CN109460876A - 一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法，包括以下步骤：1)构建考虑交易和安全校核的售电侧配电网传输潮流数学模型；2)对售电侧配电网传输潮流数学模型进行求解，得到线路的交易流，并计算线路不充裕度；3)根据线路不充裕度进行规格化获得规格化的线路不充裕度，并以规格化的线路不充裕度作为指标评价配电网的供电能力。与现有技术相比，本发明具有评估全面准确、真实反映阻塞情况等优点。

Description

一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法
技术领域
本发明涉及配电网规划领域，尤其是涉及一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法。
背景技术
在市场环境下，电网传输电能既受物理系统的制约又受交易行为的影响。物理系统的约束主要有线路过热限制、传输功率极限等；市场交易行为作用使上网电量取决于各发电公司报价及交易的结果，电网的最终潮流分布则是这2方面因素综合的结果。
但是现在并没有一种同时考虑物理系统制约和交易行为影响的对配电网供电能力的定量评价方法来评价配电网的供电能力，
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法，包括以下步骤：
1)构建考虑交易和安全校核的售电侧配电网传输潮流数学模型；
2)对售电侧配电网传输潮流数学模型进行求解，得到线路的交易流，并计算线路不充裕度；
3)根据线路不充裕度进行规格化获得规格化的线路不充裕度，并以规格化的线路不充裕度作为指标评价配电网的供电能力。
所述的步骤1)中，考虑交易和安全校核的售电侧配电网传输潮流数学模型的目标函数为：
约束条件为：
gi,min≤gi≤gi,max i＝1,2,...,NG
dj,min≤dj≤dj,max j＝1,2...,ND
zl,min≤zl(g,d)≤zl,max l＝1,2...,NL
其中，Ci(gi)为发电机i的报价函数，Bj(dj)为负荷j的报价函数，NG为发电机组节点数，ND为负荷节点数，NL为线路总数，gi为发电机出力，gi,min、gi,max为发电机容量上下限，dj为负荷功率，dj,min、dj,max为负荷容量上下限，zl(g,d)为线路潮流，g、d分别为发电机出力和负荷功率的向量形式，zl,min、zl,max为线路容量上下限。
所述的步骤2)中，线路不充裕度η的计算式为：
其中，P(trade)ij为线路ij在第k段时间内的交易流，即无线路约束出清时线路ij上流过的功率，P(max)ij为线路ij传输功率的极限值，tk为第k段时间的长度，n为研究周期内线路ij发生阻塞的时间段的段数。
所述的步骤3)中，所述的规格化的线路不充裕度η′的计算式为：
其中，P(max)ijT为线路ij在研究周期T内的最大供电量。
所述的研究周期T包含线路发生阻塞时的持续时间和不发生阻塞的时间，即满足以下条件：
所述的步骤3)中，规格化线路不充裕度用以反映研究周期内线路阻塞所占的比重，其数值小于或等于1，当规格化的线路不充裕度η'＜0时，则线路没有出现阻塞，电网处在正常运行状态，当η'＝0时，则线路传输容量等于传输极限，电网处于警戒状态，当0＜η'≤0.5时，则线路出现阻塞，仍可以有效运行，当0.5＜η'≤1时，则表明该条线路出现阻塞的情况严重，需要进行削减，否则会对系统运行产生影响。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明将物理系统和交易行为两部分相结合对配电网供电能力进行评估，评估更加准确、能够全面地反映配电网真实的运行情况，提出采用规格化线路不充裕度指标，既解决了线路削减阻塞电量无法比较线路之间的容量不充裕性，又可以反映线路的阻塞情况。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示没本发明提供了一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法，为描述电网传输在电力市场环境下所呈现的特点，本发明定义电网传输所具有的以下不同状态如下：
1)不考虑交易，只取决于物理系统功率平衡的电网传输潮流定义为网络流，其数学模型为系统的常规潮流。
2)考虑交易，但无线路约束下进行出清的电网传输潮流定义为交易流。在市场机制追求社会效益最大化，也即社会成本最小的条件下，若采用直流潮流，且忽略网损，其优化模型为：
既考虑交易又考虑安全校核(即有线路约束出清)的电网潮流定义为运营流。其数学模型在式(1)的基础上增加了线路容量约束：
zl,min≤zl(g,d)≤zl,max,l＝1,2,...,NL (2)
其中，Ci(gi)为发电机i的报价函数，Bj(dj)为负荷j的报价函数，NG为发电机组节点数，ND为负荷节点数，NL为线路总数，gi为发电机出力，gi,min、gi,max为发电机容量上下限，dj为负荷功率，dj,min、dj,max为负荷容量上下限，zl(g,d)为线路潮流，g、d分别为发电机出力和负荷功率的向量形式，zl,min、zl,max为线路容量上下限。
供电能力充裕度评价指标
线路不充裕度：
线路不充裕度指标，可用于评价电网供电能力的不充裕性，反映电网供电中潜在的供电能力问题。某研究周期内的线路不充裕度定义为：
式中：P(trade)ij为线路ij在第k段时间内的交易流，即无线路约束出清时线路ij上流过的功率，P(trade)ij的计算可通过式(1)计算得到；P(max)ij为线路ij传输功率的极限值。取热极限功率和电压降极限功率2者中较小者为P(max)ij；tk为第k段时间的长度；n为研究周期内线路ij发生阻塞的时间段的段数。
如果已知引起线路阻塞的事件或系统状态(如负荷的大小)的概率，线路削减阻塞电量可以表示为：
式中：为T研究周期的时间总长度；pi为某事件或某系统状态在T内发生的概率；m为事件或状态数。
规格化线路不充裕度：
线路不充裕度是一个绝对指标，它可以用来衡量这条线路在研究期间内由于容量不充裕而削减的绝对电量，但却无法比较线路之间的容量不充裕性。为此，本文定义规格化线路不充裕度的概念，它是一个相对指标，可用来比较线路之间的容量不充裕性。定义如下
式中：即T既包含了线路发生阻塞时的持续时间，也包含了不发生阻塞的时间。
规格化线路不充裕度电量指标反映了研究周期内线路阻塞所占的比重，是一个数值小于或等于1的值。该值可直观地对诸多线路的阻塞程度进行比较。当η'＜0时，线路没有出现阻塞，电网处在正常运行状态；当η'＝0时，线路传输容量等于传输极限，电网处于警戒状态；当0＜η'≤0.5时，线路出现阻塞，但还可以有效运行。当0.5＜η'≤1时，表明该条线路出现阻塞的情况严重，需要进行削减，否则会对系统运行产生影响。

Claims (6)

1.一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)构建考虑交易和安全校核的售电侧配电网传输潮流数学模型；
2)对售电侧配电网传输潮流数学模型进行求解，得到线路的交易流，并计算线路不充裕度；
3)根据线路不充裕度进行规格化获得规格化的线路不充裕度，并以规格化的线路不充裕度作为指标评价配电网的供电能力。
2.根据权利要求1所述的一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法，其特征在于，所述的步骤1)中，考虑交易和安全校核的售电侧配电网传输潮流数学模型的目标函数为：
约束条件为：
gi,min≤gi≤gi,max i＝1,2,...,NG
dj,min≤dj≤dj,max j＝1,2...,ND
zl,min≤zl(g,d)≤zl,max l＝1,2...,NL
其中，Ci(gi)为发电机i的报价函数，Bj(dj)为负荷j的报价函数，NG为发电机组节点数，ND为负荷节点数，NL为线路总数，gi为发电机出力，gi,min、gi,max为发电机容量上下限，dj为负荷功率，dj,min、dj,max为负荷容量上下限，zl(g,d)为线路潮流，g、d分别为发电机出力和负荷功率的向量形式，zl,min、zl,max为线路容量上下限。
3.根据权利要求2所述的一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法，其特征在于，所述的步骤2)中，线路不充裕度η的计算式为：
其中，P(trade)ij为线路ij在第k段时间内的交易流，即无线路约束出清时线路ij上流过的功率，P(max)ij为线路ij传输功率的极限值，tk为第k段时间的长度，n为研究周期内线路ij发生阻塞的时间段的段数。
4.根据权利要求3所述的一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法，其特征在于，所述的步骤3)中，所述的规格化的线路不充裕度η′的计算式为：
其中，P(max)ijT为线路ij在研究周期T内的最大供电量。
5.根据权利要求4所述的一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法，其特征在于，所述的研究周期T包含线路发生阻塞时的持续时间和不发生阻塞的时间，即满足以下条件：
6.根据权利要求4所述的一种考虑售电侧放开后的配电网供电能力评估方法，其特征在于，所述的步骤3)中，规格化线路不充裕度用以反映研究周期内线路阻塞所占的比重，其数值小于或等于1，当规格化的线路不充裕度η'＜0时，则线路没有出现阻塞，电网处在正常运行状态，当η'＝0时，则线路传输容量等于传输极限，电网处于警戒状态，当0＜η'≤0.5时，则线路出现阻塞，仍可以有效运行，当0.5＜η'≤1时，则表明该条线路出现阻塞的情况严重，需要进行削减，否则会对系统运行产生影响。
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