實時電價是在考慮運行和基本投資的情況下，在給定的極短時段（如30min、15min、5min）內向用戶提供電能的邊際成本。實時電價能反映短期的生產成本及用電量信息，能夠指導用戶最佳化用電。
基本介紹
- 中文名：實時電價
- 外文名：real-time price
- 定義：反映電力商品“瞬時”成本的電價
- 起源時間：1980年
- 用途：指導用戶最佳化用電等
- 學科：電力學
簡述,數學模型,研究進展,
簡述
實時電價是在電力市場條件下，著眼於電力的瞬時供需平衡．兼顧電力系統的安全運行，以電力的長期邊際成本結合短期邊際成本為定價依據的一種定價方法。它既反映各時刻供應與需求的變化關係，又自動反饋調節用戶負荷。由用戶向行決定自己的用電時間，通過系統的總需求決定實時電價的高低。當用戶系統增大時，電價升高；當系統需求減少時，電價便會下降。因此，在以實時電價為基礎的電力市場中，電價可作為一個強行力的信號。用以調節和最佳化電力系統運行的可靠性和經濟性。
最初的實時電價構想是由美國學者在1980年提出的：要改變傳統的電力供求模式，並建立電力市場，就應像計算電壓和頻率那樣，計算和控制電能的價格，即採用現貨電價。它不僅隨時間變化（最初構想為5min），而區分節點位置、事故和可靠性。20世紀80年代中後期，正式提出並建立了實時電價理論。
數學模型
早在1980年，美國MIT的F.C.Schweppe教授就提出了這樣的構想：要改變傳統的供求模式，並建立電力市場，就應像計算電壓和頻率那樣，計算和控制電能的價格，即採用Spot Price，它不僅隨時間變化（最初構想為5min），而且區分節點（Bus）位置、事故和可靠性電價。20世紀80年代中後期，正式提出並建立了實時電價理論。
根據Schweppe教授建立的數學模型，實時電價由八個分量組成，其表達式為
式中：
為第k用戶在時段t的實時電價；
為發電分量，包括
、
、
、
4項；
為邊際發電燃料成本；
為邊際發電維護成本；
為發電質量分量；
為發電收支平衡項；
為輸電分量，包括
、
、
、
4項；
為邊際網損成本；
為邊際網路維護成本；
為網路供電質量分量；
為網路收支平衡項。具體分量如下：
1．邊際發電運行成本
邊際發電運行成本是指邊際發電燃料成本
和邊際發電維護成本
兩項之和，可簡稱為
，計算公式為：
式中，
、
分別
為系統發電量為時的燃料總成本和維護總成本；
與系統發電量
、機組狀況、水的可用率以及電力公司問的交易等因素有關，
隨系統發電量
引的增加而呈上升趨勢。
2．發電質量分量
發電質量分量
的大小反映出整個系統發電容量的充裕程度。當電力供應十分充足時，
的值接近於零；當電力非常緊缺時，其值增大並趨於VOLL（缺電損失值）。
3．邊際網損成本和邊際網路維護成本
邊際網損成
是指用戶k的負荷
發生微增變化，進而引起網損增加所帶來的成本，它與用戶所在節點的位置有關。其數學表達式為
式中，
為第k個用戶的網損微增率。
邊際網路維護成本
是指用戶k的負荷
發生微增變化時，整個系統網路維護總成本所發生的微增變化。
4．網路供電質量分量
網路供電質量分量
反映用戶k的負荷
發生微增變化時，電網各支路輸送容量的充裕程度。當
微增時，如果第i條支路的實際潮流遠遠小於其允許傳輸容量，該支路的網路供電質量分量的數值將會很小；如果第i條支路的實際潮流接近其允許傳輸容量，網路供電質量分量的值將迅速增大。
第k用戶的負荷
微增時，各支路網路供電質量分量之和即為第k用戶總的網路供電質量分量
。
5．收支平衡項
由前述結論可知，實時電價的計算依據是邊際成本理論。採用邊際成本定價，必然帶來收支不平衡問題。對實時電價而言，造成收支不平衡的原因主要有兩個：
(1)實時電價只考慮電量成本，如燃料費和維護費等，而不考慮容量成本。
(2)從理論上說，邊際成本必然高於或低於平均成本。
顯然，為了實現系統的收支平衡，就必須在實時電價的表達式中加入相應的修正量或調整量，即對發電分量採用
進行平衡，對輸電分量採用
進行平衡。
平衡分量的存在，在一定程度上損害了邊際成本定價方法本身所具有的優勢——電力市場的經濟導向作用。
研究進展
近年來，國內外許多學者在上網電價、輸電定價和輔助服務定價等方面進行了大量的研究，提出了不少新的定價策略。比較流行的是在實時電價理論基礎上，採用經過改造的最優潮流模型，以節點為單位計算費用，進行定價。這主要是基於三個方面的考慮：
(1)可直接利用潮流程式的計算結果和設備使用情況計算各個節點的費用，具有很高的準確度。
(2)利用已有的數據採集系統可以獲得各個節點的運行數據。
(3)現有EMS高級套用軟體（如狀態估計、最佳化潮流等）均以節點為對象進行分析，因此要求新的定價方法與之匹配。
此外自20世紀90年代以來，還有一些學者基於OPF和經濟學理論，研究出能夠同時計算各節點有功電價和無功電價的實時電價模型。這類模型有利於電力市場對有功和無功市場進行分類管理，也是一種可選的定價方式。
