電氣化鐵道電價收費方式的探討

1、電氣化鐵道電價收費方式的探討文章編號:1003-142l(2007)02003503中圖分類號:U22;F532.6文獻標識碼:B電氣化鐵道電價收費方式的探討蘭青,李群湛,米天翔,祁忠永(西南交通大學電氣工程學院,四川成都61OO31)摘要:介紹現(xiàn)階段我國電氣化鐵道電價收費的3種模式:兩部制電價,分時電價和最大用電量電價,并對3種收費模式中存在的問題進行分析,在此基礎上提出兩種新型的電價收費模式:變壓器利用率電價和精細容量電價及其計算方法.關鍵詞:電氣化鐵道;兩部制電價;分時電價;最大用電量電價;變壓器利用率電價;精細容量電價電以市場的運作規(guī)律來制約供用電的建立和發(fā)展是一項長期而復雜的系統(tǒng)工程

2、,涉及到電力生產(chǎn),電網(wǎng)運行,負荷管理和電力系統(tǒng)發(fā)展進入市場,我國各級電業(yè)部門和廣大電力用戶已著手進行思想觀念,大宗電力用戶的電氣化鐵道在市場運作中能否處于優(yōu)勢值得探討.1現(xiàn)行電氣化鐵道電價收費模式兩部制電價在大多數(shù)國家都荷需求量對應的基本電價和與用電量對應的電量電價結合起來決后,用戶用電負荷率的高低對該用戶實際支付的每千瓦時平均單位電價的升降十分敏感,用戶用電負荷率提高,支付的平均單位電價降觀上對用戶的用電負荷率已存在著一定的經(jīng)濟獎懲作用.對于電氣化鐵道用戶而言,收費由兩部分組成:容量電費(又稱基本電費)和電量電費(也稱計量電費),兩部制的電價是按照如下方式收費的:容量電費=總容量×

3、容量電價電量電費=總電量×電量電價分時電價是我國目前正在推行的一種電價制度,部分地區(qū)已經(jīng)通常是把一天分成峰,平,谷3個時間段,每個時間段分別實行不同的施需求管理,鼓勵用戶改變用電方第292一第卷第期_式,避峰用電,以達到削峰填谷,提高電力系統(tǒng)的負荷率和運行穩(wěn)定而采取的經(jīng)濟手段.實行分時電價,一方面可以增加售電量,降低發(fā)電成本,提高系統(tǒng)運行效益,另一方面可以為用戶提供分時優(yōu)惠電價,節(jié)約用戶電費開支,對雙方而言都是有利的.我國實行的峰谷電價是在原來己定電價的基礎上推行的,為減少推行峰谷電價后各方利益的變化,目前一般采取以電價水平基本不變?yōu)榍疤醽碓O置峰谷電價,所以較多的采用上下浮動比例的方

4、法,即:Ps×(1+)P,:Ps×(1一盧)其中:P.為峰時段電價;P為平時段電價;P,為谷時段電價;為峰時段電價與平時段電價的差率;盧為谷時段電價與平時段電價的差率.根據(jù)各個時段的用電量情況,可以分別計算出各個時段所需收取的電費,進而計算應該收取的總電費.近年來,在某些鐵路干線上(如福大線),已經(jīng)開始嘗試采用最大用電量電價計費的收費模式,這種模式的收費方式為:總電費=最大用電量電費+電量電費最大用電量電費=最大用電量電價X最大用電量按照最大用電量電價收費的模式,電量電費部分正常收費,它和兩部制收費模式的主要區(qū)別在于最大用電量電費和兩部制的容量電費不相同,簡單來說,兩部制電

5、價中的容量電費是一個相對確定的數(shù)值,相當于是固定的費額,它取決于牽引變電所容量的大小,一般說來是一個定值;而最大用電量電價收費模式中的最大用電量電費則不是固定不變的,在最大用電量電價不變的情況下(在此暫不討論最大用電量電價的制訂),其唯一取決于最大容量的數(shù)值,而對于日負荷隨機變化的變電所而言,每天的最大容量是不盡相同的,這種收費模式在一定程度上客觀地反映了一個變電所每日消耗電能的真實情況,是一種值得探究和推廣的電價收費模式.2現(xiàn)行電氣化鐵道電價收費模式存在的問題兩部制電價是應用范圍比較廣的一種電價收費模式,在多條干線都采用了兩部制電價計價收費價取費模式固定單一,不符合人性化的標準.具體而言,變

6、電所一天的負荷運行狀態(tài)決定了其不可能一直是以滿載的情況運行,而在暫且不論基本電價的前提下,兩部制電價中容量電費是以變電所容量作為其計算容量電費的標準,這是不合理的.分時電價將電費分時段制定,電氣化鐵道電價收費方式的探討蘭青等根據(jù)不同時段的負荷情況收取相應的費用,其目的是為了鼓勵用戶分開時段用電,盡可能的在谷段時間使用電能,以達到削峰填谷的作用.對于電氣化鐵道而言,適應這種收費模式同樣存在一定的問題.因為在多數(shù)情況下,機車不可能人為的控制在谷段時刻,而是由各方面因素綜合考慮決定的,不能單純?yōu)榱私?jīng)濟因素而忽略其他因素的影響,這也成為分時電價沒有被大范圍采用的主要原因.作為一種比較新的電價收費模式,

7、最大用電量電價在人性化方面無疑要比兩部制電價具有更加電價同樣存在一些沒有合理解決的問題.其一,關于最大用電量電價基本電價的確定目前仍然沒有固定的標準和非常合理的制定依據(jù).其二,關干將最大用電量作為電費計算的標準仍然存在分歧,不同的地區(qū)使用不同的最大用電量作為計算標準,例如使用1分鐘,l0分鐘,半小時,1小時最大用電量,選用的數(shù)據(jù)不同得出的電費自然解決制約最大用電量電價收費推廣使用的瓶頸.3兩種新型的電價收費模式探索電氣化鐵道電價收費的基礎依據(jù)是變電所的日負荷曲線,以上3種方式都是以不同的方法將日負荷曲線進行分析計算,得出對應的電費.同樣,在此提出的兩種方式也是建立在分析日負荷曲線的基礎上,簡稱

8、為變壓器利用率電價和一2期精細容量電價.在引入這種收費模式之前,首先介紹經(jīng)濟理論上的一種收費名詞"消除負外部效應的懲罰性收費".采用懲罰收費,是消除"負外治理"負外部效應"所需成本來核定收費,可以有效地修正社會成本與微觀成本的差距,使產(chǎn)生"負外部效應"者負擔真實的活動成本,從利益上約束,以自覺合理的控制于消除"負外部效應",修正生產(chǎn)者的私人成本,使之體現(xiàn)真實的社會成本,因此這類收費又可稱為修正性收費.對于電氣化鐵道而言,變電所的日負荷是隨機的,我們希望盡量提高變電所變壓器的利用率,而不是相反的出現(xiàn)輕載或過

9、載的現(xiàn)象,因此,變電所的變壓器利用率可以作為衡量收費等級的一個標尺,即可以根據(jù)變電所的日負荷曲線劃分,不同的用電負荷下采取不同的電價,再根據(jù)變壓器利用率的綜合如:規(guī)定未達到變壓器容量60%(輕載)的時間段收取電價單價P.,用電量在變壓器容量60%120%(正常負荷)的時間段收取電價單,用電量超過變壓器容量120%的時間段收取電價單價P,當然,在3種電價單價之中以P,最為便宜.同時,根據(jù)日負荷曲線計算變壓器的利用率,當天變電所變壓器利用率達到標準的,可以免收懲罰性費用,否則,再增收一部分懲罰是使各個變電所根據(jù)自身的實際電氣化鐵道電價收費方式的探討蘭青等情況選取變壓器容量的大小,合理地調控機車的運

10、行以使變壓器處于正常的工作狀態(tài)(滿載),從而使得電力部門收費和鐵道部門繳費都更加合理.收費計算方式如下:變壓器利用率低時:變壓器利用率電費1:輕載負荷×P.+滿載負荷×P,+過載負荷×P+懲罰性費用變壓器利用率高時:變壓器利用率電費2=輕載負荷×P.+滿載負荷×P,+過載負荷×P根據(jù)各個變電所的具體實際情況不同,Pl,P2,P3,以及懲罰性費用的多少和變壓器利用率標準的規(guī)定都不是一成不變的.這種電價收費模式參考了最電量計算方式是根據(jù)檢測到的變電所日負荷曲線(每3秒讀一次數(shù)據(jù)),在一天24/I,II-的28800個點中,根據(jù)計算時長的不

11、同(10分鐘,半小時,1小時等),采取相對應不同的步長(即是不同的點的個數(shù))逐次計算消耗電功率的多少,進而計算出電費的.以1O分鐘(600秒)為例,其計算電功率的方式為:P=(p+P;+,+P2o)/200T其中:P為10分鐘內的電功率平均值;Pl,P2P200為變電所采集的瞬時電功率值.這樣的計算方式,在一天的24小時中所采集到的28800個點中,逐次選取200個點比較大小,以其中最大的作為最大用電量,進而計算最大容量電價,即把lO分鐘平均電功率有效值的最大值作為計算的標準.為了更加精細的刻畫電功率的變化趨勢,更加切合實際地計算電功率的具體情況,在此提出精細鐘為例,根據(jù)符合計算條件的1O分鐘

12、的負荷曲線(plot)的實際情況,運用擬合的計算方法,將這段曲線擬合為最貼近真實的函數(shù)表達式(例如二次函數(shù)):P=a+bt+C其中:P為1O分鐘內的電功率平均值;,b,c為模擬函數(shù)的具體系數(shù);f為時間.根據(jù)這段表達式求出電功率的大小,計算式如下:p=_而以這樣的方式計算出來的電功率的有效值,更能真實體現(xiàn)其實驟和最大用電量電價模式一致.收稿日期:責任編輯:2006-09-08金穎:國家級部級企業(yè)創(chuàng)新成果評選結果揭曉:i鐵路27項創(chuàng)新成果榜上有名IIII國家級,部級企業(yè)管理現(xiàn)代化與實施,北京鐵路局石家莊電力機刷,廣州鐵路(集團)公司I!創(chuàng)新成果評選結果近日揭曉,柳州務段鐵路機務系統(tǒng)行車安全過程廣州站,西安鐵路局物資處,哈爾:鐵路局,北京鐵路局等23家鐵路企控制管理和哈爾濱鐵路局齊齊哈濱鐵路局哈爾濱客運段及昆明鐵;I全國企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成全路企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果項目被評為部級二等創(chuàng)新成果lI果審定委員會,經(jīng)過認真評審,鐵果審定組按照創(chuàng)新性,實踐性,效武漢鐵路局物資供應段,哈爾濱鐵I:路部門有6項企業(yè)新成果被評選為益性的標準進行了審定,有21項被路局貨運處,哈爾濱鐵路局齊齊哈:;國家級二等創(chuàng)新成果.他們是:柳評為部級(鐵道行業(yè)級)創(chuàng)新成果.爾機務段,濟南鐵路局,北京鐵路iI州鐵路局鐵路運輸企業(yè)精細化管其中,上海鐵路局