[发明专利]一种动态分区的解析化模型的构建方法

说明书

本发明提出一种动态分区的解析化模型的构建方法，包括：基于电网的各发电节点的报价信息、阻塞线路信息、电网潮流分布、拓扑结构，确定阻塞线路集合、最优分区个数和发电节点对分区的归属；使用融合算法基于上述信息获取非发电节点对分区的归属；确定所有节点对分区的最佳归属，在分区之间划分清晰边界。其通过“以节点电价落差为导向”的解析化动态分区模型和“以阻塞线路分析为导向”的节点分区归属的融合算法，建立了一种完整的基于解析化方法和融合算法的综合动态分区定价模型，其中解析化方法成功地解决了机组分区问题和以往尚未解决的发电节点地域性交叉问题，而融合算法则解决了分区边界的问题，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于电力系统运行领域，特别涉及一种动态分区的解析化模型的构建方法。

背景技术

电价机制是电力市场的核心问题。在世界各国的电力市场长期发展中，主要有三种定价机制：系统边际定价、分区边际定价和节点电价机制。随着输电定价和阻塞管理研究的深入，在全网统一价格结算和节点边际价格结算两种电价机制的基础上，越来越多的研究开始关注利用分区电价机制来简化输电定价和阻塞管理。

大量实践表明，某些区域之间的线路频繁地发生阻塞现象，而某些区域内部阻塞则很少出现，为此，有学者提出了分区定价的价格机制，该方法已被挪威、瑞典和美国佛罗里达州采用。分区电价机制是为了满足电力市场设计可操作性要求而对节点电价机制的一种简化。与节点电价相比，分区电价机制的交易决策模型的规模和计算复杂性较小，更加符合工程实践的需要。分区电价机制的含义是：将系统分成几个不同的区，当分区内无阻塞现象时，同一分区内的节点具有相同的分区边际电价。因此，分区定价机制不仅是一种区域电价机制，同时也是一种阻塞管理机制。分区定价机制具有两个特点：①体现电源和负荷的区域性分布，能引导电源和负荷的合理选址；②考虑了阻塞只是频繁地发生于分区之间的特点，因此阻塞管理比较容易实现。

然而，由于输电网络的复杂性，分区边界的合理划分成为一个比较困难和备受争议的问题。美国联邦能源管制委员会(FERC)要求：合理的分区边界必须准确地体现电网的阻塞状况。迄今为止，分区电价一般都是固定分区或人工设定的分区方式，不能最大限度地发挥分区电价机制的效益。目前，分区的主流思想有两种：①以阻塞线路为基础的WEPEX(Western Power Exchange)分区界定方法；②以节点电价差为基础的CCEM分区思想。前一种方法规定分区边界必须由阻塞线路组成，但是该方法无法解决阻塞线路发生在环网内的情况。后一种方法则认为分区不应该建立在物理阻塞线路的基础上，而应该建立在节点电价落差的基础上，即同一分区内的节点电价基本接近，不同分区的节点电价差别较大。CCEM方法在辐射型电网比较容易实现，但对于复杂的电网，由于分区边界处的节点电价差别不大，分区边界的合理划分比较困难。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种动态分区的解析化模型的构建方法，其包括以下步骤：

步骤一、基于所述电网的各发电节点的报价信息、阻塞线路信息、电网潮流分布、拓扑结构，确定阻塞线路集合、最优分区个数和发电节点对分区的归属；

步骤二、使用融合算法基于上述阻塞线路集合、最优分区个数和发电节点对分区的归属获取非发电节点对分区的归属；

步骤三、确定所有节点对分区的最佳归属，在分区之间划分清晰边界。

其中所述步骤一之前还包括获取电网中的所有节点的节点属性，所述节点属性指示所述节点为发电节点或非发电节点。

其中所述步骤三之后还包括：基于以上分区和边界信息实现分区定价。

其中，所述发电节点包括具有报价信息和可变出力的机组节点，所述非发电节点包括负荷、变电站。

其中，所述步骤二为基于解析化动态分区定价模型来确定所述阻塞线路集合、最优分区个数和发电节点对分区的归属。

其中，所述解析化动态分区定价模型如下式：