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输电阻塞成本分摊及应用研究

作　者: 肖宏飞
导　师: 李卫东
学　校: 大连理工大学
专　业: 机械电子
关键词: 电力市场阻塞管理阻塞成本分摊网络规划灵敏度增量法阻塞行为指标有效性指标
分类号: TM714
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

阻塞是电力系统中的常见问题,它的出现将影响系统运行的经济性与可靠性。在电力市场环境下,对阻塞管理问题的研究具有理论意义和实践价值。阻塞管理是一项复杂的系统工程,它与电力市场的结构、系统的运行与规划等多种因素密切相关。本文对电力市场环境下实时市场、日前市场和中长期合约市场的阻塞成本问题进行了系统的、深入的研究,提出了双边交易模式下的阻塞成本分摊方法,为解决在运行中出现的阻塞问题提供了经济信号,有利于系统在短期内安全、经济地运行;针对中长期合约市场,提出了基于阻塞成本信号的网络规划方案,为从网络规划层面解决阻塞问题提供了依据,有利于系统在长期内稳定、健康地发展。提出了基于阻塞线路影响程度的阻塞成本分摊的原则。按该原则,交易所分摊的线路阻塞成本与其在阻塞线路中引起的潮流变化量成正比。其中,潮流变化量为阻塞消除前和阻塞消除后交易在阻塞线路中的潮流份额之差。针对不同市场的结算特点和要求,分别采用基于交易功率微增量的方法和基于交易功率总量方法确定交易在阻塞线路中的潮流份额,进而计算其潮流变化量。提出了实时市场中双边交易的阻塞成本快速分配方法。该方法首先计算系统阻塞成本对双边交易功率的灵敏度,通过灵敏度与交易功率乘积即可获得双边交易的阻塞成本。灵敏度能够为系统短期运行提供良好的经济信号,有利于市场成员及时了解系统运行状况。与基于节点电价的阻塞定价方法相比,所提方法更为直观地反映了双边交易对系统阻塞成本的影响,并且其计算速度与双边交易的数量及阻塞线路的数量无关,能够实现阻塞成本的快速分配,适用于目前市场的阻塞费用结算。提出了日前市场中双边交易的阻塞成本分配方法。该方法根据交易对线路的影响程度进行阻塞成本分配,首先将全网阻塞成本分摊至阻塞线路,然后将线路阻塞成本分摊至引起阻塞的双边交易,各双边交易所分摊的线路阻塞成本与其在阻塞线路中引起的潮流变化量成正比。与根据对线路使用程度进行分摊的方法相比,所提方法能够更为合理地反映交易引起阻塞的责任。文中采用针对交易功率总量计算的增量法确定交易在线路中的潮流份额,适用于日前市场的阻塞费用结算。提出了基于阻塞成本信号的网络规划方法。该方法将网络规划问题分解为多级规划子问题,首先计算各级待选方案的有效性指标,然后计算各方案总有效性指标,其值最大者为最优规划方案。该方法根据系统阻塞成本、影子价格确定线路的阻塞行为指标,进而确定待选线路集合。与通过直观判断确定待选线路的方法相比,阻塞行为指标提供了量化的数学依据。同时,采用综合考虑系统运行成本、投资成本和用户效用的有效性指标确定新增线路的最佳位置,可有效提高系统运行的经济性与可靠性。关键词:电力市场;阻塞管理;阻塞成本分摊;网络规划;灵敏度;增量法; 阻塞行为指标;有效性指标。

全文目录

1 绪论  10-34
  1．1 课题的目的和意义  10-13
    1．1．1 电力市场概述  10-11
    1．1．2 电力市场环境下的输电问题  11-13
    1．1．3 阻塞成本研究的目的和意义  13
  1．2 阻塞成本分摊和基于阻塞成本信号的网络规划研究现状  13-22
    1．2．1 阻塞成本分摊研究现状  14-17
    1．2．2 基于阻塞信号的网络规划研究现状  17-22
  1．3 本文的工作  22-34
    1．3．1 研究中存在的不足  22-23
    1．3．2 本文主要研究工作  23-34
2 输电阻塞信号的获取与阻塞成本分摊原则  34-49
  2．1 引言  34
  2．2 阻塞成本的计算  34-40
    2．3．1 基于节点电价法的阻塞成本计算  34-35
    2．3．2 直接阻塞成本计算  35-40
  2．3 阻塞成本的分摊原则  40-42
  2．4 不同市场模式下阻塞成本分摊方法的确定  42-46
    2．4．1 电力市场体系  42-43
    2．4．2 日前市场和实时市场阻塞费用结算的特点  43-44
    2．4．3 对阻塞成本分摊方法的要求  44-45
    2．4．4 阻塞成本分摊方法的确定  45-46
  2．5 小结  46-49
3 实时市场中双边交易的阻塞成本分摊方法研究  49-73
  3．1 引言  49
  3．2 基于灵敏度的阻塞成本快速分配  49-61
    3．2．1 机理分析  49-57
    3．2．2 灵敏度的计算  57-60
    3．2．3 计算步骤  60-61
  3．3 算法分析与比较——兼论阻塞成本与交易盈余的经济含义  61-66
    3．3．1 阻塞成本与交易盈余的经济含义  61-62
    3．3．2 基于灵敏度的分摊方法与节点电价法的对比分析  62-66
  3．4 算例分析  66-70
    3．4．1 系统描述  66-68
    3．4．2 计算结果  68-70
  3．5 小结  70-73
4 日前市场中双边交易模式下的阻塞成本分摊  73-90
  4．1 引言  73
  4．2 基于阻塞支路潮流变化量的阻塞成本分摊  73-78
    4．2．1 机理分析  73-76
    4．2．2 不平衡项的分配  76-77
    4．2．3 计算步骤  77-78
  4．3 算例分析  78-87
    4．3．1 五节点系统的计算  78-80
    3．4．2 东北区域电力系统简化电网计算分析  80-87
  4．4 小结  87-90
5 基于阻塞成本信号的网络规划研究  90-104
  5．1 引言  90
  5．2 基于阻塞信号的短期网络规划方案  90-97
    5．2．1 阻塞信号的提取  91-92
    5．2．2 阻塞行为指标的确定v83  92-93
    5．2．3 有效性指标的计算  93-95
    5．2．4 最优方案的确定  95-97
  5．3 算例分析  97-101
    5．3．1 计算信息  97-98
    5．3．2 规划结果及分析  98-101
  5．4 小结  101-104
6 全文结论  104-106
创新点摘要  106-107
作者在攻读博士学位期间发表的学术论文  107-109
致谢  109-110

输电阻塞成本分摊及应用研究

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