CN107563895A - 一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法，包括售电公司、联络线功率采集单元、售电公司惩罚成本计算单元和保险费厘定单元。售电公司经并网逆变器和配电变压器接入大电网，其中售电公司包括分布式电源设备和用电设备。通过联络线功率采集单元获得联络线实际功率，与售电公司上报批发市场的联络线功率比较产生并网功率偏差，并输入售电公司惩罚成本计算单元。基于批发市场发布的交易结算惩罚电价，计算投保期间市场对于并网功率偏差给予售电公司的惩罚成本，再经保险费厘定单元确定保险公司为售电公司规避惩罚成本而设置的保险费。本发明能为保险公司提供新的保险方案，并使售电公司通过投保规避并网功率的波动风险。

Description

一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法

技术领域

本发明涉及一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法，属于电力市场风险管理领域。

背景技术

随着全球变暖、能源危机和环境问题的日益突出，逐步改善能源结构，大力发展风能、太阳能在内的可再生能源已成为当前的广泛共识。大量的风电场和光伏电站等分布式电源接入电网，能够有效缓解电力供应的紧张局面，减少化石燃料的消耗和温室气体的排放。售电公司作为分布式电源和用电设备的运营主体。由于风能和光能受到环境因素(如风速、光照等)的影响，发电具有随机性和波动性，同时用电负荷也处于随机波动的状态。为此，售电公司经并网逆变器和配电变压器，通过联络线接入大电网，联络线上的实际功率与售电公司上报批发市场的联络线功率必然产生偏差。对于这种功率偏差，按照批发市场交易结算规则，售电公司将遭受到惩罚。因而，如何平抑并网功率波动风险，规避市场给予售电公司的惩罚成本，引起了人们的广泛关注。

现有技术主要研究了分布式电源与储能系统联合优化的控制方法，以及提高分布式电源预测精度对其并网发电的影响，从而减少联络线上的功率波动。专利号201220704306.1“一种用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜”针对现有配电柜的不足，发明了一种用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜，实现储能系统对波动性可再生能源发电系统的有效调控，确保了可再生能源发电的安全并网；专利号201110304960.3 “平滑可再生能源发电输出波动的储能系统容量优化方法”提出了一种基于可再生能源输出功率频谱分析结果，平滑可再生能源发电输出波动的储能系统容量优化方法，该方法能够在满足目标功率的输出波动率约束下，设计储能系统容量优化方案。上述专利都是通过储能和预测手段尽量减少或者避免联络线上的功率波动。但是，它们并没有探讨如何通过市场和经济手段规避这种功率波动，更没有涉及售电公司在批发市场交易中，功率波动带来的交易结算惩罚成本的规避问题。

因此，针对天气环境发生突变、并网功率发生波动的情况，以规避因并网功率波动市场给予售电公司的惩罚成本为目标，通过市场和经济手段将售电公司与大电网之间联络线功率波动风险向保险公司转移，减少售电公司经济损失的电路及方法亟待研发。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法，针对天气突变情况下而导致的并网功率波动风险，采取保险策略将售电公司与大电网之间联络线上的功率波动风险向保险公司转移，从而减少售电公司的经济损失，达到运营成本最低的目的。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法，其电路包括：售电公司、联络线功率采集单元、售电公司惩罚成本计算单元和保险费厘定单元；售电公司经并网逆变器和配电变压器，通过联络线接入大电网，联络线功率采集单元采集联络线实际功率，并与售电公司上报批发市场的联络线功率值 进行比较，所得并网功率偏差 输入售电公司惩罚成本计算单元，计算出售电公司惩罚成本，再经保险费厘定单元得到保险费；

售电公司包括分布式电源设备和用电设备，分布式电源设备主要由分布式光伏和分布式风场组成，用电设备包括空调、热水器等；

售电公司惩罚成本计算单元包括自适应抽样模块、误差判断模块、绝对值计算模块、无线通讯模块、比较器和乘法器；

保险费厘定单元包括保险公司赔款额期望值计算模块、保险公司赔款额标准差计算模块、净保险费盈余比率计算模块和保险费判断模块。

首先通过无线通讯模块接收批发市场发布的交易结算惩罚电价 ，然后将采集到的联络线实际功率值 与售电公司上报批发市场的联络线功率值 比较，所得并网功率偏差 输入自适应抽样模块，通过概率分布拟合得到M个抽样值，记为，M为大于2000的整数；

将M个抽样值输入到误差判断模块，若抽样值的绝对值大于2% ，则售电公司惩罚成本 的值为抽样值的绝对值与批发市场发布的交易结算惩罚电价的乘积；若抽样值的绝对值小于等于2% ，则售电公司惩罚成本 为零。

保险费判断模块的判断条件是：取所得M个售电公司惩罚成本 中的任意值，记为 ，当 大于保险启动费用 时，启动保险费厘定单元；当 小于保险启动费用 时，不启动保险费厘定单元，则不需缴纳保险费；

保险公司赔款额期望值计算模块对售电公司惩罚成本 与设定的保险启动费用 求差，得到差值 ，然后对所得差值求平均值，计算出保险公司赔款额期望值 ；

保险公司赔款额标准差计算模块对售电公司惩罚成本 、保险启动费用、保险公司赔款额期望值 三者求差，得到差值 ，求出所得差值的平方和，然后将平方和与M-1的比值开平方，计算出保险公司赔款额标准差；

净保险费盈余比率K由保险公司赔款额标准差除以保险公司赔款额期望值 计算得出；

保险费 为保险公司赔款额期望值 与（1+K）的乘积。

本发明的有益效果是：不仅为保险公司提供了一种新的保险方案，还能使售电公司在天气发生突变的情况下，有效地规避并网功率的波动风险，从而降低售电公司运营风险，减少经济损失。

附图说明

图1为一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法的原理图。

图2为本发明的实施例中批发市场发布的交易结算惩罚电价数据。

图3为本发明的实施例中售电公司上报批发市场的联络线功率值曲线。

图4为本发明的实施例中并网功率偏差自适应重要性抽样结果。

图5为本发明的实施例中保险启动费与年保险费的影响关系曲线。

具体实施方式

针对某售电公司上报批发市场的联络线功率值与联络线实际功率值存在偏差，为规避市场交易结算惩罚成本，保险公司为售电公司提供了一种新的保险方案，即一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法，如附图1所示，电路包括：售电公司、联络线功率采集单元、售电公司惩罚成本计算单元和保险费厘定单元。

具体实施步骤如下：

(1)设定保险费启动费用 为100元。

(2)将一天分为24个交易时段，各时段内批发市场发布的交易结算惩罚电价 如图2所示，其中若并网功率偏差抽样值大于0，则 取值为图2中对应时段的数据；若并网功率偏差抽样值小于0，则 取值为图2中对应时段的数据。

(3)售电公司上报批发市场的联络线功率值 如图3所示，将联络线实际功率与售电公司上报批发市场的联络线功率值 求差，得到并网功率偏差 ，并输入到售电公司惩罚成本计算单元，进行自适应重要性抽样，抽样次数为3000，并网功率偏差自适应重要性抽样结果如图4所示。

(4)将3000个抽样值的绝对值分别与2％q_G0比较，若抽样值的绝对值大于 2％q_G0，则售电公司的交易结算惩罚成本C₁,C₂,...,C₃₀₀₀的值为抽样值的绝对值 与批发市场发布的交易结算惩罚电价Z_L的乘积；若抽样值的绝对值小于等于2％ q_G0，则售电公司惩罚成本C₁,C₂,...,C₃₀₀₀为零。

(5)将3000个售电公司惩罚成本输入到保险费判断模块，当售电公司惩罚成本 大于保险启动费用 时，启动保险费厘定单元；否则，保险费为零。

(6)将售电公司惩罚成本 和保险启动费用 输入到保险费厘定单元，首先将售电公司惩罚成本与设定的保险启动费用求差，再求所得差值的平均值，可得到保险公司赔款额期望 为3.5元/天；计算保险公司赔款额标准差 为1.2，获得净保险费盈余比率K为0.44。

(7)保险费 =5.753元/天，一年的保险费为2099.8元。

在实际运行发生大概率小损失的风险时，售电公司通过安装内部储能设备充放电和实施用电设备的需求响应，平抑这种小的损失风险，此时不启动投保方案。

图5给出不同保险启动费与售电公司年保险费的影响关系曲线。从图5可以看出，较小的保险启动费将产生较大的保险费。随着保险启动费的增加，保险费呈明显的降低趋势。这是因为保险启动费越小，保险公司对售电公司发生并网功率波动承担负责的门槛越低，因此保险公司收取的保险费相应增加。然而，当保险启动费取值过大时，小概率大损失事件将由售电公司自身承担，虽然降低了缴纳的保险费，但增加了售电公司运营风险。因此，选择适当的保险启动费用，对售电公司和保险公司均有利。

Claims (3)

1.一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法，其特征在于，电路包括：售电公司、联络线功率采集单元、售电公司惩罚成本计算单元和保险费厘定单元；售电公司经并网逆变器和配电变压器，通过联络线接入大电网，联络线功率采集单元采集联络线实际功率，并与售电公司上报批发市场的联络线功率值 进行比较，所得并网功率偏差 输入售电公司惩罚成本计算单元，计算出售电公司惩罚成本，再经保险费厘定单元得到保险费；

所述售电公司包括分布式电源设备和用电设备，分布式电源设备主要由分布式光伏和分布式风场组成，用电设备包括空调、热水器等；

所述售电公司惩罚成本计算单元包括自适应抽样模块、误差判断模块、绝对值计算模块、无线通讯模块、比较器和乘法器；

所述保险费厘定单元包括保险公司赔款额期望值计算模块、保险公司赔款额标准差计算模块、净保险费盈余比率计算模块和保险费判断模块。

2.根据权利要求1所述的一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法，其特征在于，包括：首先通过无线通讯模块接收批发市场发布的交易结算惩罚电价，然后将采集到的联络线实际功率值 与售电公司上报批发市场的联络线功率值 比较，所得并网功率偏差 输入自适应抽样模块，通过概率分布拟合得到M个抽样值，记为，M为大于2000的整数；

将M个抽样值输入到误差判断模块，若抽样值的绝对值大于2% ，则售电公司惩罚成本 的值为抽样值的绝对值与批发市场发布的交易结算惩罚电价的乘积；若抽样值的绝对值小于等于2% ，则售电公司惩罚成本 为零。

3.根据权利要求1所述的一种考虑并网功率波动的售电公司保险费厘定电路及方法，其特征在于，包括：

所述保险费判断模块的判断条件是：取所得M个售电公司惩罚成本 中的任意值，记为 ，当 大于保险启动费用 时，启动保险费厘定单元；当 小于保险启动费用 时，不启动保险费厘定单元，则不需缴纳保险费；

所述保险公司赔款额期望值计算模块，其特征在于：售电公司惩罚成本 与设定的保险启动费用 求差，得到差值 ，然后对所得差值求平均值，计算出保险公司赔款额期望值 ；

所述保险公司赔款额标准差计算模块，其特征在于：售电公司惩罚成本 、保险启动费用 、保险公司赔款额期望值 三者求差，得到差值 ，求出所得差值的平方和，然后将平方和与M-1的比值开平方，计算出保险公司赔款额标准差 ；

所述净保险费盈余比率K由保险公司赔款额标准差 除以保险公司赔款额期望值计算得出；

所述保险费 由保险公司赔款额期望值 与（1+K）相乘计算得出。