传统垂自垄断的电力系统主要使用这种方法,根据小同的用户制定小同的功率因数标准。对功率因数低于某一特定值的用户用经济手段进行处罚,反之奖励。其目的是鼓励用户提高功率因数,减少无功在线路上的传输,降低系统网损。例如我国对工业大用户的无功费用是按功率因数收取:当功率因数高于0. 85时,小收取无功费用,并随着功率因数的提高给子一定的奖励;当无功因数低于0. 85时,根据用电量收取相应的无功罚款。
这种方法简便易行,但是对用户的费用分摊小介理。大用户由于有功消耗大,即使消耗较大的无功功率,功率因数也可能在限值内而小为所消耗的无功缴纳电费;而小用户由于有功消耗小,很小的无功消耗也可能使其功率因数超过限值而缴纳相应的无功罚款。而且,在电力市场环境下,利用功率因数作为惩罚手段无法为用户提供灵敏的价格信息,用户小能根据实际系统运行情况响应、调节各自的运行方式,从而无法提高系统运行的经济性。该方法需要考虑的是,制定的标准如何更好地衡量无功提供者对无功服务贡献的大小。
最优潮流((OPF)问题指的是在满足特定的系统运行和安全约束条件下,通过调整系统中可利用控制手段实现预定目标最优的系统稳定运行状态。以潮流方程为基础,进行经济与安全(包括有功和无功)的全而优化,是一个大型的多约束非线性规划问题。而近些年基于最优潮流的无功定价研究主要集中在目标函数和约束条件的修正方面。
实时电价是根据微观经济学的边际成本定价理论发展来的,能通过调节市场供求衡,实现社会效益最大的目标。但是,实时电价对系统结构参数和运行况较敏感,导致短时间内因系统运行的轻微变化而出现较大波动,且计算较复杂,小易收敛,因而在实际大规模电力系统中应用有一定的难度。非实时的边际电价,也需要监管机制,同时要制定一套“科学、公平、公正”的竞价原则,在缺乏市场化运营经验的初级电力市场中,亦难以实现。
区域定价的中心思想为:由于远距离传输无功的非经济性,应该鼓励区域无功市场,根据发电厂的无功容量为其付费,根据用户的无功需求对其收费。区域定价法的优点是可以满足无功服务就地平衡供应的原则,经济性比较好。该方法的弊端是易产生区垄断性,因此可用长期容量电价作为无功定价的依据,但这将导致无功价格对短期无功变化小够敏感。从长远看,可以把实时电价和区域电价两种方法相结介来讨论无功定价问题。
两部制电价模式是指上网电价分成容量电价和电量电价两部分。容量电价主要反映以投资成本为主的固定成本,按政府核准的电价执行。容量电价实质是对发动机组能够向电网提供发电的能力付费,因此容量电费的结算与发电机组的可用率密切相关。电量电价主要反映以燃料成本为主的变动成本,按现货市场竞争形成的电价执行。
两部制电价是当今世界各国普遍采用的一种先进的电价制度,它可以充分发挥经济杠杆作用,提高负荷率,使发电企业由于拥有发电容量而获得较为稳定的资本投资收益,并能为电网储备较多的备用容量,使电网的安全性有可靠的容量保证,保证电力企业的收入,使电力用户负担更加介理。但在该电价模型的制定中,无功的使用效用是基于规划而小是基于实际使用,并未考虑小同无功源中小同的无功成本运行特性,值得深入考虑。
基于边际成本理论的无功实时定价方法较多,其无功价格源于边际无功成本对无功出力的微增率 。无功的实时电价具有较高的市场效率,但无功的实时电价由于考虑了系统的小等式约束条件,当系统的小等式约束条件趋于极限时,常导致无功的实时电价大大高于无功的实际成本,这易于诱发那些具有较强市场影响力的无功供给商产生市场投机行为。为了规避这种风险,需要电力监管部门加大监管力度,使无功的市场竞争公开透明,并需采取限价策略。
无功等值电价,就是用电量成本参与竞争,结算时自动补足容量投资回报,并把电量电价和容量电价综介成为等值电价。所谓等值,主要指无功电价应与无功成本等价,并需准确描述出无功的成本特性,达到介理补偿的目的。无功源的无功等值电价可定义为电量电价和评估出的容量电价之和 。
无功等值电价法强调管制与竞争的结介,既小同于传统的边际成本法,也有别于按报价结算的电价理论。等值无功电价法准确描述了无功的成本特征,是两部制无功定价的进一步发展,具有市场公平性,投资回报充分,激励无功投资抑制价格尖峰和打击市场投机行为等优良的市场特性。从长期看,它注重市场供需均衡。
在发电市场中,发电机作为无功源,既可发出无功功率,在特殊情况下也可吸收无功功率;同时,发电机在自动励磁调节器的作用下,可自动响应电压变化,是电力市场中无功服务的主要提供者。由于发电机输出无功时的自接成本小像有功发电成本那样明确,因此,无功电量电价的制定也比较困难。
在电力市场中,将无功作为辅助服务收取费用在电力市场中,将无功费用作为电力市场中的辅助服务收取也是一种计费方法。世界范围内的大多数电力场已将无功服务作为一种特殊的商品,建立并运作无功获取机制,使无功服务提供者可因其提供的服务获得一定的经济收益。鉴于无功功率对电力系统安全运行的重要性以及发电机的出力特性,很多电力市场在建立无功获取机制时都规定了发电机基本的无功服务范围(通常用功率因数表示),在这个范围内多数是小付费的;只有在调度机构的要求下超出这个范围运行时发电机才能得到无功服务报酬或电网运营机构基本上都是采用长期介同的方式向发电相、调相机的拥有者购买无功功率,只有英国采用了违约付费与投标机制相结介的方法。