输电堵塞问题-刘永朝.ppt

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。市场交易-调度中心根据负荷预报和交易规则制订满足电网安全运行的调度计划――各发电机组的出力（发电功率）分配方案；在执行调度计划的过程中，还需实时调度承担AGC（自动发电控制）辅助服务的机组出力，以跟踪电网中实时变化的负荷。 电力市场交易规则： 1. 以15分钟为一个时段组织交易，每台机组在当前时段开始时刻前给出下一个时段的报价。各机组将可用出力由低到高分成至多10段报价，每个段的长度称为段容量，每个段容量报一个价（称为段价），段价按段序数单调不减。在最低技术出力以下的报价一般为负值，表示愿意付费维持发电以避免停机带来更大的损失 注释： 每个时段的负荷预报和机组出力分配计划的参照时刻均为该时段结束时刻。 机组当前出力是对机组在当前时段结束时刻实际出力的预测值。 假设每台机组单位时间内能增加或减少的出力相同，该出力值称为该机组的爬坡速率。由于机组爬坡速率的约束，可能导致选取它的某个段容量的部分。 为了使得各机组计划出力之和等于预报的负荷需求，清算价对应的段容量可能只选取部分。 （4）当改变根据电力市场交易规则得到的各机组出力分配预案时，一些通过竞价取得发电权的发电容量（称序内容量）不能出力；而一些在竞价中未取得发电权的发电容量（称序外容量）要在低于对应报价的清算价上出力。因此，发电商和网方将产生经济利益冲突。网方应该为因输电阻塞而不能执行初始交易结果付出代价，网方在结算时应该适当地给发电商以经济补偿，由此引起的费用称之为阻塞费用。网方在电网安全运行的保证下应当同时考虑尽量减少阻塞费用 3.假设下一个时段预报的负荷需求是982.4MW，表3、表4和表5分别给出了各机组的段容量、段价和爬坡速率的数据，试按照电力市场规则给出下一个时段各机组的出力分配预案。 4.按照表6给出的潮流限值，检查得到的出力分配预案是否会引起输电阻塞，并在发生输电阻塞时，根据安全且经济的原则，调整各机组出力分配方案，并给出与该方案相应的阻塞费用。 5.假设下一个时段预报的负荷需求是1052.8MW,重复3~4的工作。 线路有功潮流近似表达式 方案1~32给出了围绕方案0的一些实验数据。随机抽取几组方案进行检验，得到以下图形： 线路1受机组1的影响 线路2受机组2的影响 根据功率的叠加原理，我们认为各线路上有功潮流应为各发电机组出力的线性组合。这样我们首先考虑其是一个多元的线性关系。 对于序外容量：方案调整后，一些机组由于出力增加，其边际成本（报价）也随之增加，但由于清算价保持不变，机组不得不在低于其报价的清算价上出力，导致了获利损失。因此，网方对调整的出力部分造成的损失应给予补偿， 总费用： 问题（3）需求为982.4MW ，提供出力方案 0方案作为当前方案时，要求给出下一时段预报负荷需求为982.4MW的各机组的分配预案。我们就要根据电力市场规则建立一个模型。 原则----购电总费用最小。 总费用=电量（984.2）* 电价 规则---约束条件 1）爬坡速率----由于爬坡速率的约束，当前出力在时段长15分钟内改变的值有限，有 T=15为时段长.因此，下一时段的出力值须满足： 2）线路潮流值 为保证电网的安全，要求各线路的有功潮流的绝对值低于其安全限值，在应急情况下还可以使用线路的安全裕度输电，当用电负荷过大，无法使用安全裕度输电时，则必须在用电侧拉闸限电。因此，线路潮流值的约束为: 3）负荷需求 各机组分配到的出力总和应为总负荷需求的预报值，即有 优化模型 问题（3）的求解： 考虑上述三个约束 利用贪婪算法 此方案的清算价是303元/MWh，购电成本= 982.4*303（元） 首先要考虑调整各个机组的分配预案，从而消除阻塞，但在消除阻塞的过程中要考虑相应的阻塞费用，应使其尽量小。 阻塞费用计算公式—问题(2) 若不能消除阻塞，则考虑使用安全裕度输电，但这时要求使每条线路的潮流的绝对值超过限值的百分比尽量小。 判断阻塞: 利用问题(1)中求出的各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式，将各机组出力的具体数据代入计算，得出各线路上的潮流值。察是否有输电阻塞现象。 计算线路一上的有功潮流： y1=110.4775+0.0826*150+0.0478*79+0.0528*180+0.1199*99.5-0.025