[发明专利]一种电力市场环境下考虑电压越限指标的过网费计算方法

摘要

本发明涉及一种电力市场环境下考虑电压越限指标的过网费计算方法，属于电力系统安全可靠性防护技术领域。本发明的计算方法，当电压不越限时，对应的母线电压越限指标为0，说明电网在预设的电价成本内运行，当母线电压越限指标大于0时，说明电网已经超过预设的成本范围，电力市场交易可能造成电网运行成本的增加。通过该计算方法，将电力市场环境下母线电压越限指标分摊到参与交易的发电(售电)、用电(购电)等市场主体，从而对引起电压越限风险的市场主体在输配电网价格的基础上，收取一定的过网费。

主权项

1.一种电力市场环境下考虑电压越限指标的过网费计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立市场主体模型，市场主体模型主要指参与电力市场交易的主体对象，包括发电对象和用电对象：(1‑1)发电对象的市场主体模型Si定义为：Si＝{Unj,j＝1,..,J,Pun,j＞0}∪{Ldk,k＝1,..,K,Pld,k＜0}，发电对象包括有功出力为正的发电机模型，以及有功负荷为负的负荷模型，其中Unj和Ldk为电网计算模型中的发电机和负荷；(1‑2)用电对象的市场主体模型Bi定义为：Bi＝{Unj,j＝1,..,J,Pun,j＜0}∪{Ldk,k＝1,..,K,Pld,k＞0}，用电对象包括有功出力为负的发电机模型，以及有功负荷为正的负荷模型，其中，Unj和Ldk分别为电网计算模型中的发电机和负荷；(2)计算母线电压越限指标：电压指标主要评价母线电压是否越限，对单一母线的指标计算方法如下：其中，V为母线电压当前值，Vmax、Vmin为电压限值，k≤1，一般取k为0.9；(3)分摊母线电压越限指标，具体步骤如下：(3‑1)对电压越上限的母线，其越限指标对发电主体Si的分摊计算方法如下：上式(2)中，Ω_B为包括当前越上限的母线的集合，每个越限的母线记为b，R_b为其中第b条母线的越限指标，为发电(售电)主体S_i包含的发电机Un_j对母线电压越上限的贡献比率，计算方式为：其中,b为越限母线，SBG(b,uj)为无功电压灵敏度计算给出的发电机Unj对第b母线的无功电压灵敏度，uj为发电机Unj的注入母线在矩阵SBG矩中的列编号，Qun,j为发电机当前的无功出力，Ωz为区域中无功注入大于0的母线集合，Qx为向母线注入无功的发电机或负荷的无功值；式(2)中，为该发电(售电)主体S_i包含的负荷Ld_k对母线电压越上限的贡献比率，计算方式为：其中，b为越限母线，SBG(b,dk)为无功电压灵敏度计算给出的负荷Ldk对第b母线的无功电压灵敏度，dk为负荷Ldk的母线在矩阵SBG矩中的列编号，Qld,j为负荷当前的无功出力，Ωz为区域中无功注入大于0的母线集合，Qx为向母线注入无功的发电机或负荷的无功值；(3‑2)对电压越下限的母线，其越限指标对发电(售电)主体Si的分摊方法如下：上式(5)中，Ω_B为包括当前越下限的母线的集合，每个越限的母线记为b，R_b为其中第b母线的越限指标，为发电(售电)主体S_i包含的发电机Un_j对母线电压越下限的贡献比率，计算方式为：其中，b为越限母线，SBG(b,uj)为无功电压灵敏度计算给出的发电机Unj对第b母线的无功电压灵敏度，uj为发电机Unj的注入母线在矩阵SBG矩中的列编号，Qun,j为发电机当前的无功出力，Ωz为区域中无功注入小于0的母线集合，Qx为从母线吸收无功的发电机或负荷的无功值；上式(5)中，为该发电(售电)主体S_i包含的负荷Ld_k对母线电压越下限的贡献比率，计算方式为：其中，b为越限母线，SBG(b,dk)为无功电压灵敏度计算给出的负荷Unj对第b母线的无功电压灵敏度，dk为负荷Ldk的母线在矩阵SBG矩中的列编号，Qld,j为负荷当前的无功出力，Ωz为区域中无功注入小于0的母线集合，Qx为从母线吸收无功的发电机或负荷的无功值；(3‑3)对电压越上限的母线，其越限指标对用电(购电)主体Bi的分摊计算方法如下：上式(8)中，Ω_B为包括当前越上限的母线的集合，每个越限的母线记为b；R_b为其中第b条母线的越限指标，为用电(购电)主体B_i包含的发电机Un_j对母线电压越上限的贡献比率，计算方式为：其中，b为越限母线，SBG(b,uj)为无功电压灵敏度计算给出的发电机Unj对第b母线的无功电压灵敏度，uj为发电机Unj的注入母线在矩阵SBG矩中的列编号，Qun,j为发电机当前的无功出力，Ωz为区域中无功注入大于0的母线集合，Qx为向母线注入无功的发电机或负荷的无功值；上式(8)中，为该用电(购电)主体B_i包含的负荷Ld_k对母线电压越上限的贡献比率，计算方式为：其中，b为越限母线，SBG(b,dk)为无功电压灵敏度计算给出的负荷Ldk对第b母线的无功电压灵敏度，dk为负荷Ldk的母线在矩阵SBG矩中的列编号，Qld,j为负荷当前的无功出力，Ωz为区域中无功注入大于0的母线集合，Qx为向母线注入无功的发电机或负荷的无功值；(3‑4)对电压越下限的母线，其越限指标对用电主体Bi的分摊方法如下：上式(11)中，Ω_B为包括当前越下限的母线的集合，每个越限的母线记为b，R_b为其中第b母线的越限指标，为用电主体B_i包含的发电机Un_j对母线电压越下限的贡献比率，计算方式为：其中，b为越限母线，SBG(b,uj)为无功电压灵敏度计算给出的发电机Unj对第b母线的无功电压灵敏度，uj为发电机Unj的注入母线在矩阵SBG矩中的列编号，Qun,j为发电机当前的无功出力，Ωz为区域中无功注入小于0的母线集合，Qx为从母线吸收无功的发电机或负荷的无功值；上式(12)中，为该用电(购电)主体B_i包含的负荷Ld_k对母线电压越下限的贡献比率，计算方式为：其中，b为越限母线，SBG(b,dk)为无功电压灵敏度计算给出的负荷Unj对第b母线的无功电压灵敏度，dk为负荷Ldk的母线在矩阵SBG矩中的列编号，Qld,j为负荷当前的无功出力，Ωz为区域中无功注入小于0的母线集合，Qx为从母线吸收无功的发电机或负荷的无功值；(4)修正市场主体的过网费：根据计算得到的电压越限指标的分摊结果，修正市场主体的基础过网费Pi，在基础过网费的基础上乘以权重系数Fi：Pi＝Pi·Fi   (15)其中，为该市场主体分摊的电压越限指标值，为当前区域中所有母线电压越限指标之和，Ωz为区域中所有母线越限指标的集合。