电力市场输电阻塞管理.doc

电力市场的输电阻塞管理 蒋天培邓颖聪陈传营 【摘要】电力从生产到使用的四大坏节——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來运作。 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 划一一各发电机组的岀力（发电功率）分配方案；在执行调度计划的过程屮， 还需实时调度承担AGC （□动发电控制）辅助服务的机组出力，以跟踪电网中 实吋变化的负荷。 本论文针对所提岀的五个问题建立了四个模型进行解决。 模型一：针对数据拟合的多元线性回归与逐步回归模型，在回归分析中， 如果有两个或两个以上的自变量，就称为多元回归。而根据题意，每组潮流值 均是曲八个发电机组的出力值决定的，属于曲多个自变量的最优组合共同来预 测或估计因变量的模式。同时在求解过程中结合逐步回归方法，按偏相关系数 的大小次序将自变量逐个引入方程，对引入方程中的每个自变量偏相关系数进 行统计检验，效应显著的自变量留在回归方程内，循此继续遴选下一个自变量。 如果效应不显著，停止引入新自变量。 模型二：阻塞费用赔偿分析模型，该模型中，我们充分考虑了网方（输电 方）应该赔付阻塞费用的条件及情况：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；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。并建立了对双方均公平的赔付标准， 由此得出阻塞费用的赔付原则。 模型三：排序及贪心算法模型，贪心算法（又称贪焚算法）是指，在对问 题求解吋，总是做岀在当前看來是最好的选择。也就是说，不从整体最优上加 以考虑，他所做出的仅是在某种意义上的局部最优解。贪心算法不是对所有问 题都能得到整体最优解，但对范围相当广泛的许多问题他能产生整体最优解或 者是整体最优解的近似解。根据该算法我们便可以求得符合市场交易原则的最 优或近似最优解。 模型四：基于人工鱼群算法的最优化模型，人工鱼群算法是一种基于动物 行为的群体智能优化算法，具冇高度并行、自组织、自适应和协同性等特征。它 B住够冇效的克服局部最优值，取得全局最优值。 【关键词】多元线性冋归逐步冋归阻塞费用公平人工鱼群最优解 问题重述 根据电力市场的交易规则，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。各机组将可用出力曲低到高分成 至多10段报价，每个段的长度称为段容量，毎个段容量报一个价（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來更大的损失。 在当前时段内，市场交易-调度中心根据下一个时段的负荷预报，每台机组 的报价、当前岀力和岀力改变速率，按段价从低到高选取各机组的段容量或其 部分（见下面注释），直到它们之和等于预报的负荷，这时每个机组被选入的 段容量或其部分之和形成该吋段该机组的出力分配预案（初始交易结果）。最 后一个被选入的段价（最高段价）称为该时段的清算价，该时段全部机组的所 有出力均按清算价结算。 设某电网有若干台发电机组和若干条主耍线路，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岀力。电网每条线路上的 有功潮流的绝对值有一一安全限值，限值述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，称为输电阻塞。当发牛输电阻 塞时，需要研究如何制订既安全又经济的调度计划。 而当改变根据电力市场交易规则得到的齐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Z为阻塞费用。网方在电网安全运行的保证卜?应当同时考虑尽量减少阻 塞费用。 因此耍求建立数学模型，求解最优的出力分配预案，使Z达到安全、经济 的目标。 问题分析 问题一： 该问题要求根据题目所给的表1、表2数据，确定每条线路上冇功潮流值 关于各发电机组出力值的近似表达式。其中，各发电机组出力为自变量，有功 潮流为因变量，即每一潮流值均是曲八台发电机组的出力值决定的，自变量的 个数多于一个，符合曲多个自变量的最优组合共同来预测或估计因变量的模式。 因此我们将采用多元线性回归分析结合逐步回归的方法进行解决。 问题二： 根据定义，阻塞费用是网方应该为因输电阻塞而不能执行初始交易结果付 出