一種電力跨省跨區(qū)交易路徑分析方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明屬于電力遠(yuǎn)距離傳輸交易領(lǐng)域，涉及一種電力跨區(qū)跨省交易路徑分析方法?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]我國具有資源中心負(fù)荷中心不重合，供給和需求逆向分布的特點(diǎn)，伴隨而來的則是電力大范圍的跨區(qū)跨省輸送交易。電力的大范圍跨區(qū)跨省交易由于涉及到諸多電力節(jié)點(diǎn)、線路以及種種復(fù)雜的運(yùn)行情況，靠人為經(jīng)驗(yàn)已無法確定交易量并保證交易路徑的合理性與最優(yōu)性，故需要利用計(jì)算機(jī)平臺采用穩(wěn)定的算法來保證。[0003]目前采用的電力跨區(qū)跨省交易優(yōu)化算法大多是基于網(wǎng)絡(luò)流的方法，該方法將電力流考慮為和水流、車流等其他一般的流同質(zhì)的東西，僅僅考慮基爾霍夫第一定律，因此無法正確反映電力流的特點(diǎn)?；诰W(wǎng)絡(luò)流的方法在考慮網(wǎng)絡(luò)損耗時候往往只能使用定比例扣除的方法，不能精確反映電力轉(zhuǎn)運(yùn)的網(wǎng)損成本。此外，網(wǎng)絡(luò)流方法并未考慮處在買賣雙方節(jié)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)的調(diào)節(jié)作用，這就限制了網(wǎng)流法應(yīng)用于電力跨省跨區(qū)交易的優(yōu)化潛力。【
發(fā)明內(nèi)容】[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種電力跨省跨區(qū)交易路徑分析方法，該方法考慮買方、賣方節(jié)點(diǎn)之外的轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)的調(diào)節(jié)作用以及優(yōu)化交易時考慮調(diào)節(jié)成本和網(wǎng)絡(luò)損耗的電力綜合傳輸成本，并采用工程可行的方法對交易的路徑進(jìn)行分析，以達(dá)到更加合理地優(yōu)化交易的目的。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：[0006]-種電力跨省跨區(qū)交易路徑分析方法，包括以下步驟：[0007]步驟1:數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和獲取工作：數(shù)據(jù)包括交易網(wǎng)架數(shù)據(jù)，買賣方信息，轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)信息，傳輸約束信息，典型運(yùn)行方式信息以及價(jià)格信息；[0008]步驟2:交易優(yōu)化模型的構(gòu)建[0009]第2.1步：構(gòu)建優(yōu)化目標(biāo)：交易的總體凈效益最大；[0010]第2.I.1步：采用直流潮流下的保留二次項(xiàng)的泰勒展開公式，評估電力綜合傳輸成本中的網(wǎng)損成本；[0011]第2.1.2步：評估電力綜合傳輸成本中的調(diào)節(jié)成本，評估方法為可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)的調(diào)節(jié)量乘以調(diào)節(jié)的單價(jià)；[0012]第2.1.3步：評估電力綜合傳輸成本中的輸電費(fèi)用成本；[0013]第2.1.4步：評估交易的總體凈效益；[0014]第2.2步：構(gòu)建約束條件，包括：[0015]1)節(jié)點(diǎn)功率平衡約束；[0016]2)線路潮流約束：采用直流潮流模型；[0017]3)線路傳輸功率極限約束：保證線路潮流不超過限值；[0018]4)斷面約束：保證斷面潮流不超過限值；[0019]5)買方約束：保證購入量小于最大可購入量；[0020]6)賣方約束：保證售出量小于最大可售出量；[0021]7)可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)量約束：保證調(diào)節(jié)量在能夠調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)；[0022]8)轉(zhuǎn)運(yùn)約束：所有轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)的調(diào)節(jié)量之和為零，表示轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)域不發(fā)電也不吸收電力；[0023]步驟3:求解[0024]將由步驟1獲得的交易網(wǎng)架數(shù)據(jù)，買賣方信息，轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)信息，傳輸約束信息，典型運(yùn)行方式信息以及價(jià)格信息輸入至步驟2構(gòu)建的交易優(yōu)化模型之中，進(jìn)行求解，求解結(jié)果包括：買、賣雙方的成交量，買、賣成交價(jià)格，買、賣成交單價(jià)，總體凈效益，電力綜合傳輸成本，網(wǎng)損費(fèi)用，調(diào)節(jié)費(fèi)用以及輸電費(fèi)用；[0025]步驟4:根據(jù)步驟3的求解結(jié)果進(jìn)行交易路徑分析。[0026]步驟1中[0027]交易網(wǎng)架數(shù)據(jù)：包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、支路阻抗、發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)位置以及變壓器支路的非標(biāo)準(zhǔn)變比；[0028]買賣方信息：包括買賣雙方節(jié)點(diǎn)信息、買賣方報(bào)價(jià)以及買賣上限量；[0029]轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)信息：能否提供調(diào)節(jié)服務(wù)、對提供該調(diào)節(jié)服務(wù)的報(bào)價(jià)以及上下調(diào)節(jié)限制；[0030]傳輸約束信息：支路潮流約束信息、斷面以及斷面約束信息；[0031]典型運(yùn)行方式信息：交易前的基礎(chǔ)潮流數(shù)據(jù)；[0032]價(jià)格信息：網(wǎng)損電價(jià)信息以及輸電價(jià)格信息。[0033]步驟2中的2.I.1步中評估電力綜合傳輸成本中的網(wǎng)損成本是由下面基于直流潮流結(jié)果和保留泰勒二次展開項(xiàng)的網(wǎng)損計(jì)算公式（1)獲得的；[0035]其中：Puiss表示待優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)損耗；Γι,為支路的電阻；表示節(jié)點(diǎn)i電壓在以往情況下的一個平均值；Ic1,表示i_j支路的變比，如果是線路的話取k]]=1，Θi為節(jié)點(diǎn)i的相角。[0036]步驟2中的2.1.2步中評估電力綜合傳輸成本中的調(diào)節(jié)成本是由公式（2)獲得的；[0038]其中，F(xiàn)表示電力綜合傳輸成本，p表示網(wǎng)損電價(jià)Tuiss表示待優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)損耗；PuissC為基礎(chǔ)潮流方式下的網(wǎng)絡(luò)損耗，其計(jì)算仍按照（1)式進(jìn)行計(jì)算；分別表示節(jié)點(diǎn)t的單位上調(diào)費(fèi)用和單位下調(diào)費(fèi)用；表示節(jié)點(diǎn)t的上調(diào)量和下調(diào)量；ai,表示支路i-j單位功率的傳輸費(fèi)用；P^j表示支路i-j上節(jié)點(diǎn)i到j(luò)的有功潮流；Pi1。表示支路i_j上節(jié)點(diǎn)i到j(luò)的初始有功潮流。[0039]步驟2中的第2.1.4步評估交易的總體凈效益是由公式（3)獲得的；[0040]Max.Σgn(Bn)*Bn-Σfn(Sn)*Sn-F(3)[0041]其中，Bn為買方節(jié)點(diǎn)n的賣電量；Sm為賣方節(jié)點(diǎn)m的買電量；gn(Bn)為買方節(jié)點(diǎn)η的報(bào)價(jià)函數(shù)Jni(Sni)為賣方節(jié)點(diǎn)m的報(bào)價(jià)函數(shù)；Σgn(Bn)*Βη為買電方買電所得；Σ^(SniRSni為賣電方賣電所付；Σgn(Bn)*Βη-Σfm(Sm)*Sm反映交易的收益；F表示電力綜合傳輸成本。[0042]步驟2中的第2.2步中[0043]1)節(jié)點(diǎn)功率平衡約束[0048]其中，P"。，Pn。，Pt。，Pq。分別表示賣方、買方、可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)、不可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)初始注入功率；jem表示節(jié)點(diǎn)j與節(jié)點(diǎn)m相連；jeη表示節(jié)點(diǎn)j與節(jié)點(diǎn)η相連；jet表示節(jié)點(diǎn)j與節(jié)點(diǎn)t相連；jeq表示節(jié)點(diǎn)j與節(jié)點(diǎn)q相連；j辛m表示節(jié)點(diǎn)j與節(jié)點(diǎn)m不重合；j辛η表示節(jié)點(diǎn)j與節(jié)點(diǎn)η不重合；j辛t表示節(jié)點(diǎn)j與節(jié)點(diǎn)t不重合；j辛q表示節(jié)點(diǎn)j與節(jié)點(diǎn)q不重合；Pm.j表示支路m-j節(jié)點(diǎn)m流向節(jié)點(diǎn)j的有功功率；Pn表示支路n-j節(jié)點(diǎn)η流向節(jié)點(diǎn)j的有功功率；Pt表示支路t-j節(jié)點(diǎn)t流向節(jié)點(diǎn)j的有功功率；Pq^表示支路q_j節(jié)點(diǎn)q流向節(jié)點(diǎn)j的有功功率；Bn為買方節(jié)點(diǎn)η的買電量；S"為賣方節(jié)點(diǎn)m的賣電量；APt+、：贏Pf表示節(jié)點(diǎn)t的上調(diào)量和下調(diào)量；式（4)、（5)、（6)、（7)分別表示賣方節(jié)點(diǎn)，買方節(jié)點(diǎn)，可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)和不可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)功率平衡；[0049]2)線路潮流約束[0050]采用直流潮流模型，各條支路需滿足潮流約束如式（8)所示：[0052]其中，P1j為支路i_j節(jié)點(diǎn)i流向節(jié)點(diǎn)j的有功功率，ΘJPΘj為別為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的相角，Xi.j為支路i-j電抗；[0053]3)線路傳輸功率極限約束[0054]-P1Jinax^P1Pljinax(9)[0055]其中，P1j為支路i_j節(jié)點(diǎn)i流向節(jié)點(diǎn)j的有功功率；Pijiniax為支路i_j上允許流過的最大功率；[0056]此約束表示支路i_j上流過的功率不能超過最大功率限值；[0057]4)斷面約束[0059]其中，Pitrw為斷面r上的流過的有功功率；為斷面r參考方向允許傳輸?shù)淖畲蠊β剩簽閿嗝鎟參考方向的反方向上允許流過的最大功率；[0060]此約束表示斷面r上流過的功率Pitrw不可超過斷面r參考方向的有功極限，也不能超過參考方向的反方向的有功極限；[0061]5)賣方約束[0062]Sn^Sniinax(11)[0063]其中，Sni為賣方節(jié)點(diǎn)m的賣電量，S為賣方節(jié)點(diǎn)m的最大賣電量；[0064]此約束表示賣電節(jié)點(diǎn)m賣電量小于最大可售出量；[0065]6)買方約束[0066]0彡BnSBn,_(12)[0067]其中，Bn為買方節(jié)點(diǎn)η的買電量，Bniniax為買方節(jié)點(diǎn)η的最大買電量；[0068]此約束表示買方節(jié)點(diǎn)η買電量小于最大可購入量；[0069]7)可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)量約束[0072]其中，表示可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)t的上調(diào)量和下調(diào)量，分別表示可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)t的最大上調(diào)量和最大下調(diào)量；[0073]此約束表示可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)t的向上調(diào)節(jié)量以及向下調(diào)節(jié)量都不超過對應(yīng)的限值；[0074]8)轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)約束[0076]teAdjustableNode表示節(jié)點(diǎn)t屬于轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)內(nèi)的可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)集合；表示可調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)t的上調(diào)量和下調(diào)量：為節(jié)點(diǎn)t的調(diào)節(jié)當(dāng)前第1頁1 2 3 4