调节服务；（三）备用服务；（四）黑启动服务；（五）无功补偿服务；（六）其他辅助服务。
第六条频率调节服务是指在电力系统频率发生波动时，为保证系统频率稳定，提供调节频率的服务。
第七条电压调节服务是指在电力系统电压发生波动时，为保证系统电压稳定，提供调节电压的服务。
第八条备用服务是指在电力系统发生故障、计划停机等情况时，为保证系统稳定运行，提供备用电源或备用设备的服务。
第九条黑启动服务是指在电力系统发生大面积停电、故障等情况时，为保证电力系统尽快恢复供电，提供启动电源或启动设备的服务。
第十条无功补偿服务是指在电力系统中，为保证电力设备正常运行，提供无功补偿服务。
第十一条其他辅助服务是指除上述服务外，为保障电力系统安全、稳定、高效运行而提供的其他服务。
第三章电力辅助服务提供者第十二条电力辅助服务提供者是指具有电力辅助服务能力的发电企业、电网企业、电力用户和其他市场主体。
第十三条电力辅助服务提供者应当具备以下条件：（一）具有电力辅助服务能力；（二）具备相应的技术、经济、管理条件；（三）依法取得电力辅助服务资质。
第十四条电力辅助服务提供者应当向电力监管机构申请电力辅助服务资质，经审查合格后，取得电力辅助服务资质。
电力市场辅助服务定价
挪威、瑞典、芬兰和丹麦组成了北欧电力市场。它有相当完善的电能期货市场和现货市场，并采 用零售竞争高级市场运行模式，存在大量电能交易双边合同。
挪威国家电公司和约70个发电厂的所有者经协商达成一系列协议。协议中的“系统职责导则”对 辅助服务的主要规定如下:
1)授权系统运行部门根据技术要求对发电厂有功输出和无功输出进行调度，要求发电厂对系统频 率作出响应(MW/Hz)并提供有功备用容量 。
加州电力市场是批发模式的，允许发电公司和大用户签订双边合同以回避价格及销售量风险。现 货交易通过交易中心进行投标(包括下一个交易日每小时和下一个交易小时两个现货市场)，在实 时运行时还有电力电量平衡调节市场。加州的电力交易中心(PX)和独立系统运行组织(ISO)分别 负责电能交易及实时运行的职能。
在电力市场的环境下，不论我们采用何种方法来获取辅助服务，都必然涉及到分摊成本的问题。 从原理上讲，成本的分摊应当根据每个用户使用各种服务的份额来确定。然而，这在理论上其实 是一个非常复杂的问题。因为每一种服务都包含了多个成本成分，例如运行备用服务就涉及到了 容量成本、能量成本和机会成本。这些成本随着时间、地点和系统负荷的变化而变化，因此，确 定每个用户应当承担的成本份额实际上是非常困难的。
(2)福利和无谓损失:福利即获得的好处用剩余表示，包括买者剩余、卖者剩余和社会总剩余;当 交易数量偏离均衡时，社会同用户群体，收取不同的价格。
贵州黑启动辅助服务市场交易规则(试行)
贵州黑启动辅助服务市场交易规则（试行）（征求意见稿）第一章总则第一条为进一步推动贵州电力市场改革，激励发电企业提供更优质的黑启动辅助服务，确保贵州电网安全、稳定运行，特制定本细则。
第二条本细则制定依据包括《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发〔2015〕9号）及其配套文件、《完善电力辅助服务补偿（市场）机制工作方案》（国能发监管〔2017〕67号）、《贵州省电力中长期交易规则（试行）》(黔监能市场〔2017〕112号)、贵州施行的并网发电厂辅助服务管理实施细则和并网发电厂运行管理实施细则（以下简称“两个细则”）以及国家有关法律、法规、行业标准。
第三条本细则适用于贵州电网黑启动辅助服务市场。
第四条黑启动是指电力系统区域大面积停电后，在无外界电源支持情况下，由具备自启动、自维持能力的发电机组所提供的恢复系统供电的服务。
黑启动耗时是指从调度发令到发电机组具备向电网供电条件的时间。
第五条国家能源局贵州监管办公室（以下简称贵州能源监管办）负责黑启动辅助服务市场的监督与管理，负责监管本细则的实施。
第二章市场成员第六条参与黑启动辅助服务交易需具备如下基本条件：（一）已在贵州电力交易中心（以下简称“交易中心”）注册完成的发电企业。
（二）并入贵州电网的统调机组，由南方电网电力调度控制中心（以下简称“南网总调”）或贵州电网电力调度控制中心（以下简称“调度中心”）调度。
（三）应委托具备资质的试验单位开展黑启动测试试验，确认机组具备黑启动能力，且相关技术性能指标应满足国家有关规定或行业标准要求；黑启动测试试验报告有效期须涵盖次年全年，且应在每年11月上旬前报调度中心备案。
第七条调度中心的权利和义务：（一）根据电网结构划分黑启动分区子网,并根据电网和电源等的变化调整黑启动分区及机组要求。
（二）将满足第六条相关条件的机组清单提交交易中心。
（三）负责开展黑启动辅助服务的安全校核。
（四）根据系统实际情况，调用黑启动辅助服务。
东北电力辅助服务市场方案
东北电力辅助服务市场方案# 东北电力辅助服务市场方案## 引言随着能源行业的快速发展和电力市场的逐步完善，辅助服务市场的建设成为了电力行业发展中的重要问题。
本方案旨在探讨东北地区电力辅助服务市场方案，以提高电力系统的灵活性和可靠性，并促进能源结构的升级和优化。
## 问题陈述东北地区电力系统在过去的几年中面临着诸多挑战，如由于能源结构过于依赖化石能源导致的高碳排放问题、电力负荷不均衡带来的电力供需不平衡等。
因此，建立一个高效的电力辅助服务市场是解决这些问题的必然选择。
## 方案设计### 市场机制设计#### 辅助服务种类东北电力辅助服务市场应包含以下几类辅助服务：- 备用服务：即准备好的发电能力，可通过快速启动燃气发电机组、蓄能技术等方式提供。
- 调频服务：通过快速调整发电机组的输出功率，保持电力系统频率稳定。
- 调压服务：通过快速响应调节负荷，保持电力系统电压稳定。
- 黑启动服务：在发生大规模停电后，能够迅速启动发电机组，恢复电力供应。
#### 参与主体- 发电企业：提供备用服务、调频服务、调压服务等。
- 电力用户：通过调整用电负荷，参与调节电力系统的频率和电压稳定。
- 接入系统设备：通过调整输电、配电设备运行状态和出力，参与调节电力系统的频率和电压稳定。
- 调度机构：负责市场运行、信息交互和调节控制。
### 市场运行机制东北电力辅助服务市场包含以下几个主要环节：1. 市场注册：各参与主体需要通过电力调度机构完成市场注册，获得相应的准入资格。
2. 辅助服务报价：参与主体根据市场需求，提交相应的辅助服务报价，包括价格和服务能力等。
3. 市场交易：调度机构根据市场需求和参与主体的报价，进行辅助服务的市场交易，确定最终提供服务的参与主体。
4. 服务提供：确定提供服务的参与主体根据市场交易结果，按时提供相应的辅助服务。
5. 奖惩机制：调度机构对提供辅助服务的参与主体进行评估，奖励优秀的参与主体并惩罚未能按时提供服务的参与主体。
电力辅助服务政策
电力辅助服务政策
电力辅助服务政策，是指政府制定的一系列政策和措施，旨在鼓励和支持电力企业提供有效的辅助服务，以确保电力系统的稳定运行和供电质量。
电力辅助服务包括调频、电压控制、无功补偿、电能储备和黑启动等服务。
这些服务对于电力系统的平衡、电压稳定和电能质量至关重要。
政府通过制定相应政策，鼓励电力企业投资和建设相应设施和设备，提供这些服务。
常见的电力辅助服务政策包括：
1. 固定补贴政策：政府设定一定的补贴标准，对提供辅助服务的电力企业给予一定的补贴奖励，以鼓励其提供这些服务。
2. 激励性价格政策：政府制定特定的价格机制，对提供辅助服务的电力企业给予更高的购电价格，从而提高其提供辅助服务的积极性。
3. 强制性要求政策：政府通过法律法规等措施，对电力企业要求必须提供一定的辅助服务，以确保电力系统的稳定运行。
4. 建设规划政策：政府在电力发展规划中，明确提出对辅助服务的需求，鼓励电力企业在新建和改造项目中增加相应设施和设备。
5. 公平竞争政策：政府倡导公平竞争的市场环境，鼓励多家电
力企业参与辅助服务的竞争，提高服务质量和效率。
通过电力辅助服务政策的制定和实施，能够促进电力企业提供高质量的辅助服务，确保电力系统的可靠供应，提高电力系统的稳定性和供电质量，同时也有利于促进电力市场的发展和竞争。
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1.华北电力调度局在1999～2000年三次在北京十三陵抽
水畜能电厂及周边电网进行了黑启动试验
2.2003年11月云南电网全面模拟了黑启动的整个恢复过程
3.贵州电网于2004年以乌江和东风电厂进行黑启动试验
4.江苏电网于2006年4月以电厂作为黑启动电源进行试验 5.浙江电网如全停后，分为5个分区，分别进行试验 乌溪江区域（包括500KV双龙变） 紧水滩（包括珊溪）区域； 浙北区域（包括500KV瓶窑变） 宁波溪口区域 舟山区域
，当整体呈现负阻尼，则导致低频振荡。黑启动初期，系统
联接薄弱，易出现低频振荡。为防止低频振荡，黑启动时应
尽量不用发电机的快速励磁，而尽可能投入PSS（励磁控制装 置）；为减小系统联系电抗，应尽可能先给附近机组供电； 如仍出现低频振荡，则通过调整网络结构来调整潮流以平息 低频振荡。
PSS:发电机自动电压调节器中的一种附加励磁控制装置。它的主要作用是给电压调节器提 供一个附加控制信号，产生正的附加阻尼转矩，来补偿以端电压为输入的电压调节器可能产 生的负阻尼转矩，从而提高发电机和整个电力系统的阻尼能力，抑制自发低频振荡的发生， 加速功率振荡的衰减。
发电机的自励磁现象：指当发电机所带的容性负荷达到某一指标后，回路中容性电 流所产生的助磁会使得发电机的端电压逐渐增大，而升高的发电机电压又引起容性电流 的增长，机端电压因助磁作用再度增加，如此循环下去，使机端电压自发增大，越来越 高的现象。
（三）低频振荡
根据分析，系统之间联系电抗过大，系统的阻尼性能变差
（四）空载线路合闸过电压问题
在空载情况下，分布电容所产生的无功功率
还会引起线路末端的电压升高
黑启动过程中必然有对空载线路充电，而后
又有轻载线路，大量线路充电功率导致系统电压
升高。为防止高电压，发电机应高力率运行甚至
进相运行，双回路只投一回，投低抗、切电容，
调节变压器分接头，增带具有滞后功率因数的负
定，大规模接带负荷困难。
三、黑启动的关键问题
黑启动方案的基本原则：一旦电网解列乃至崩溃，便迅速采
取有效措施，尽量延缓黑状态时间，尽可能长的维持最低可启
动状态，用最短的时间将电网恢复运行。 （一）黑启动电源的选择 1.水电机组（包括抽水蓄能电厂）作启动电源最为方便。水 轮发电机组没有复杂的辅机系统，厂用电少，启动速度快，是 方便、理想的黑启动电源。水电厂还具备良好的调频和调压能 力。
Ci ——分摊的黑启动服务费用 NLi ——用户网络负荷的总数
• 系统实际黑启动过程的费用 ——分时段的黑启动电价计算。 • 希望在事故情况下优先恢复负荷的用户
——可事先签订黑启动服务合同。
• 在系统运行条件允许的情况下，按所付费
用享受不同的恢复优先权。
（二）黑启动服务支付方式
• 支付维持黑启动能力的服务费用——电费结算时计算，采 用月结或年结的方式来支付。 • 系统实际黑启动过程的费用——在系统安全恢复后，由电
中埠 富 中 2 2 3 7 富春江
萧中2315
萧牌2310
牌头 凤 牌 4 3 2 1 凤仪 仪 王 4 3 2 5 宾王
乌溪江区域 （包括5பைடு நூலகம்0KV 双龙变）
双衢2382 (可能同期并列) 黄村
金华 双 华 2 3 7 3 双龙 双王2378
76 23 龙 黄
乌溪江 开#5机 仙 乌 2 3 9 3 仙霞
荷，等。电压应尽可能控制在0.95~1.052额定值U 之间。
(五)稳定性问题
1.无功功率平衡问题 2.有功功率平衡问题 3.有功功率协调
4.保护系统的调整
5.机组启动顺序
考虑所以厂站的母差、高频、主变纵差等快速保
护必须全部投运。重合闸停用。
四、黑启动的启动实例
（一）启动方案提前筹划 1.使系统的重启动过程处于事先预定的可控状态下。事先制订出 详尽的恢复步骤，避免迫使运行人员在事故发生后临时研究和 提出操作顺序，才能保证做到临危不乱，按步就班把系统恢复 正常。 2.在恢复系统的最初阶段，安排现场值班人员按照启动方案独立 操作，而不必通过调度中心统一协调，减少事故处理过程中可 能出现的信息系统失灵等问题，以加速系统的恢复。 3.根据系统的结构特点，将系统划分为二个或更多的子系统独立 地进行恢复，然后通过调度中心实现并列，以加速全系统的恢 复过程。 4.对系统恢复过程中可能遇到的影响设备安全和系统恢复的各种 问题，必须事先进行全面的研究和分析，确保规定的操作顺序 正确无误，避免遗漏和颠倒重要的操作步骤。
二、黑启动的原则
（一）黑启动的关键是电源点的启动 • 大面积停电后，系统的启动电源必须是无需外来电源 即能自启动的机组，能在停运后快速恢复发电，并通过输 电线输送启动功率至其他机组，带动其他机组启动。这是 黑启动过程中首先需要确定的重要问题。 • 自启动能力——在没有外部电网支持的情况下有自启动的 能力，启动速度快。 • 在电网中的位置——离大容量机组近，启动的路径短，电 压等级变换少，离重要负荷中心近。 • 带负荷的能力——有足够容量带动非黑启动机组厂用负荷。 负荷调整、频率控制、电压控制能力强，供电时间长。
注意：径流式水电机组由于受丰枯水影响，可能在某些时候无
法启动。
2.火电机组也可以作为启动电源。
如燃油发电机可以在自备柴油发电机启动的
情况下实现快速启动。此外，某些火电厂在外部
电网失电时可实现自保厂用电。这些电厂均可以
作为黑启动电源。
它可在无厂用电的情况下快速启动，其从冷
态到启动约需要30分钟，其中包括15分钟的预热，
（二）恢复的方式：
1.“自上而下”的主网恢复后小网恢复，优点是提 供了更稳定的电源，它使重新启动的发电机组并 网(或同步)及带负荷相对容易,但用户恢复供电过
程时间太长。
2.“自下而上”局部网络恢复后联网恢复主网络运
行，局部网络恢复后，发电机组可接待部分负荷
，用户停电时间短，但初期主系统恢复过程不稳
衢乌2282
衢州
双衢2382
(可能同期并列)
74 23 云 龙
云山
仙航2395
航埠
双航 2381
五、黑启动服务的形式
• 电网有足够黑启动能力——自行恢复系统供电； • 电网黑启动能力不够，但同地理区域非本网范围内有满足 条件的黑启动机组——电网间签订双边合同，约定提供方
式和计费方法；
• 本电网和邻网都无足够的黑启动能力——只有在其他电网 区域部分恢复，系统有能力向本区域提供黑启动的紧急功 率支持的情况下，才能逐步地 恢复系统的供电。 • 方式：电网间签订黑启动服务合同，内容为： 约定提供黑启动紧急功率支持的时间＋相应的费用。
电力市场辅助服务分析
—— 黑启动
目录
• 一、黑启动的基本概念
• 二、黑启动的原则
• 三、黑启动的关键问题
• 四、黑启动启动实例 • 五、黑启动服务形式
一、黑启动的基本概念
• 何谓“黑启动”大面积停电后的系统自恢复俗称为黑启动。 • 是指整个系统因故障停运后，系统全部停电(不排除孤立 小电网仍维持运行)，处于全“黑”状态，不依赖别的网 络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带 动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最 终实现整个系统的恢复。 • 黑启动方案就是如何合理利用这部分自启动的电力，迅速 使电网恢复正常。 • 形象的比喻：黑启动就是在漆黑的夜里，如何利用仅有的 一根火柴去点亮万家灯火。
（二）启动实例
当某地区系统全停事故后，在直流电源消失前，在确认设 备正常后，具有黑启动电源厂站的现场运行人员应自行拉开 所有220kV出线开关； 省调黑启动厂站保留开关表中提及的厂站应按要求保留 一个指定的可能来电和一台可恢复所（厂）用电的主变，其 它开关全部拉开； 省调黑启动厂站保留开关表中未提及的其它220kV厂站， 应拉开母联开关或母分开关，并自行在其中一组母线上保留 一个可能来电的电源开关和一台可恢复所（厂）用电的主变， 其它开关全部拉开。这样有助于简化网络结构和实现快速恢 复。 110kV及以下母线由各地区调度根据各自地区电网的情况 确定是否采取以上类似策略。
（一）黑启动服务的计费方式
1.维持系统黑启动能力的费用
2.实际系统黑启动过程的费用 燃料费用＋实际黑启动劳力成本＋设备损害费用
• 体现在电价中，取决于用户用电量
CBSSC
• 其中：
C NL
CBSSC —输电用户单位电量的服务费用； NL —网络负荷的总数 C—每年服务的费用
• 用户的费用计算： Ci =CBSSC ×NLi • 其中：
在紧急情况下的热态启动只需15分钟。
（二）发电机自励磁问题
由于输电线路具有分布电容，特别是500kV及
以上的超高压线路，其分布电容可能使得作为黑
启动电源的发电机产生自励磁现象，从而使发电
机端和线路上出现很高的电压。
为了避免因出现自励磁而使发电机和其他设
备遭到破坏，在确定黑启动过程时应进行自励磁
计算，确保自励磁不会发生。
网经营企业统计各部门实际产生的费用并核实。参考计量
系统的记录，估计系统负荷恢复的时间（用负荷恢复的百 分比来衡量），计算分时段的黑启动电价。 • E.g. 从黑启动机组开始到启动负荷恢复75%之间的时间执 行黑启动电价，将实际产生的费用分摊到使用这些电能的
用户上。