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电力市场的输电阻塞管理摘要电网公司在组织交易、调度和配送时，要制订一个电力市场交易规则，按照购电费用最小的经济目标来运作。
我们采用多元线性回归的方法建立线路潮流值与各机组出力之间的近似方程，单目标规划确定机组分配预案，公平对待序内外容量建立阻塞费用计算规则，双目标规划确定机组调整分配方案，进行电力市场的输电阻塞管理。
问题一：首先，我们建立多元线性回归方程，采用SPSS软件求出线路上的潮流值与各个机组处理预案之间的近似方程，再根据求解出的复相关系数得出自变量与因变量之间的线性关系明显，用F检验与均方差检验判断近似方程回归较为精确，进一步提高了模型的严谨性。
问题二：为设计合理的阻塞费用计算规则，我们考虑了两种方法，方法一是直接将调整后的机组总出力与对应清算价之积与调整前的总费用相减差值作为阻塞费用，但根据题目要求需公平地对待序内容量不能出力的部分和报价高于清算价的序外容量出力的部分，这两部分我们用清算价与对应报价之差来结算。
问题三：我们首先根据电力市场交易规则费用最小的交易要旨确定目标函数，根据清算价、系统负荷、爬坡速率的限制条件确定约束条件，建立单目标规划模型。
然后用MATLAB求解对应的系数分配矩阵与段容分配矩阵，得出分配预案如下：一、问题重述我国电力系统的市场化改革正在积极、稳步地进行。
2003年3月国家电力监管委员会成立，2003年6月该委员会发文列出了组建东北区域电力市场和进行华东区域电力市场试点的时间表，标志着电力市场化改革已经进入实质性阶段。
可以预计，随着我国用电紧张的缓解，电力市场化将进入新一轮的发展，这给有关产业和研究部门带来了可预期的机遇和挑战。
电力从生产到使用的四大环节——发电、输电、配电和用电是瞬间完成的。
我国电力市场初期是发电侧电力市场，采取交易与调度一体化的模式。
电网公司在组织交易、调度和配送时，必须遵循电网“安全第一”的原则，同时要制订一个电力市场交易规则，按照购电费用最小的经济目标来运作。
一、输电阻塞相关概念分析输电网络发生阻塞的根本原因是输电线路的热稳定极限和电力系统的平安稳定运行需要，使得传输的电能必须限定在一定额度以内。
作为本文研究的根底，下面将分析相关概念的内涵。
LMP机制是一种基于最优潮流的定价方法，表示在满足当前输电网络设备约束条件和各类其它资源的工作特点的情况下，在电价节点增加单位负荷需求时的边际本钱[17]。
由于考虑了阻塞费用，因此它既可以用于衡量电能价值，也可以用于阻塞管理。
阻塞盈余是在电力市场环境下由输电阻塞所引起的交易盈余。
当采用LMP机制时，通常情况下，输电阻塞将导致电能输入区域的电价高于电能输出区域，因此电能输入区的电力用户所支付的购电费用会多于输出区的售电收入，这一差额就形成了阻塞盈余。
本质上，阻塞盈余是电力用户为输电网络阻塞所支付的“拥堵费〞，理应用于减轻网络阻塞。
要到达这一目标，最有效的解决方式是新建线路，相应的，既可以将阻塞盈余直接用于线路投资，也可以用于投资回报。
但输电线路的规划、建设是一种相对长期的行为，如果能更为有效地通过阻塞盈余鼓励电力用户及时响应，减轻实际运行中的网络阻塞，将有效推迟对新建线路的需求，提高现有线路的利用效率，使电网资源获得更高效的使用。
线路出现阻塞时，通常通过再调度、交易削减或负荷控制实现阻塞管理。
其中再调度是基于最优潮流模型，通过重新安排发电机组出力，将阻塞线路的潮流控制在平安限值以内。
比照有约束与无约束的最优调度结果，系统运行本钱的增加量就称为再调度本钱，它衡量了网络阻塞造成的经济性影响。
阻塞线路影子价格与系统再调度本钱紧密相关。
计算过程中，由于阻塞线路的容量约束为起作用约束，因此将形成相应的影子价格，该影子价格可通过对最优潮流模型构造Lagrange函数，并基于K-T条件求解得到。
它有着严格的经济含义：对阻塞线路l，如果为了缓解该线路p的有功阻塞，在满足平安约束根底上系统最小的再调度本钱为rdlC，那么rdlC与p的比值就是阻塞线路l的影子价格l[18]。
电力市场的输电阻塞管理摘要输电线路的革新主要取决于输电和配电的工业化。
本文通过数据分析得到发电机组的负荷的改变量与各条线路上的潮流值的改变近似的成线性关系，利用题目中给定的数据计算出它们近似关系。
电网中心每条线路上的有功潮流（输电功率和方向）取决于电网结构和各发电机组的出力。
电网每条线路上的有功潮流的绝对值有一安全限值，限值还具有一定的相对安全裕度（即在应急情况下潮流绝对值可以超过限值的百分比的上限）。
如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值，就造成了输电阻塞。
根据电力市场交易规则，有一种调配方案需要没有发电权的机组出力，电网公司在这种方案中需要支付阻塞费用，如何使阻塞费用达到最小，并且让竞争双方觉得公平，是要解决的中心问题，再就是如何运用我们所制定的阻塞费用规则。
任务一：通过对表1和表2的分析，看出了各个组的变化呈现出一定的规律，相对于方案0，这八个发电机组中的一个组的出力值变化四次，其余组保持出力值不变。
当一个组发生变化时，就会导致六条线路的有功潮流发生某些变化。
，总的负可以判断出是否发生了输电阻塞。
任务五：此问的分析方法同第三问和第四问相同二、模型假设1.第j台机组对第i条线路的改变量的影响是线性的2.假设竞价双方不存在市场权力的滥用，交易中心通过对竞争强度的控制，避免竞价电量被少数电厂所垄断的局面发生，同时也可以通过对竞争强度系数的适当调整，避免“平均主义”的情况发生。
3.为了使阻塞费用达到最小,则所选取得发电机组在那些没有发电权的机组中的报价应该是最小的。
4.假设爬破速率为均匀的。
即此过程中发电机组没有机器故障，输电网络也不存在故障。
x i0——根据电力市场交易规则确定的各机组出力改变量的分配计划y——根据电力市场交易规则确定的各条线路潮流改变量的分配计划i0——为阻塞费用的参照系数四、模型建立阻塞费用的计算规则:以偏差率的大小作为衡量阻塞费用的标准。
偏差率定义：实际改变量x i与计划改变量x i 0之差除以计划出力m x i i +0的比值的绝对值，补偿系数为m x x x i i i i +-00β，阻塞费用为m x x x ii i i +-00β()x x i i 0- 负荷档次划分规则：当各条线路上的有功潮流均达到限值时，各机组相对于0方案负荷最大变化总量为43.82MW ，此时各发电机组所能承受的最大无输电阻塞五、模型求解及结果分析对任务一的求解：由每条线路上的有功潮流（输电功率和方向）取决于电网结构和各发电机组的出力,因此有功潮流与电机组的出力成一的关系可以设他们的关系式用f 来表示，为机组的出力量与线路的潮流量存在着线形的关系，因此令：根据全微分公式： 由假设知：ji x f ∂∂为常数，所以 根据泰勒公式的展开式得到：当第一台机组发生一次变化时，根据第一条潮流的变化，就可以算出11a ，因为第一台机组在其他组不变的情况下变了四次，所以就得到了四个11a ，为了ij a 形j 台发电 只考虑安全因素时,以线路中超过限值的最大百分比最小为目标，利用LINGO 软件进行求解：目标函数：min[max(s r y iii - 约束条件：t v x i i ≤仅考虑安全的最优结果为：只考虑经济因素时，以阻塞费用最小为目标。
电力市场的输电阻塞管理The manuscript was revised on the evening of 2021电力市场的输电阻塞管理摘要输电线路的革新主要取决于输电和配电的工业化。
本文通过数据分析得到发电机组的负荷的改变量与各条线路上的潮流值的改变近似的成线性关系，利用题目中给定的数据计算出它们近似关系。
根据输电阻塞的限值和相对安全裕度，我们利用LINGO软件分别算出在输电阻塞限值条件和相对安全裕度下的各机组的最大负荷总量。
根据这两个值我们将负荷分为三个档次：阻塞可消除档次、安全限度内有阻塞档次和拉闸限电档次。
在安全限度有阻塞档次内，我们以安全和经济作为两个目标，先分别考虑这两个目标，然后将他们综合起来考虑，使这两个目标最优化。
我们还对输电阻塞的费用作了简单的化假设，用偏差率作为衡量阻塞费用的一个标准。
得到了如下的结果：以及清算值为356。
一、问题重述与分析电网中心每条线路上的有功潮流（输电功率和方向）取决于电网结构和各发电机组的出力。
电网每条线路上的有功潮流的绝对值有一安全限值，限值还具有一定的相对安全裕度（即在应急情况下潮流绝对值可以超过限值的百分比的上限）。
如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值，就造成了输电阻塞。
根据电力市场交易规则，有一种调配方案需要没有发电权的机组出力，电网公司在这种方案中需要支付阻塞费用，如何使阻塞费用达到最小，并且让竞争双方觉得公平，是要解决的中心问题，再就是如何运用我们所制定的阻塞费用规则。
任务一：通过对表1和表2 的分析，看出了各个组的变化呈现出一定的规律，相对于方案0，这八个发电机组中的一个组的出力值变化四次，其余组保持出力值不变。
当一个组发生变化时，就会导致六条线路的有功潮流发生某些变化。
任务二：因为电网公司要满足安全又经济的原则，我们采用三步法，第一步只考虑安全问题，第二步只考虑经济问题，第三步是将安全和经济结合起来考虑制定了这种阻塞费用规则。
电力市场的输电阻塞管理 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.电力市场的输电阻塞管理摘要输电线路的革新主要取决于输电和配电的工业化。
本文通过数据分析得到发电机组的负荷的改变量与各条线路上的潮流值的改变近似的成线性关系，利用题目中给定的数据计算出它们近似关系。
根据输电阻塞的限值和相对安全裕度，我们利用LINGO软件分别算出在输电阻塞限值条件和相对安全裕度下的各机组的最大负荷总量。
根据这两个值我们将负荷分为三个档次：阻塞可消除档次、安全限度内有阻塞档次和拉闸限电档次。
在安全限度有阻塞档次内，我们以安全和经济作为两个目标，先分别考虑这两个目标，然后将他们综合起来考虑，使这两个目标最优化。
我们还对输电阻塞的费用作了简单的化假设，用偏差率作为衡量阻塞费用的一个标准。
得到了如下的结果：以及清算值为356。
一、问题重述与分析电网中心每条线路上的有功潮流（输电功率和方向）取决于电网结构和各发电机组的出力。
电网每条线路上的有功潮流的绝对值有一安全限值，限值还具有一定的相对安全裕度（即在应急情况下潮流绝对值可以超过限值的百分比的上限）。
如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值，就造成了输电阻塞。
根据电力市场交易规则，有一种调配方案需要没有发电权的机组出力，电网公司在这种方案中需要支付阻塞费用，如何使阻塞费用达到最小，并且让竞争双方觉得公平，是要解决的中心问题，再就是如何运用我们所制定的阻塞费用规则。
任务一：通过对表1和表2 的分析，看出了各个组的变化呈现出一定的规律，相对于方案0，这八个发电机组中的一个组的出力值变化四次，其余组保持出力值不变。
当一个组发生变化时，就会导致六条线路的有功潮流发生某些变化。
任务二：因为电网公司要满足安全又经济的原则，我们采用三步法，第一步只考虑安全问题，第二步只考虑经济问题，第三步是将安全和经济结合起来考虑制定了这种阻塞费用规则。
电力市场的输电阻塞管理摘要输电线路的革新主要取决于输电和配电的工业化。
本文通过数据分析得到发电机组的负荷的改变量与各条线路上的潮流值的改变近似的成线性关系，利用题目中给定的数据计算出它们近似关系。
根据输电阻塞的限值和相对安全裕度，我们利用LINGO软件分别算出在输电阻塞限值条件和相对安全裕度下的各机组的最大负荷总量。
根据这两个值我们将负荷分为三个档次：阻塞可消除档次、安全限度内有阻塞档次和拉闸限电档次。
在安全限度有阻塞档次内，我们以安全和经济作为两个目标，先分别考虑这两个目标，然后将他们综合起来考虑，使这两个目标最优化。
我们还对输电阻塞的费用作了简单的化假设，用偏差率作为衡量阻塞费用的一个标准。
得到了如下的结果：以及清算值为356。
一、问题重述与分析电网中心每条线路上的有功潮流（输电功率和方向）取决于电网结构和各发电机组的出力。
电网每条线路上的有功潮流的绝对值有一安全限值，限值还具有一定的相对安全裕度（即在应急情况下潮流绝对值可以超过限值的百分比的上限）。
如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值，就造成了输电阻塞。
根据电力市场交易规则，有一种调配方案需要没有发电权的机组出力，电网公司在这种方案中需要支付阻塞费用，如何使阻塞费用达到最小，并且让竞争双方觉得公平，是要解决的中心问题，再就是如何运用我们所制定的阻塞费用规则。
任务一：通过对表1和表2 的分析，看出了各个组的变化呈现出一定的规律，相对于方案0，这八个发电机组中的一个组的出力值变化四次，其余组保持出力值不变。
当一个组发生变化时，就会导致六条线路的有功潮流发生某些变化。
任务二：因为电网公司要满足安全又经济的原则，我们采用三步法，第一步只考虑安全问题，第二步只考虑经济问题，第三步是将安全和经济结合起来考虑制定了这种阻塞费用规则。
任务三：当前时段各机组负荷量总和为KW1.4.982，874，而下个时段的负荷需求为KW 总的负荷量改变了KW108，因为负荷量发生了改变，所以就得改变分配方3.案，并尽可能使得购买费用最小。
管理创新科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald175我国电力系统的市场化改革正在积极、稳步地进行。
2003年3月国家电力监管委员会成立，2003年6月该委员会发文列出了组建东北区域电力市场和进行华东区域电力市场试点的时间表，标志着电力市场化改革已经进入实质性阶段。
可以预计，随着我国用电紧张的缓解，电力市场化将进入新一轮的发展，这给有关产业和研究部门带来了可预期的机遇和挑战。
1 模型的建立与求解某电网有8台发电机组，6条主要线路，机组，线路参数来源于给出了各机组的当前出力和各线路上对应的有功潮流值。
1.1 模型一:有功潮流关于各机组出力的近似表达式模型（1）建立多元线性回归的统计模型。
对于每个j y 都有32个独立的观测数据()32,...2,1,,...,1,=m x x y im m jm ，则由多元线性回归模型得：⎪⎩⎪⎨⎧=++++=32,...2,1),,0(~ (2)110m N x x y m mim ij m j j jm δεεβββ由数据()32,...2,1,,...,1,=m x x y im m jm ，通过m atla b统计工具箱中的命令reg ress求解得到i βββ,...,,10的估计∧∧∧i βββ,...,,10 ，从而可得到j y 的回归方程，即所要求确定的各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。
（2）用Matlab进行求解，可得：54321100254.01199.00530.00483.00828.02965.110x x x x x y +-++++=87650012.01216.01220.04x x x x -++43-52120.00333.0102.594-1279.00546.02289.131x x x x y ++⨯+-= 87650987.00189.01124.00868.0x x x x x +--+432131.00099.01566.00616.00695.08732.108x x x x y +--+--= 87652014,00025.00021.01245.0x x x x x --++432140.00208.02052.01024.00345.04817.77x x x x y --+--= 87650765.01449.00060.00118.0x x x x x +++-43214500411.00646.02433.010333.59745.132x x x x y ---+⨯+=- 876540089,00043.00703.00652.01x x x x x --+-54321670469.0093.00779.00602.02378.06633.120x x x x x y +++--+= 84765510868.61659.010806.79x x x x --⨯++⨯+1.2 模型二:出力分配预案模型考虑出力改变速率，即爬坡速率i v 。
电力市场环境下输电阻塞管理综述时间:2013-01-26 15:21来源:未知作者:能源与节能点击: 154 次摘要：在电力市场环境下，为确保电力系统安全经济运行，需对输电阻塞管理进行研究。
输电阻塞管理的核心作用体现在：避免系统的不安全运行，避免了市场运行无效率和市场失灵。
摘要：在电力市场环境下，为确保电力系统安全经济运行，需对输电阻塞管理进行研究。
输电阻塞管理的核心作用体现在：避免系统的不安全运行，避免了市场运行无效率和市场失灵。
从最优调度、经济学原理、使用柔性输电设备三个方面对输电阻塞管理这一领域进行了分类综述。
关键词：电力市场;阻塞管理;最优潮流;输电权;柔性输电设备0引言从上世纪80年代以来，在世界范围内开始了电力改革的浪潮，其主要目的是打破垄断，引入竞争，提高效率，降低成本，健全电价机制，优化资源配置，促进电力发展，推进全国联网，构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开往有序、健康发展的电力市场体系。
电力市场和其它商品市场相比，具有一些不同的特征。
在输电环节，特征主要表现在：电能输送是通过结构复杂的输电系统来进行的，要遵守基尔霍夫定律，同时必须要满足多种物理约束，输电路径十分复杂，而且不能人为指定。
因此，输电阻塞管理已经成为电力市场研究的热点。
电网有限的输电能力和稳定性限制不能满足电能同时分配的需求导致了输电阻塞发生。
阻塞管理的目标是制定一系列规则，控制发电机和负荷，让电网安全可靠的运行。
从短期而言，阻塞管理目标是制定一个公平的削减方案和最优调度方案，让系统安全有效地运行。
从长期而言，阻塞管理是为发电厂、电网公司和用户的投资提供激励信号。
1基于最优调度的输电阻塞管理方法电力市场存在多种交易模式，如联营体交易模式、双边和多边交易模式，以及联营体和双边混合交易模式。
在不同的交易模式下，系统调度人员将面对不同的优化问题。
目前阻塞管理的最优调度方法大多是以最优潮流(OPF)为出发点，总结了不同交易模式下最优调度的阻塞管理方法[1]。
浅谈电力市场条件下的输电阻塞管理摘要：伴随着我国电力事业的全面改革，使得在跨区域、跨省份的电力交易越发的频繁。
输电网络已经在社会当中得到了较为广泛的运用，使得大量消耗的电力资源会导致供电系统越来越复杂。
在本文的分析中，主要以电力市场的条件作为出发点，对输电阻塞问题进行分析，实现科学合理的管理，从而提升供电稳定性。
关键词：电力市场；输电阻塞；电力系统引言：为了保障未来电力市场的安全、经济、稳定的发展，便需要重视输电阻塞全面的管理，从而强化电力市场整体水平。
比较西方发达国家，我国在这方面的工作和研究并不深入，以此导致需要进一步的优化电源建设，从而提升整体的系统稳定性，强化电力的总体水平。
1 输电阻塞问题输电阻塞指的是受输电系统网络容量的限制，导致输电效果无法达到预计输电计划要求的一种情况。
我国区域电力市场建设工作顺利的开展，加上电力体制方面的全面改革，使得我国居民的用电量越来越大。
为了全面提升电力市场的资源规模，需要进行更多的资源配置调节以及优化处理。
但是我国在实际的输电网络建立中，输电阻塞问题较为常见。
广东省本身属于经济发达省份，日间与夜间用电量均较大。
在上述环境下，输电阻塞问题发生的概率将明显提升。
一旦未能有效解决，极容易导致部分用户用电受阻，严重影响居民的工作与生活。
由此可见，有必要在电力市场条件下针对输电阻塞的问题进行管理。
2输电阻塞问题分析2.1阻塞管理中负荷大小的干扰能力如表1所示，是各类负荷条件下，阻塞管理处理负荷的情况。
表 1 多级负荷条件下阻塞管理处理负荷的表现项目参数过网功率（MW）1000700400100削减负荷476.56452.21315.54电价（元/MWh）350350350350假定此段内的电价均为350元/MWh，当线路内功率参数处于100至1000MW之间时，功率增加时，“消减负荷”的参数相应增长。
当功率达到100MW时，并未进行负荷处理。
2.2阻塞管理中“线路承载能力”的干扰程度如果系统有8个节点，线路承载量最小的位置为1点、4点。
关于输电阻塞及其管理的评述彭慧敏1,2,薛禹胜2,1,许剑冰2,王小英3,李海峰3(1.东南大学电气工程学院,江苏省南京市210096;2.国网南京自动化研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003)(3.江苏省电力公司,江苏省南京市210024)摘要:阻塞及阻塞管理是输电可靠性及其控制概念在电力市场环境下的延伸。
文中从阻塞管理问题的描述、数学模型、目标函数、约束条件、控制变量和控制策略诸要素出发,诠释阻塞管理的本质,归纳不同类型与不同时间尺度的阻塞管理、阻塞定价和阻塞成本的分摊。
讨论阻塞与发电、输电可靠性的关系,评述研究现状和发展方向。
指出阻塞管理必须与安全稳定控制(预防、紧急、校正措施)、阻塞调度目标、风险分摊、博弈、市场监管等相结合。
关键词:阻塞管理;动态阻塞;阻塞定价;风险决策中图分类号:TM 73;F123.9收稿日期:2007-02-05;修回日期:2007-04-10。
国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2004CB217905);国家自然科学基金重大项目(50595413);国家电网公司科技项目(SG K J [2007]98);A ustr alian Resea rch Council Pro ject (D P0559461)。
0 引言计划体制下的发输配电属于同一经济实体,没有交易市场的博弈、引导和监管等问题,因此不需要分摊风险成本。
它以全局优化模型考虑电力系统的可靠性、规划及运行,讨论的问题局限于发电容量及输配电容量的充裕度和扰动下的安全性。
市场环境下的自由竞价与双边合同等因素增大了潮流的不确定性。
这不但在物理方面突出了输电充裕度问题,而且需要合理分摊其风险成本,用正确的市场信号来引导利益不同的经济实体,达到降低风险的目的。
阻塞就是指电网由于各种安全稳定物理约束而限制了电力市场开放的充分性。
阻塞不但不利于电力系统的互联和高效运行,并且引入额外的市场力,使电力市场比一般商品市场脆弱得多。
阻塞管理的任务是制定一系列规则来寻找解决阻塞的方案以减少停电风险,包括引导发电机和负荷、增加稳定裕度、减少失稳风险。
同时,通过预测阻塞并确定阻塞成本,选择经济引导手段和风险分摊规则,减少市场风险,包括在短期运行内公平削减交易计划和在长期内通过价格信号为系统发展提供健康的激励。
近年来,暂态稳定约束下的动态阻塞[1-3]和考虑静态电压安全性的阻塞[4-5]研究取得了长足进步,利用可中断负荷参与阻塞管理[6-7]的研究也有所报道。
作为综述,文献[8]总结了网络优化方法和各种交易模式下输电计划的调整模型及算法,讨论了输电费用分摊和负荷弹性的影响。
文献[9]分类综述不同交易模式下的最优阻塞调度、跨区域阻塞、动态阻塞、阻塞定价和阻塞成本分摊问题,但尚未涉及系统长期规划、负荷弹性、柔性交流输电系统(FACTS )优化和控制网络参数对阻塞管理的影响。
文献[10]全面概括了发电机再调度、区域阻塞、基于灵敏度系数阻塞调度、FACTS 优化、阻塞定价、需求侧阻塞管理、输电权等阻塞管理方法。
市场环境下的电力安全包含电力系统可靠性和电力市场充裕性这2个不可分割的侧面。
一方面,物理系统的输电极限问题不再是单纯的技术问题,需要在稳定控制中考虑阻塞管理的可行性;另一方面,电力市场中阻塞的识别必须依靠稳定分析,阻塞的管理则离不开稳定控制决策。
因此,阻塞及其管理问题不但涉及电力市场风险和电力系统稳定性,还必须研究两者之间的交互影响。
这包括将电力市场的长期价格引导、短期输电费的动态调整、电力交易的强迫中止,与电力系统各种稳定性的预防控制、紧急控制和校正控制措施的可行性及优化相结合。
但是,目前的研究还极少涉及这个领域。
本文讨论了阻塞与输电可靠性的关系,从阻塞管理问题的描述、数学模型、目标函数、约束条件和控制变量诸要素出发,分析不同类型、不同时间尺度的阻塞管理问题。
深层次地认识和诠释阻塞管理的本质、阻塞定价和阻塞成本的分摊,评述国内外在阻塞管理方面的研究现状和发展方向。
101第31卷 第13期2007年7月10日 V ol.31 N o.13July 10,20071 阻塞管理问题的再认识阻塞按其物理特性,可分为输电元件的热稳定限制(稳态阻塞)和输电系统的稳定性限制(动态阻塞),后者包括同步稳定阻塞、电压稳定阻塞、频率稳定阻塞和低频振荡阻塞等;按其时间尺度可分为规划阶段的长期阻塞、运营中的静态阻塞和动态阻塞;按市场力意愿可分为无意阻塞和有意阻塞。
给定输电网络结构和节点注入向量,稳态下的元件过载是确定性潮流问题,其管理对应于确定性的优化调度。
扰动引起的稳态阻塞和动态阻塞则是概率性问题或风险评估/决策问题。
影响阻塞的因素有竞争模式、市场交易模式(联营体、双边、混合模式等)、交易时序(期货交易、现货交易、实时平衡)、交易范围(独立市场、跨区域交易、过网)、处理方式(集中优化、分散优化)和阻塞调整目标(成本最小、效益最大、调整量最小)。
阻塞管理问题的时间尺度不同或类型不同,则数学模型、目标函数、约束条件、控制变量等都可能不同,研究的重点也不同。
基于“谁引起、谁支付”的原则,确定性的过载阻塞问题要定量识别导致元件过载的那些注入量;概率性的过载阻塞则还要保证扰动场景的代表性。
确定性的动态阻塞问题要定量评估功角、电压、频率等动态不安全的程度,并识别哪些注入量对其负责;风险性的动态阻塞则还要用量化的经济指标来反映动态不安全事件的代价。
系统运行人员为消除输电网络阻塞,既可以通过调整工况或发布可用传输容量(ATC)等信息来引导市场参与者,也可以通过需求侧管理在时间和空间上转移负荷,建立可中断负荷市场或引入可交易输电权来缓解输电阻塞,在必要时强制性地调整交易或“市场分裂”以消除阻塞。
强制的阻塞消除手段很难公平分摊阻塞费用,并可能导致不负责任的交易行为,影响市场效率。
消除长远阻塞的手段主要是改善网络结构,包括建设新线、配置FAC TS等,以提高传输容量极限。
输电规划应采用量化指标来反映系统的安全风险水平,将安全性与经济性统一成货币来度量,以协调经济性和安全性[11]。
消除短期阻塞的手段包括调整网络结构和控制器参数,调节变压器抽头、移相器、FACTS装置等,在不改变市场交易的情况下提高输电极限,使考虑阻塞费用后的潮流达到最优[8]。
文献[12]研究了FAC TS装置在减小裁减电力交易方面的作用。
文献[13]基于灵敏度方法,在规划中优化FAC TS的装设地点,再在运行时优化其参数。
当上述手段无法消除运行阻塞时,市场交易受到限制,只能基于市场机制来调整或削减发电计划[14-16]。
若能给出正确的市场信号,电网投资者将受到激励。
因此,在增加网络投资与调整发电计划这2类措施之间存在较强的协调互补性。
阻塞管理从市场经济的角度为电力系统稳定控制提供条件,但如果各经济实体的风险摊派不能正确反映阻塞费用,则会影响资源的优化配置,助长市场力并扭曲电价。
2 利用网络可调元件和可控参数管理阻塞2.1 数学模型在给定的管理目标下,调整网络可调元件和可控参数使阻塞线路(或断面)的潮流输送能力满足市场交易出清结果的要求。
由于并不增加边际成本,故不存在阻塞定价和风险分摊问题,其数学模型为含有等式和不等式约束的数学优化问题。
依据网络可调元件和可控参数的不同,其目标函数、约束条件和控制变量有所不同。
2.2 目标函数文献[17]以装设FACTS的某一(或一组)线路潮流为目标函数,使受控线路的极限输送功率之和最大。
文献[18]同时考虑阻塞的消除、网络安全的改善和网损的降低,取系统节点电压偏差、系统网损和反映支路阻塞的罚因子指标三者的加权和最小为目标函数。
2.3 约束条件调整后的系统必须满足潮流平衡约束;节点电压和支路潮流变量应满足各自上下限不等式约束;网络可调元件和FACTS等可控参数应满足自身控制变量约束。
2.4 控制变量控制变量既可能是一组离散变量(如元件的分批投切、有载变压器分接头投切),也可能是连续变量(如FACTS的可控触发角、门极可关断晶闸管(G TO)门极控制的交流侧电压脉冲宽度)。
3 基于市场机制调整或削减发电计划的阻塞管理基于市场机制调整或削减发电计划的阻塞管理是指在特定的市场模式和交易规则下,通过规则控制发电和负荷功率,使电力系统的短期运行裕度满足可靠性要求,并为长期投资和合理的发输电容量分布提供正确的激励信息[9]。
为此,必须解决网络约束、阻塞成本定价和阻塞成本分摊这3个问题。
102 2007,31(13) 3.1 数学模型数学模型为含有等式和不等式约束的数学优化问题。
其中的目标函数、约束条件、控制变量都与市场交易模式、阻塞定价方法以及阻塞类型有关。
目前大多数的研究都以最优潮流(OPF)为基础。
3.2 目标函数阻塞管理的目标函数与电网约束的处理方式和交易模式有关。
其中,电网的静态(或动态)约束有2类处理方式:①在市场出清的约束中考虑,采用节点电价;②单独建立阻塞管理市场对出清结果进行安全校正。
采用节点电价的方法基于具有安全约束的OPF,一般以直流潮流为基础。
其目标函数,对单边发电市场取为购电成本最小[19],对双边市场取为社会效益最大[20]。
阻塞分摊问题已经隐含在安全约束的考虑中,但可靠处理动态安全约束是很大的挑战。
采用费用分摊的方法基于最优安全校正调度阻塞管理。
对于联营体运营模式,文献[14]提出一种利用灵敏度技术来削减对阻塞影响最大的节点注入量的模型及算法,其目标函数取为发电功率的调整及负荷功率的调整之和最小,或取为调整成本之和最小。
对于双边合同模式,文献[15]对有功和无功解耦,以购电费用增加最小为目标,通过发电厂和用户调整报价,削减双边合同量;文献[16]基于双边削减补偿报价,应用改进的非线性原对偶内点法求解,目标为功率增减与调整费用之和最小。
安全校正调度方式的阻塞管理可同时考虑各种安全稳定约束,需要根据不同的校正目标和约束,选用寻优方法。
3.3 约束条件具有代数等式约束(功率平衡、发电机出力和负荷功率调整的平衡)及不等式约束(机组出力上下限、节点电压上下限和线路潮流)的热阻塞问题可以简单地处理为含代数约束的OPF问题。
考虑暂态稳定约束的阻塞管理问题是用常微分方程表示的含暂态稳定性约束的最优调度问题。
大多数文献通过故障后发电机转子间最大相对摇摆角度来定性判断暂态功角稳定性[21]。
文献[22-23]将常微分方程差分化为一系列代数方程,将暂态稳定性约束离散化为对应时间序列的一系列不等式约束。
文献[24-25]通过Euclidean空间变换,将微分方程约束等值成相应的状态变量初值约束。
由于缺乏定量的稳定裕度指标,上述文献均依赖于经验确定的上下限值。
文献[26]则通过稳定裕度有效克服了这个缺点。
