电力市场的输电阻塞管理(总8页)
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电力市场的输电阻塞管理摘要本文研究了电力市场的输电阻塞管理问题。
电网公司在组织交易、调度和配送时,遵循的是电网“安全第一,兼顾经济”的原则,制订的电力市场交易规则,是按照购电费用最小的经济目标来运作的。
问题一,我们利用给出的数据,采用多元线性回归来求取有功潮流与各机组出力之间的关系。
而且用题中所给的数据进行了其进行相应的误差分析与灵敏度分析,残差很小,并且分析了所得线性函数中的常数项存在的物理背景。
问题二,网方对发电商的供电取舍有着宏观调控的能力,在竞价中可能会造成发电商的一定损失。
网方必须对这部分损失给与发电商一定补偿,即阻塞费用。
阻塞补偿=)(清p q z -+()清p x x j ij ij i ∑∑==-81'101 问题三,其目标是总费用最小。
又因为各机组均受爬坡速率的限制,因此我们可以建立一线性规划模型,运用Matlab 工具箱计算得到各机组的出力。
问题四,根据给出各线路的潮流值,检验是否会产生输电阻塞。
若产生,则按照输电阻塞管理原则,依次采取调整预案、裕度输电、拉闸限电来保证输电线路安全运行。
计算结果如下:清算价MW p /303元清=,阻塞费用为4749元。
问题五,采用问题三相同的算法思想,计算各机组出力。
对阻塞方案进行调整,得不到可行解。
采用裕度输电,保证每条线路上的潮流绝对值超过限定值的百分比尽可能小,然后考虑经济最优,建立多目标规划模型,计算各机组出力。
最后检验各线路的潮流值均未超过限值并计算得到阻塞费用。
清算价MW p /356元清=,阻塞费用为889.55元。
一、问题重述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,即各发电机组的出力(发电功率)分配方案。
电力市场的输电阻塞管理Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】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。
• 101•本文提出新的阻塞费用计算方法来解决目前电力市场出现的输电阻塞现象,利用实验数据建立各路线上有功潮流的多元线性回归模型,各机组出力分配模型和出力方案调整模型。
各模型均具有较强的通用性,能针对不同的实验数据、预测负荷需求,给出各机组出力分配预案的算法和出现输电阻塞后重新调整预案的模型。
当下,电力市场化将进入新一轮的发展,用电紧张缓解的市场形势也使有关产业及研究部门面临着新的挑战。
电力从生产到使用需要经过发电、输电、配电和用电共计四个步骤,并且这四个步骤是瞬间完成的。
电网公司在规划设计、施工安装时,必须遵守“安全第一”的原则。
考虑到线路走廊、电源点的分布、经济条件和社会基础的约束,电网要制订合理的规划,即实现购电费用最小的经济目标。
通常来说,输电阻塞是指制定的各机组出力分配方案使某条线路上有功潮流的绝对值超出其限值。
当出现这种现象时,电网亟需研究出既安全又经济的出力方案调整模型。
1 电网阻塞费用计算当出现输电阻塞,需要改变原有的各机组出力分配预案,一部分通过竞价获得发电权的发电容量(称序内容量)不能出力;而另一部分在竞价中未获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,由此产生的费用称为阻塞费用。
网方应在电网安全运行的前提下同时尽可能减少阻塞费用。
阻塞费用包括两部分:(1)对不能出力或者少出力的序内容量的补偿;(2)对在低于对应报价的清算价上出力的序外容量的补偿,分别称之为欠发电补偿和过发电补偿。
1.1 序内容量不能出力的补偿设机组属于欠发电补偿情况,则其未出力的序内容量为 x i -x i ' ( x i ' ≤ x i )。
相对于方案调整前,机组少赚的钱为(x i -x i ' )×c 。
那么这些序内容量不能出力或者少出力导致发电商应得的利益损失的,为了公平合理,按照原价补偿,即欠发电补偿为:(1)其中x i 为第i 台发电机组的出力,x i '为第i 台发电机组在方案调整后的出力,c 为预案清算价。
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摘要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,以电力市场交易规则,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。
1、 基于表1和表2给出的各机组出力和各线路潮流值的数据分析,通过运用多元线性回归模型进行拟合,运用Matlab 软件,求得各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式(4.1.4)。
2、 网方出于自身利益的考虑及线路安全的考虑,需要对线路进行一定的调整,调整可能会造成序内发电和序外发电两种可能,由此引起的阻塞费用表达式为:811()()4ij i i i S g p q A ==--∑.3、假设下一个时段预报的负荷需求为982.4MW 时,以用电费用f (段价(g ij )*实际段容量(t ij ))最小为目标,以负荷需求Y 、段容量l ij 、段价、爬坡速率v i 四方面为约束条件建立模型。
运用Lingo 软件,求得各机组分配预案如表7。
4、 表7得到的各机组出力所对应的各线路潮流值1、5、6线路超出潮流限值,根据安全且经济的原则,根据各个机组各时段的段容量求得清算价,以阻塞费用最小为目标,建立(4.4.1)、(4.4.2)所示 模型,运用Lingo 软件,求得阻塞费用为5646.3元,各机组分配方案如表9。
5、 假设下一个时段预报的负荷需求为1052.8MW 时,重复3操作,得到各机组分配出力(表10)、各线路潮流值(表11)。
调整机组出力无法使所有潮流值不超过限值,采用最大最小原则,把阻塞费用最小和每条线路上潮流绝对值超过限值的百分比尽量小作为优化目标,通过双目标加权,建立(4.5.1)、(4.5.2)所示模型,运用Lingo 软件,求得最小阻塞费用为4293.7元,各机组出力分配(如表12),各机组出力对应的潮流值及其超出百分比(如表13)。
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随着经济的发展和人民生活水平的提高,电力需求量大幅增长。
然而,传输电线路的瓶颈限制了电力的供应量。
输电阻塞已经成为电力系统的瓶颈,导致了能源供应的不平衡,甚至有时会发生停电。
因此,如何进行输电阻塞管理已成为电力系统运行的重点。
输电阻塞的概念输电阻塞是指电力系统中,当输电线路、变压器等电力设施的容量被电力需求超过时,会导致压力增加、电压下降,甚至不能满足用户的用电需求。
输电阻塞的原因可以是设备容量低于需求,也可以是设备过载。
同时,还有其他因素影响输电阻塞,如输电线路长度长、线路电阻大等。
输电阻塞不仅会影响到正常的电力供应,还会导致系统的稳定性下降,进而影响到用电安全。
输电阻塞的危害输电阻塞会带来多方面的负面影响。
其中最直接的一点就是,会导致电力短缺。
由于无法满足用户的用电需求,停电就会成为常态。
这不仅会给用户的生活造成极大不便,还会影响到企业生产的正常运转。
同时由于无法稳定供电,设备损坏的风险也会增加。
输电阻塞还会对电力系统的运行造成严重影响,可能会引发系统的故障,甚至导致整个系统的崩溃。
这是由于输电阻塞会使电力系统内发生电压暴涨或暴降,进而导致电力设备损坏,系统出现故障,甚至出现系统崩溃的情况。
输电阻塞管理的措施为了解决输电阻塞问题,电力系统需要采用一系列管理措施,以保证系统的稳定运行。
电网方面的措施在电网方面,需要对电力系统的运行参数进行调节,并优化电力系统的结构,在提高输电能力的同时,也要充分考虑电力质量等因素,以保证系统的稳定性。
电网运营方需要在设备能力的基础上进行负荷预测,并根据预测结果优化设备配置,减少部分区域的负荷压力,从而缓解管道压力。
此外,还需要通过智能化的远程监控系统,实时监测设备运行状况,及时调整设备参数,确保设备运行在正常范围内。
技术方面的措施在技术方面,可以采用一系列技术措施来缓解输电阻塞。
其中,最重要的是提高设备的容量,增加输电线路的数量,以达到提高输电能力的目的。
电力市场的输电阻塞管理资料1. 介绍输电阻塞是指电力系统输电线路、变压器等设备容量无法满足供电需求而导致的电力供给缺乏问题。
在电力市场中,输电阻塞的管理非常重要,可以有效提高供电可靠性和经济性。
本文档将介绍电力市场中输电阻塞的概念、原因分析、管理方法等内容。
2. 输电阻塞的原因分析输电阻塞产生的原因多种多样,主要包括以下几个方面:2.1 输电线路容量缺乏输电线路容量缺乏是导致输电阻塞的主要原因之一。
当电力供给需求超过线路的额定容量时,就会出现输电阻塞现象。
这可能是由于用电负荷的增长、电力系统的扩容不及时等造成的。
2.2 变压器容量缺乏变压器容量缺乏也是导致输电阻塞的原因之一。
当输电线路上的变压器容量无法满足供电需求时,就会发生输电阻塞。
这可能是由于变压器老化、供电负荷集中等原因导致的。
2.3 输电线路故障输电线路故障也是导致输电阻塞的一个常见原因。
当输电线路发生故障,例如断线、短路等,就会导致输电阻塞。
这通常需要修复线路故障才能恢复正常供电。
2.4 不合理的供电负荷调控不合理的供电负荷调控也可能导致输电阻塞。
如果供电负荷调控过于集中,使得某些输电线路过载,就会导致输电阻塞的发生。
3. 输电阻塞的管理方法针对输电阻塞问题,我们可以采取以下一些管理方法:3.1 输电线路和变压器容量优化通过对电力系统的输电线路和变压器进行容量优化,可以有效减少输电阻塞的发生。
这需要基于对用电负荷的准确预测和分析,并及时对电力系统进行扩容或更换设备。
3.2 输电线路的重分布对于容量缺乏的输电线路,可以通过重分布负荷的方式来减轻负荷集中度,从而减少输电阻塞的发生。
这需要对电力系统进行合理的规划和调度。
3.3 输电线路的优化配置通过对输电线路的优化配置,可以降低输电阻塞的发生。
例如,在电力系统规划中,可以调整线路的走向和长度,使得电力供给更加均匀和稳定。
3.4 输电线路故障的快速修复对于发生故障的输电线路,需要迅速进行修复,以恢复正常供电。
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。
电力市场的输电阻塞优化管理西北工业大学樊志强,戴玉超,潘姿君指导教师:肖华勇摘要:我们研究了电力市场的输电堵塞治理,针对目前电力市场中显现的输电堵塞,提出了堵塞费用的运算方法,机组出力分配预案的算法,以及重新调整预案的模型,得到如下结果:问题1:依照32组试验数据,利用多元线性回来建立了6条要紧线路的潮流值关于8台机组出力的线性表达式,利用SAS8软件得到回来方程都通过了显著性检验,复相关系数都不低于0.9995,最大均方误差不超过0.03995,相对误差不超过0.0267%,检验到方案0的最大推测误差不超过0.0447%,说明该表达式专门好的反映了线路潮流值与发电机组出力的关系。
问题2:我们给出了一种合理的运算堵塞费用的规那么:序外容量和序内容量都按照预案清算价和新方案出力对应报价之差运算,这在一定程度上表达了对多发电方和少发电方的公平补偿,还给出了相应补偿公式和堵塞费用运算公式,并证明了堵塞费用等于方案调整后与方案调整前支付费用之差。
问题3:采纳两种不同方案得到各机组出力分配预案,方案一给出了运算所有段价下各机组能完成的最大负荷的算法,该算法具有一样性,运算量小,并给出了本问题中所有段价下各机组能完成的最大负荷对比表〔表8〕,容易得到,负荷需求为982.4MW时清算价是303元/MWh ,购电费用74417元,各机组出力为:12345678150,79,180,99.5,125,140,95,113.9x x x x x x x x ======== 方案二采纳目标规划方法建立非线性0-1规划模型,用lingo 能够专门方便得到任意负荷下清算价及各机组出力,运算结果与模型一相同。
问题4:检验到问题3的分配预案会引起输电堵塞,考虑约束:线路潮流值不超过限值,我们建立了以堵塞费用最小为目标的单目标规划,得到的最小堵塞费用4860.935Z =元,各机组出力方案为 12345678150,86.54788,228,80,152,102.4113,66.44089,117x x x x x x x x ======== 问题5:对负荷需求1052.8MW ,我们采纳与问题3同样的方法得到清算价为356元/MWh ,购电费用93699元,各机组出力为:12345678150,81,218.2,99.5,135,150,102.1,117x x x x x x x x ======== 检查到该预案会引起输电堵塞,用问题4的单目标模型发觉潮流限值内无法调整方案,因此建立堵塞费用最小和各线路上潮流绝对值超过限值的百分比α最小的双目标规划模型,为降低安全隐患,α取最小值5.16%,这时得到的最小堵塞费用为1828.4Z =元,该方案下各台机组出力为:12345678153,88,228,92.1073152,137.3541,85.3387,117x x x x x x x x ========关键字:清算价 序内容量 序外容量 堵塞费用 多元线性回来 目标规划一,问题的重述我国电力系统的市场化改革正在积极、稳步地进行,电网公司在组织交易、调度和配送时是按照购电费用最小的经济目标来运作的,设某电网有假设干台发电机组和假设干条要紧线路,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]。
电力市场的输电阻塞管理摘要我国用电紧张情况不断出现的现象,严重干扰了人们的正常生活和工作,这时合理地调配发电、输电、用电并减少输电阻塞显得尤为重要。
本文建立了四个模型用以解决本题的五个任务。
模型一利用MATLAB软件拟合了各线路的潮流值与各机组的出力的关系,并得到较高精度的数值解。
模型二提出了一个简明的阻塞费用计算规则,合理地处理不能出力的序内容量部分和高于清算价的序外容量出力部分。
模型三应用LINGO软件辅助求解,建立优化模型,仿真市场-调度中心选取各机组调配预案。
基于减少计算的复杂度的思想,我们引入“惩罚值”概念,巧妙地处理得报价矩阵和段价矩阵。
同时又引入“0-1变量”概念,成功地解决了如何选择各个机组的报价和段价。
在模型四,引入模拟退火法,通过合理地设置初始值和运行规律,在满足裕值的情况下,可计算出理想的清算价。
当预测负荷等于982.4)(MW时,出现输电阻塞,电网公司需要补偿的总阻塞费用是3120.5元,经调整得到的机组出力分配的最终方案(单位:MW):149.99、72.99、149.99、89.99、124.99、139.99、94.99、128.33,清算价格为303元/MWh;当预测负荷等于1052.8)(MW时,必须拉闸限电,电网公司需要补偿的总阻塞费用是8617.7元,最终的各发电机组的出力方案(单位:MW):117、64、240、80、101.4、95、105、128.3,得到的清算价格是356元/MWh。
(一)问题重述为建立一个合理的阻塞费用计算规则,应首先深刻理解电力市场交易规则和输电阻塞管理原则的具体内容。
为此,制作两个流程图如下:电力交易规则:1 交易时段:15分钟为一个时段,即每15分钟交易一次。
2 报价:在当前时刻前,各发电机组给出下一个时段结束时的段价。
3 分配预案的得出:4 清算价:分配预案中所选的最高段价,也是下一个交易时段的不变电价。
输电阻塞管理规则:1.采取措施:调整方案、增限流、拉闸2. 赔偿阻塞费用(二)符号说明i F 第i 条线上的有功潮流值。
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。
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 。
电力市场的输电阻塞管理(总8页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除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KW874,而下个时段的负荷需求为1.108,因为负荷量发生了改变,所以就得3.982,总的负荷量改变了KWKW4.改变分配方案,并尽可能使得购买费用最小。
任务四:依据第三问的结果,利用第一问得到的各线路的潮流量与各发电机组的出力的关系式,可以算出此分配方案下的各条线路的潮流量,则与潮流量的限值进行比较,则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。
三、符号说明选取当前时段0方案为参考基准:x j——第j台发电机组出力的改变量y——第j线路的潮流值的改变量im j——0方案中第j台发电机组的出力n i——0方案中第i 条线路的潮流值vj—— 第j 台发电机组的爬坡速率s i ——第i 条线路的限值ri——0方案中第i 条线路的限值与当前潮流值的差t ——一个段的时间aij——第j 台机组对第i 条线路的影响系数xi 0——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 yi 0——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β——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mx x x ii i i +-00β,阻塞费用为m x x x ii i i+-0β()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 负荷为956.53MW 。
同样可以求得,当各条线路均达到安全裕度底线时,各机组相对于0方案的负荷最大变化总量为156.73MW ,此时各台机组负荷总量为1030.83MW 。
以这两个数据为依据,我们可以将负荷相对于0方案的变化量划分为三个档次。
第一档次:当 ∑=81i i x ≤82.42747 时,如果线路发生输电阻塞,则可以通过调整各机组出力x i 来消除输电阻塞。
第二档次:当 ∑=81i i x >82.42747 且∑=81i i x ≤156.7321 时,一定会发生输电阻塞,但可以调整各发电机组出力,使得线路不超过安全裕度。
第三档次:当∑=81i i x >156.7321 时,不管怎样调整各机组出力,线路均会超过安全裕度。
这时不得不拉闸限电。
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:)(X Y f =根据全微分公式:∑=∂∂=81j j jii x x f y 6..2,1=i 由假设知: jix f ∂∂为常数,所以jiij x f a ∂∂=根据泰勒公式的展开式得到:ij ij x y a =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 ,为了提高精确率,在确定11a 时选取了平均法,最后确定了11a 的值. 同理可得到所有的ij a 形成系数矩阵,并且当四个a ij 相差很大时,就取其为0,于是得出他们之间的表达式⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡ 0 0.1738 0.0045- 0.0434 0.0961 0.0814- 0.0729- 0.2360 0.0133- 0 0.0647 0.0700- 0.0412- 0.0661- 0.2352 0 0.0743 0.1493 0 0 0.2020 0 0.1095- 0.0373-0.1996- 0 0 0.1271 0 0.1534- 0.0698 0.0681-0.0937 0.0146- 0.1154- 0.0832 0.0332 0 0.1181 0.0583-0 0.1262 0.1183 0.0287- 0.1198 0.0489 0 0.0789对任务三的求解:下一个时段的负荷需求为1w 时,相对于0方案的负荷变化量为w ∆。
按照电力市场交易规则,按段价从低到高选取各机组段容量或其部分,直到等于预报的负荷为止,同时考虑到各台机组的爬坡速率的限制,一个时间段t (即15分钟)内,第j 台发电机组增加或减少的出力都不得超过t v j ,根据这些条件可求得各台机组出力的变化值清算价为303。
任务四的求解:下一时段负荷需求为982.4MW ,根据负荷档次划分规则,属于第二档次,这时肯定会出现阻塞。
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(sry ii i-约束条件: t v x i i ≤xa y jj iji*81∑==3.10881=∑=j ixrs yiii-≤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。
目标函数为: ))(min(81020∑=+-j jj j j m x x x约束条件为: t v x i i ≤xa y jj iji*81∑==3.10881=∑=j ixrs yiii-≤最优结果为:任务五的求解:任务五的求解方案和任务三的原理相同,故求得的结果为:其清算价为356。
根据负荷档次划分规则,1052.8属于第三档次,无论怎样调整都超过相对安全裕度,必须拉闸限电。
六、模型优缺点分析及改进方向该模型较好的方面就是将负荷值划分了三个档次,可以直观的根据负荷所在的档次确定具体的算法。
并且此算法简单,有利于实际工程上的操作和应用。
但是模型对阻塞费用的估计不够精确存在者一定的误差,在实际的工程上需要工程技术人员的调整,此外模型在实现公平的原则与方法上也做的不够,有待于进一步的完善。
参考文献:[1] 朱德通. 最优化模型与实验. 上海:同济大学出版社,2003[2] 姜启源,谢金星,叶俊. 数学模型. 北京:高等教育出版社,2004[3] 工程数学学报编辑委员会工程数学学报2003。
第20卷第七期。