電力市場環(huán)境下電網(wǎng)安全經(jīng)濟調(diào)度研究.pdf

1、實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行對國民經(jīng)濟發(fā)展具有重大的意義，電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟調(diào)度問題一直受到電力工程技術(shù)人員和學者的重視。隨著市場化改革的不斷深入，安全經(jīng)濟調(diào)度面臨著不少諸多新課題：首先，由于電源構(gòu)成及分布的結(jié)構(gòu)性問題突出，為實現(xiàn)全國電力資源優(yōu)化配置，以雙邊交易形式為主的區(qū)域電網(wǎng)間電力電量互供日益頻繁，調(diào)度必須充分適應這一需求；其次，系統(tǒng)為追求最大經(jīng)濟利益產(chǎn)生了輸電網(wǎng)安全性與電力自由傳輸之間的矛盾，即在特定的輸電網(wǎng)絡下，如果過于強調(diào)電力的

2、自由傳輸，就有可能引起系統(tǒng)崩潰；反之，如果過于強調(diào)輸電網(wǎng)絡的安全性，會因此而失去市場。在市場環(huán)境中，系統(tǒng)操作員考慮到系統(tǒng)預想事故不一定真正發(fā)生，往往會為追求經(jīng)濟效益而在運行時降低輸電系統(tǒng)的安全裕度，因此，安全經(jīng)濟調(diào)度的要求更加嚴格，模型中必須同時考慮區(qū)域間聯(lián)絡線及各個區(qū)域內(nèi)各條線路的傳輸限制。 本文首先介紹市場環(huán)境下電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟調(diào)度的概念以及與之緊密相關(guān)的能同時考慮網(wǎng)絡安全性和經(jīng)濟性的最優(yōu)潮流問題，總結(jié)和描述了最優(yōu)潮流的幾種

3、經(jīng)典算法，著重對本文計算中使用的線性規(guī)劃法進行分析。然后，通過IEEE30節(jié)點系統(tǒng)和四川電網(wǎng)實際系統(tǒng)對市場環(huán)境下區(qū)域間最大傳輸能力及各種目標函數(shù)下的安全經(jīng)濟調(diào)度問題進行研究計算，得到了滿意結(jié)果，其內(nèi)容主要包括如下幾個部分： 第一，在介紹區(qū)域間最大傳輸能力定義基礎(chǔ)上，未計及系統(tǒng)在N-1故障下的動態(tài)約束條件，建立了目標函數(shù)為區(qū)域間交換功率最大，靜態(tài)約束條件包括潮流平衡方程與發(fā)電機有功出力、無功出力、輸電線路潮流、節(jié)點電壓上下限等的數(shù)

4、學模型，并使用SCOPE程序中以線性規(guī)劃法為基礎(chǔ)的最優(yōu)潮流，對四川電網(wǎng)豐大和枯大典型運行方式進行計算，結(jié)果表明經(jīng)過優(yōu)化后，四川電網(wǎng)的外送能力較基本潮流得到了明顯增強。 第二，針對雙邊交易模式下，以購電費用最小為目標函數(shù)的安全經(jīng)濟調(diào)度問題進行了分析。在介紹雙邊交易定義基礎(chǔ)上，構(gòu)造了以電網(wǎng)購電費用最小為目標函數(shù)，并且必須滿足區(qū)域間雙邊交易要求，同時考慮區(qū)域內(nèi)線路傳輸限制的安全經(jīng)濟調(diào)度模型，并使用SCOPE程序中以線性規(guī)劃法為基礎(chǔ)的最

5、優(yōu)潮流，以IEEE30節(jié)點和四川電網(wǎng)為例進行計算，結(jié)果優(yōu)化后的總購電費用較優(yōu)化前均得到降低，且系統(tǒng)中存在雙邊交易時優(yōu)化后的總購電費用比無雙邊交易時優(yōu)化后的總購電費用高。 第三，討論了在現(xiàn)有放松管制的電力系統(tǒng)中，如何實現(xiàn)區(qū)域間固定的雙邊合同，以更好地提高區(qū)域網(wǎng)經(jīng)濟效益。建立了以電網(wǎng)購電費用最小為目標的多區(qū)域系統(tǒng)安全經(jīng)濟調(diào)度模型，在區(qū)域間存在雙邊交易基礎(chǔ)上同時考慮區(qū)域間聯(lián)絡線及各個區(qū)域內(nèi)每條線路的傳輸容量限制。該模型算法在IEEE3

6、0測試系統(tǒng)與四川實際電網(wǎng)上均進行了驗證，結(jié)果表明，在區(qū)域網(wǎng)中跨省電力市場交易模式下，該方法具有較大的實用性。 第四，與壟斷模式下網(wǎng)間功率交換計劃多為固定雙邊合同不同，在電力市場模式下，要充分考慮經(jīng)濟性，在其他電網(wǎng)也實現(xiàn)了電力市場的前提下，應當根據(jù)購電成本最低的原則來制定交換功率計劃，而區(qū)域間交換合同的制定，應按照利益最大化原則確定。實際的市場運作中，可通過代理交易商交易模式實現(xiàn)本區(qū)域與其他區(qū)域的市場交易。本文從系統(tǒng)經(jīng)濟性的角度，

7、考慮網(wǎng)絡安全約束條件，基于最優(yōu)潮流方法，研究經(jīng)紀人交易模式中最優(yōu)交易計劃的制定，并通過IEEE30節(jié)點和四川實際電網(wǎng)的驗算證明，發(fā)電區(qū)域報價升高且影響發(fā)電方和需求方的供給與支付意愿時，區(qū)域間交易量通常會下降，而需求區(qū)域報價升高且影響發(fā)電方和需求方的供給與支付意愿時，區(qū)域間交易量通常會升高。 本文依據(jù)國家973項目及四川電網(wǎng)外送能力研究等實際工程項目，在借鑒國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，對市場環(huán)境下的安全經(jīng)濟調(diào)度問題進行了探索，研究結(jié)果