一种涉及输电路径的电力交易流优化方法
【专利摘要】本发明涉及一种涉及输电路径的电力交易流优化方法，该方法包括下述步骤：(1)构建网络模型；(2)设定电能交换送出方和受入方；(3)全遍历物理输电路径；(4)设定优化参数；(5)建立电力交易流优化模型；(6)进行优化计算。该方法通过全遍历输电路径，在此基础上，进行组合优化，通过线性规划的方法，实现交易流优化，将复杂的非线性路径优化问题转化为线性问题，有助于提高电力交易流优化的实用水平。
【专利说明】-种涉及输电路径的电力交易流优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力自动化领域的优化方法，具体讲涉及一种涉及输电路径的电 力交易流优化方法。
【背景技术】
[0002] 能源资源中心和负荷中心呈逆向分布的特点决定了电力资源必须在更大范围内 进行配置。尤其是风电、光伏等清洁能源的迅猛发展，受地区经济水平和用电量水平的限 制，本地区无法完全接纳，通过大电网、大市场在更大范围内配置消纳成为促进清洁能源开 发利用的必然选择。
[0003] 以特高压为主的跨区跨省电网的快速建设为跨地区电力交换提供了物质基础，但 跨区跨省电力交换通道的骨干网架，横纵交错，逐渐呈网格化，多个电力的供应方与多个电 力的受入方开展跨地区电力交换时，可选择的输电路径非常多，由于不同地区的电力供应 方以及电力受入方，其电能价格水平差异较大，不同的电力供应方与受入方的组合方式，将 导致总体经济效益的差异，此外，由于电力通过输电通道输送时存在网络损耗，因此，同一 供应方、受入方组合通过不同输电路径开展电力输送，其经济效益也存在差异，需要通过精 确的技术手段，实现电力交易流的优化。
[0004] 对目标进行优化时，还存在大量的限制条件，主要体现为：电力供应方电力供应量 不能超过其在当前优化周期内的实际供应能力，输电通道上输送的电力不能超过其在当前 优化周期内的最大输送能力。
[0005] 目前，受制于目前技术水平的限制，电力跨区跨省交易一般按照供需平衡的需求 确定交易计划安排，这既缺少全局性的优化，也缺少从购电成本、环保要求等方面来进行优 化，进而实现最大经济效益的定量分析的技术手段。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种涉及输电路径的电力交易流优化 方法，该方法通过全遍历输电路径，在此基础上，进行组合优化，通过线性规划的方法，实现 交易流优化，将复杂的非线性路径优化问题转化为线性问题，有助于提高电力交易流优化 的实用水平。
[0007] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
[0008] 本发明提供一种涉及输电路径的电力交易流优化方法，其改进之处在于，所述方 法包括下述步骤：
[0009] (1)构建网络模型；
[0010] (2)设定电能交换送出方和受入方；
[0011] (3)全遍历物理输电路径；
[0012] (4)设定优化参数；
[0013] (5)建立电力交易流优化模型；
[0014] (6)进行优化计算。
[0015] 进一步地，所述步骤（1)包括在电网物理模型（开关、刀闸、机组、线路等物理设 备）的基础上，结合实际需要（即参与交易优化的售电、输电主体层级或者购电主体电压等 级等），将机组聚合为区域聚合发电节电、省聚合发电节点、省内分地区聚合发电接点，以及 电厂聚合发电节点，将线路聚合为输电通道，在物理模型参数基础上，通过加权求和计算得 到聚合后节点的参数，构建形成包括发电聚合节点、输电通道、购电聚合节点的聚合网络模 型。
[0016] 进一步地，所述步骤（2)包括根据电能交换参与方，设定参与主体；售电主体称为 电能送出方，购电主体称为电能受入方，按照电能交换的实际需求，设定电能送出方和受入 方。
[0017] 进一步地，所述步骤（3)包括根据电能交换送出方和受入方，生成所有电能交换 送出方和受入方组合及其经历的物理输电路径。
[0018] 进一步地，所述步骤（4)中，优化参数包括需求备用比例限额和联络线输电容量 比例限额。
[0019] 进一步地，所述步骤（5)中，根据电量需求约束、断面限额约束、输电通道约束和 监管政策约束，建立交易流优化模型。
[0020] 进一步地，其特征在于，所述步骤（5)中，建立的交易流优化模型如下所示：
[0021] 目标函数：
【权利要求】
1. 一种涉及输电路径的电力交易流优化方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤： (1) 构建网络模型； (2) 设定电能送出方和受入方； (3) 全遍历物理输电路径； (4) 设定优化参数； (5) 建立电力交易流优化模型； (6) 进行优化计算。
2. 如权利要求1所述的电力交易流优化方法，其特征在于，所述步骤（1)包括在电网物 理模型的基础上，结合参与交易优化的售电、输电主体层级或者购电主体电压等级，将机组 聚合为区域聚合发电节电、省聚合发电节点、省内分地区聚合发电接点，以及电厂聚合发电 节点，将线路聚合为输电通道，在物理模型参数基础上，通过加权求和计算得到聚合后节点 的参数，构建形成包括发电聚合节点、输电通道、购电聚合节点的聚合网络模型。
3. 如权利要求1所述的电力交易流优化方法，其特征在于，所述步骤⑵包括根据电能 交换参与方，设定参与主体；售电主体称为电能送出方，购电主体称为电能受入方，按照电 能交换的实际需求，设定电能送出方和受入方。
4. 如权利要求1所述的电力交易流优化方法，其特征在于，所述步骤⑶包括根据电能 送出方和受入方，生成所有电能送出方和受入方组合及其经历的物理输电路径。
5. 如权利要求1所述的电力交易流优化方法，其特征在于，所述步骤（4)中，优化参数 包括需求备用比例限额和联络线输电容量比例限额。
6. 如权利要求1所述的电力交易流优化方法，其特征在于，所述步骤（5)中，根据电量 需求约束、断面限额约束、输电通道约束和监管政策约束，建立交易流优化模型。
7. 如权利要求6所述的电力交易流优化方法，其特征在于，所述步骤（5)中，建立的交 易流优化模型如下所示： 目标函数：
约束条件：
其中：式2)、3)为断面限额约束，式4)为物理路径约束，式5为监管政策约束，式6)-式 10)为成交电量约束； 式中：uli;j表示交易省份i到j的综合网损系数；psi;si表示交易省份i在si路径的 申报售电价；PPj，Sj表示交易省份j在sj路径的申报购电价；Xmsj表示交易省份i向交 易省份j通过路径si输送的电量或者交易省份j向交易省份i通过路径Sj输送的电量， si和sj为购、售电路径号，同一购售电方不允许对冲交易；表示交易省份i和j在线 路1上的输电网损；tSiJ1表不受易省份i和j在线路1上的输电灵敏度系数；epeyj表不 交易省份i和j经过线路1已安排的计划电量；Ilp1表示联络线1正向限额；Ilm1表示联 络线1反向限额；XmSj表示输送的电量；ConnectedUnits表示指定灵敏度系数的交易路 径，对于没有指定灵敏度系数的交易路径，认为不存在交易，该约束指定的跨区交易只能在 固定的路径上受易；yi;j表不受易省份i和j之间的购售电关系，1表不i售j，〇表不i不 能售j;esi;si表示交易省份i在si路径申报售电量；印j;sj表示交易省份j在sj路径申报 购电量。
8.如权利要求1所述的电力交易流优化方法，其特征在于，所述步骤（6)中，通过线性 规划方法，采用优化软件内置的CPLEX求解器求解，计算得到最优电力交易流计划，判断是 否存在最优解，若存在，则生成优化结果；若不存在则提示错误信息，返回步骤（3)。
【文档编号】G06Q50/06GK104463367SQ201410738754
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】郑亚先, 杨争林, 耿建, 程海花, 薛必克, 姚建国, 邵平, 龙苏岩, 徐骏, 吕建虎, 黄春波, 郭艳敏, 王高琴, 张显, 李道强 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网浙江省电力公司