0041] 第一步，列出不同交易情况下的经济性目标函数。一般的，电力交易中，考虑社会
效益最大的购电电网的经济性目标函数为 SEk表示购电电网利用电能产生的总社会经济效益，I#表示总购电容量，nv表示购电成分 匕部分的电价，
表示总网损，t表示所选定的考察时间长度；
[0042] 当购电电网不跨区购电时，假设原计划外购的电力缺额由区内火电机组承担，此 时的经济性目标函数为
I其中，Hl1表示区内火电电价，
表示总购电容量，4?2表示不购区外电时区内的最小网损；
[0043] 当跨区购电时，区外清洁电能不产生碳排放，等效为同时购 买了等量火电生产中产生的碳排放量，此时的经济性目标函数为：
其中，V表示购入电能中的清洁电能 比例，e表示区内火电机组的平均碳排放强度，f表示当期碳排放权交易价格，m2表示跨区 购电下网关口电价。
[0044] 第二步，分析不同交易情况下的经济性目标函数，可以看出跨区购电时的目标函 数与不跨区购电时的目标函数都有相同的5：^项，因此在评估跨区购电方案的经济性时， 可以按评估跨区购电方案相对就地购电方案的经济性进行，即分析跨区电力交易的经济性 时，以与区内就地交易的经济性差值最大为目标，则综合经济性指标表达式为：
[0046] 3)在步骤1)的综合模型中，利用潮流分析软件计算网损最小时的最优潮流，得到 特高压联络线潮流分布S。以特高压联络线最大输电容量为取值上限，建立潮流S的邻域 Q ;设置取样间隔A，将Q内的所有取样点代入综合经济性指标表达式中，得到一组取值 序列n。
[0047] 4)米用最小二乘法，在横坐标为内的所有取样点，纵坐标为取值序列n的直角 坐标系中，对特高压联络线输电容量及对应的经济性表达式取值进行曲线拟合，得到特高 压联络线输电容量及对应的经济性表达式取值之间关系的拟合曲线n (P)。求得n_(P) 点，n_(P)对应的特高压联络线潮流s'为所求大区电网间最优交易容量。
[0048] 实施例二
[0049] 如图1给出的一种基于安全约束的大区电网消纳区外电力最优方案的确定方法 流程图，下面以该方法在图2所示CEPRI-36V6系统中的应用为例，说明本发明方法的具体 实施方法。
[0050] 步骤一：对CEPRI-36V6系统适当定义，赋予系统元件特定的模型意义；在潮流分 析软件PSASP中，求取不同安全约束下特高压联络线最大输送容量。
[0051 ] 在CEPRI-36V6系统中，定义发电机3、7、8为等效的区外电网，剩余部分为受电电 网，连接发电机3、7、8和输出母线3、7、8的线路为大区电网间特高压联络线，将发电机3、7、 8视为一台发电机统一调节，将三条联络线视为一条输电通道，定义为输电通道。定义发 电机2、5为受电电网内可调节发电机。
[0052] 按一定比例同时调节发电机3、7、8的发电量，同时分别减小等量的发电机2、5的 发电量，验证不同的输电通道潮流下系统的静态稳定性和暂态稳定性。
[0053] 利用静态稳定性灵敏度分析法分析不同的输电通道潮流下系统各母线运行参 数，得到系统的敏感点为BUS19,分析输电通道JT的传输功率与BUS19的稳定性的相关关 系，得到BUS19静态失稳时输电通道JT的传输功率为1235丽。
[0054] 不同安全约束下输电通道JT的最大输电能力的最小值为1235丽，因此输电通道 的最大输电能力即为1235MW。
[0055] 步骤二：确定综合经济性指标式中的各经济指标值，简化经济指标式。
[0056] q=PXvXtXe Xf-PXtX (In2-Iii1)-APXtXm2
[0057] P表示输电通道JT的潮流。
[0058] t表示所选定的考察时间长度，取单位时间lh。
[0059] V表示发电机3、7、8所发电力中的清洁电力比例，取某跨区电力交易中清洁能源 的打捆比例20%。
[0060] e表示区内火电机组的平均碳排放强度，一般燃煤电厂碳排放强度为 0. 85kgC02AkW，h)，燃气电厂碳排放强度为0. 5kg C02AkW，h)，取区内火电机组的平均碳 排放强度为〇? 8kgC02AkW ? h)。
[0061] f?表示当期碳排放权交易价格；由于碳排放权价格在碳市场上随时波动，因此可 以取一段时间的平均碳排放权交易价格替代，截止2014年5月30日，深圳碳市场的平均碳 排放权交易价格为72. 2元/吨，这里f?取72. 2元/吨。
[0062] Hi1表示区内火电电价，取某区平水期平段燃煤发电机组脱硫标杆上网电价448. 7 元 /(103kW ? h)。
[0063] m2表示跨区购电下网关口电价，取某特高压线路下网关口电价458.2元/ (103kff ? h)〇
[0064] AP为区外购电对区内购电在大区电网内产生的网损差，且AP = AP1-AP2。（其 中，AP1为区外购电方式下的区内网损，AP^示不购区外电时区内的最小网损。）
[0065] 将以上取值代入经济指标式，得经济指标式简化形式（单位：元）：
[0066] n = PX2. 052X 10 3-APX458. 2X10 3
[0067] 步骤三：利用潮流分析软件计算网损最小时的最优潮流，得到特高压联络线的 输电功率为841MW。根据步骤一计算得到的输电通道JT的最大输电容量1235MW，可以确定 输电通道安全的输电范围为[0, 1235](单位：MW)，基本运行方式下网损最小时输电通道 的最优潮流为841MW，依此可设定网损最小时的邻域[(0,841) U (841，1235)]。在此邻 域内，以841为基点，取公差为168的等差数列为取样点序列（169, 337, 505, 673, 841，1009 ，1177)。
[0068] 分别调节发电机2、5和发电机3、7、8,在满足系统有功平衡的前提下，使得输电通 道的潮流一一取得以上各值。控制发电机3、7、8出力不变，计算各运行方式下网损最小 的最优潮流，求得对应的综合指标值，得到如表1所示输电通道的功率P和综合经济指 标值n的对应关系。
[0069] 表1功率P和综合经济指标值n的对应关系
[0070]
[0071] 步骤四：采用最小二乘法，在横坐标为P的所有取样点，纵坐标为取值序列n的直 角坐标系中，对特高压联络线输电容量及对应的经济性表达式取值进行曲线拟合，得到特 高压联络线输电容量及对应的经济性表达式取值之间关系的拟合曲线：
[0072] n (P) = -57. 4-32. 3P+0. 08P2_4. 75e 5P3
[0073] 求得n _⑵点，n _⑵对应的特高压联络线潮流s'为850MW，即电网的最优交 易容量为850MW。
【主权项】
1. 一种大区电网间最优交易容量的确定方法，其特征在于，该方法包含下列步骤： I. 1在大区电网及电网间特高压联络线综合模型中，以N-I潮流约束、静态稳定性潮流 约束为约束条件，对特高压联络线进行安全校核，得到其最大输电容量：其中，if3'为特高压联络线i的最大输电容量，J表示购电电网内的母线集合，Pg，1 分别表示母线j上的发电机有功功率注入和无功补偿装置的无功功率注入； 1.2计算大区电网消纳区外电力综合经济性指标τι : η = PXvXtXe X f-P X t X (IH2-Iii1) - Δ P X t X m2 其中，P表示总购电容量，v表示购入电能中的清洁电能比例，t表示所选定的考察时 间长度，ε表示区内火电机组的平均碳排放强度，f表示当期碳排放权交易价格,Hi1表示区 内火电电价，m2表示跨区购电下网关口电价，△ P为区外购电对区内购电在大区电网内产生 的网损差，ΔΡ = AP1-AP2, AP1为区外购电方式下的大区电网内网损，AP2表示不购区外 电时大区电网内的最小网损； 1. 3按网损最小优化系统潮流，得到最优潮流中的联络线输电容量S ;以特高压联络线 最大输电容量为取值上限，建立输电容量S的邻域Ω ;设置取样间隔λ，将Ω内的所有取 样点代入综合经济性指标表达式中，得到一组取值序列n ; 1.4米用最小二乘法，在横坐标为Ω内的所有取样点，纵坐标为取值序列n的直角坐 标系中，对特高压联络线输电容量及对应的经济性表达式取值进行曲线拟合，得到特高压 联络线输电容量及对应的经济性表达式取值之间关系的拟合曲线n (P)，求得n_(P)点， n_(P)对应的特高压联络线输电容量s'为所求最优交易容量。2. 根据权利要求1所述的一种大区电网间最优交易容量的确定方法，其特征在于，步 骤1.3所述的Ω范围为[(0, ·5)υ(5'，/T')], λ取10至200之间的一个数值。
【专利摘要】本发明公开了一种大区电网间最优交易容量的确定方法，该方法首先在大区电网及电网间特高压联络线综合模型中，对特高压联络线进行安全校核，取联络线在不同约束下最大输电容量的最小值，作为安全约束下联络线输电容量限值。然后，归纳跨区电力交易中的经济指标，建立大区电网消纳区外电力的综合经济性指标式。最后，按单目标最优优化系统潮流，依据联络线输电容量限值建立基于最优潮流分布的适当邻域，求得该分布域内综合经济性指标极值，极值点对应的联络线输电容量即所求最优交易容量。本发明只需更新大区电网及其输电通道综合模型和实时电价参数，就能分析任意时段大区电网间最优交易容量，为交易计划和经济调度提供参考。
【IPC分类】G06Q10/04, G06Q50/06, H02J3/18
【公开号】CN105162143
【申请号】CN201510621850
【发明人】胡婷, 张银芽, 白顺明, 杨东俊, 丁坚勇, 谢登, 刘定宜, 熊玮, 杜剑, 侯依昕
【申请人】国家电网公司, 国网湖北省电力公司经济技术研究院, 武汉大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月25日