专利名称：一种基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力行业关于电力输电分摊的系统，尤其是涉及一种基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统。
背景技术：
电力放松管制和电力市场是社会资源优化配置的制度保障。在电力市场中，输电资源即输电网、特高压交直流电网等，是独立的实体，对于使用输电资源的用户怎么按潮流计算各自应该承担的比例一直是电力市场设计的关键问题之一，这问题从技术角度也可称为潮流追踪。潮流计算是求得各节点有功、无功、电压和相位。潮流追踪是求得各节点和支路上对发电或负荷的功率组成，也就是求得全网功率分布情况。也可以这样理解潮流追踪问题，就是要公平合理确定某负荷是由哪些发电机供电；某台发电机供电哪些负荷；某条线路对发电侧有哪些电厂使用且使用量是多少，对负荷侧有哪些负荷使用且使用量是多 少。潮流追踪就是对上述问题做一公平合理的回答。潮流追踪问题的提出是在20世纪80年代末期，基本与世界电力工业放松管制同期，最早系统提出功率分布因子是波兰籍英国人J.Bialek，使用的基本方法是从网络拓扑的角度建立发电功率分布的向上流功率分布因子矩阵和负荷功率分布的向下流功率分布因子矩阵，追踪使用的量是有功功率，而且假设节点功率分摊是按功率比例分配。在国外这些年关于这方面的研究基本也是基于此的。但是这里面理论与实际应用还存在距离。关于追踪问题中，使用按功率比例分摊，这个假设是人为设定，但是实际中存在一定问题。虽然这个假设保证了分摊的唯一性，但会造成不公平分摊的结果，譬如两个发电厂距离较近，发出的功率也差不多，但按比例追踪会出现各自所承担的输电费用差别很大，而且这种功率比例分摊不适用于发电与用户双边交易。国内对于潮流追踪研究在时间上与国外差不多，但研究取向有很大不同。国外对于分摊的追踪所使用的物理量基本是有功功率，而国内使用的是电流或者有功与无功耦合的算法。从所查文献看，国内关于潮流追踪的输电分摊研究主要来自三个不同团队，一个是以王锡凡院士为代表的团队，侧重点是使用电流进行追踪；一个是以周家启教授为代表的团队，侧重点是使用有功电流和无功电流；另一个是大连理工大学李卫东教授为代表的团队，他们是国内最早提出基于双边交易的潮流追踪问题，同时潮流追踪迭代算法也是他们提出来的。当然国内也有其他团队对此问题进行了研究，譬如湖南大学的彭建春教授提出使用复功率追踪支路功率分量。从以上可以看出，国内对于潮流追踪更多时候强调物理属性和精确度，实际上对于电力市场应用来说，意义不大，侧重点应该是在分摊的公平上，而且这个问题也是现实存在的问题，很多分摊按常理是对的，比如功率比例分摊追踪，但实际中会出现不公平分摊现象。
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拓展潮流追踪范围、可进行灵活分摊计算的基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现—种基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统，包括输电分摊边界简化处理模块，将需要计算的输电网潮流模型转化为网络流的拓扑图形式；输电分摊公理约束模块，与输电分摊边界简化处理模块连接，提供分摊计算中所需的约束条件，所述的约束条件包括潮流约束、拓扑约束和平衡约束；以及输电分摊决策模块，与输电分摊公理约束模块连接，提供分摊计算中所需的最优目标，并结合所述的网络流的拓扑图和约束条件，计算发电分摊比例和用电分摊比例。所述的输电分摊边界简化处理模块包括边集合生成子模块和点集合生成子模块， 所述的边集合生成子模块根据需要计算的输电网潮流模型生成网络流拓扑图的边集合，所述的点集合生成子模块从所述边集合的每条边中取两端节点构成点集合。所述的输电分摊公理约束模块包括潮流约束子模块、拓扑约束子模块和平衡约束子模块，所述的拓扑约束子模块和平衡约束子模块连接，所述的潮流约束为
权利要求
1.一种基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统，其特征在于，包括 输电分摊边界简化处理模块，将需要计算的输电网潮流模型转化为网络流的拓扑图形式； 输电分摊公理约束模块，与输电分摊边界简化处理模块连接，提供分摊计算中所需的约束条件，所述的约束条件包括潮流约束、拓扑约束和平衡约束； 以及输电分摊决策模块，与输电分摊公理约束模块连接，提供分摊计算中所需的最优目标，并结合所述的网络流的拓扑图和约束条件，计算发电分摊比例和用电分摊比例。
2.根据权利要求I所述的一种基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统，其特征在于，所述的输电分摊边界简化处理模块包括边集合生成子模块和点集合生成子模块，所述的边集合生成子模块根据需要计算的输电网潮流模型生成网络流拓扑图的边集合，所述的点集合生成子模块从所述边集合的每条边中取两端节点构成点集合。
3.根据权利要求I所述的一种基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统，其特征在于，所述的输电分摊公理约束模块包括潮流约束子模块、拓扑约束子模块和平衡约束子模块，所述的拓扑约束子模块和平衡约束子模块连接，所述的潮流约束为
4.根据权利要求I所述的一种基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统，其特征在于，所述的最优目标为Min or Max f(X, Y) 其中，X、Y分别为节点发电功率在负荷和线路所占功率比例向量和节点负荷功率在发电和线路所占功率比例向量，f(X，Y)为以X、Y为自变量的函数。
全文摘要
本发明涉及一种基于网络流的电力输电公平分摊数据处理系统，包括输电分摊边界简化处理模块，将需要计算的输电网潮流模型转化为网络流的拓扑图形式；输电分摊公理约束模块，与输电分摊边界简化处理模块连接，提供分摊计算中所需的约束条件，所述的约束条件包括潮流约束、拓扑约束和平衡约束；以及输电分摊决策模块，与输电分摊公理约束模块连接，提供分摊计算中所需的最优目标，并结合所述的网络流的拓扑图和约束条件，计算发电分摊比例和用电分摊比例。与现有技术相比，本发明具有拓展潮流追踪范围、可灵活分摊等优点。
文档编号G06Q10/06GK102867240SQ20121033519
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者程浩忠, 常浩, 洪绍云, 戚庆茹, 柳璐, 田书欣 申请人:上海交通大学, 国家电网公司