一种计及环流效应的阻塞盈余分摊方法及计算装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种计及环流效应的阻塞盈余分摊方法及计算装置，计及环流效应的阻塞盈余分摊方法应用于多区域电力系统，具体包括步骤：S1、建立并求解多区域电力系统经济调度模型；S2、分布式恢复节点边际电价；S3、量化区域内交易和区域间交易对线路阻塞的影响；S4、多区域间阻塞盈余分摊。本发明专利技术在采用广义协调交易调度得到跨区域电力交易出清结果的基础上，提出了分布式方法来恢复得到全局节点电价，并将环流造成的影响进行定量和定价，各个区域根据对线路拥堵的贡献分摊阻塞盈余，完善了跨区域交易机制，妥善考虑了环流效应的影响，保护了各区域的数据隐私，在多区域电力市场中具有重要的工程应用价值。重要的工程应用价值。重要的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种计及环流效应的阻塞盈余分摊方法及计算装置


[0001]本专利技术涉及多区域电力市场交易领域，特别是一种计及环流效应的阻塞盈余分摊方法及计算装置。

技术介绍

[0002]在实现“碳达峰，碳中和”的目标下，将构建以新能源为主体的新型电力系统。在我国，考虑新能源发电与负荷中心呈现逆向分布的现状以及各区域应对极端天气变化的需求，发展完善跨区域电力交易机制、实现不同电力系统的互联互济将更加重要。在美国和欧洲，区域电力市场已经被广泛研究，并且已经运行了几十年，节点边际电价(Location marginal price,LMP)机制得到广泛应用。每个区域独立系统运营商(Independent System Operator,ISO)通过LMP与区域内的发电商和用户进行结算，剩余金额用于金融输电权的拍卖等。而在多区域电力系统中，区域间联络线产生的阻塞盈余如何在多区域ISO间分摊是未能解决的问题，这是因为不仅区域间电力交易将通过联络线，各区域的内部交易也将对线路阻塞产生影响，这也称为环流效应。在工程中，纽约ISO(New York ISO,NYISO)和新英格兰ISO(ISO New England,ISO
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NE)将区域间联络线的阻塞盈余进行均分，这可能不是各种运行条件下的最佳解决方案。因此，需要研究将拥挤线路的潮流分解为不同类型交易的贡献，并对每部分环流贡献进行适当定价，以此将阻塞盈余在区域间进行科学合理的分摊。
[0003]目前，在美国和欧洲，环流效应造成了跨区域交易出清结算中的经济损失，美国Southern Power Pool(SPP)公司和欧盟委员会尝试通过安放移相器、进一步划分定价区域、优化网络拓扑等方法来解决这一问题，但效果都不理想，且伴随较高的经济成本。
[0004]在市场出清模型方面，多区域电力市场的联合经济调度问题的求解通常采用分布式算法。目前有基于拉格朗日松弛的算法、基于一致性的全分布算法、边缘等效分解算法和临界区域投影法。传统的分布式算法可能会遇到收敛和计算速度较慢的问题，从而限制了其在工程中的应用。
[0005]在跨区域电力交易的新型市场机制方面，美国NYISO、ISO
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NE采用了联络优化的方法(Tie optimization,TO)和协调交易调度(Coordinated transaction scheduling,CTS)的方法，但它们依赖于代理节点的选取，会造成显著误差。之后被提出的广义CTS(Generalized CTS,GCTS)模型解决了代理节点的偏差问题。但在所有研究中，如何联合分摊多区域电力系统的阻塞盈余仍然是未能解决的问题。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中如何联合分摊多区域电力系统的阻塞盈余的技术问题，本专利技术提出一种计及环流效应的阻塞盈余分摊方法及计算装置。
[0007]为此，本专利技术提出的计及环流效应的阻塞盈余分摊方法，应用于多区域电力系统，具体包括如下步骤：
[0008]S1、建立并求解多区域电力系统经济调度模型；
[0009]S2、分布式恢复节点边际电价；
[0010]S3、量化区域内交易和区域间交易对线路阻塞的影响；
[0011]S4、多区域间阻塞盈余分摊。
[0012]进一步地，所述步骤S1具体包括：
[0013]S11、建立网络结构；
[0014]S12、建立多区域电力系统经济调度模型；
[0015]S13、求解跨区域交易出清价格。
[0016]进一步地，多区域电力系统包括多个输电网、区域间的联络线、区域内线路、各区域内部交易和跨区域交易。
[0017]进一步地，所述步骤S2具体包括：
[0018]S21、分布式求解功率转移分布因子；
[0019]S22、求解全局节点边际电价。
[0020]进一步地，所述步骤S21中，多区域中关于线路和节点的功率转移分布因子分为两类：区域内因子和区域间因子，所述区域内因子指的是线路和节点位于同一区域，所述区域间因子指的是线路和节点位于不同区域。
[0021]进一步地，所述步骤S21中，每个区域的独立系统运营商根据直流最优潮流模型和其他区域的等效网络直接计算区域内因子。
[0022]进一步地，所述步骤S3具体包括：
[0023]S31、计算区域间交易对各区域内部传输线潮流的影响；
[0024]S32、计算区域间交易对联络线潮流的影响；
[0025]S33、计算区域内交易对本区域内部线路潮流的影响；
[0026]S34、区域内交易对联络线或其他区域内部线路潮流的影响均通过跨区域交易反映，不需要单独计算。
[0027]进一步地，所述步骤S4中，区域承担的阻塞盈余是区域的独立系统运营商与内部发电机、内部负荷和区域间报价者结算后的剩余资金。
[0028]本专利技术提出一种计算装置，应用于多区域电力系统，具体包括存储器和中央处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述中央处理器通过运行计算机程序，能够实现上述计及环流效应的阻塞盈余分摊方法。
[0029]本专利技术提出一种计算机可读存储介质，存储有能够被中央处理器运行的计算机程序，所述计算机程序在被所述中央处理器运行的过程中能够实现权利要求1
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8中任一项所述的计及环流效应的阻塞盈余分摊方法。
[0030]相对于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0031]提出了分布式方法来恢复得到全局LMP，并将环流造成的影响进行定量和定价，各个区域根据对线路拥堵的贡献分摊阻塞盈余，完善了跨区域交易机制，妥善考虑了环流效应的影响，保护了各区域的数据隐私，在多区域电力市场中具有重要的工程应用价值。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例阻塞盈余分摊方法的流程图；
[0033]图2是本专利技术实施例多区域电力系统经济调度模型的网络结构示意图；
[0034]图3是本专利技术实施例跨区域交易GCTS机制的结算过程示意图。
具体实施方式
[0035]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0036]如图1所示，本专利技术实施例提出一种计及环流效应的阻塞盈余分摊方法，应用于多区域电力系统，具体包括如下步骤：
[0037]S1、建立并求解多区域电力系统经济调度模型，以多区域包括3个区域为例进行详细说明，具体包括如下步骤：
[0038]S11、建立网络结构，如图2所示，实线箭头代表跨区域交易，虚线箭头代表区域内交易，多区域电力系统包括多个输电网，区域间的联络线l
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及环流效应的阻塞盈余分摊方法，应用于多区域电力系统，其特征在于,具体包括如下步骤：S1、建立并求解多区域电力系统经济调度模型；S2、分布式恢复节点边际电价；S3、量化区域内交易和区域间交易对线路阻塞的影响；S4、多区域间阻塞盈余分摊。2.根据权利要求1所述的阻塞盈余分摊方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：S11、建立网络结构；S12、建立多区域电力系统经济调度模型；S13、求解跨区域交易出清价格。3.根据权利要求2所述的阻塞盈余分摊方法，其特征在于，多区域电力系统包括多个输电网、区域间的联络线、区域内线路、各区域内部交易和跨区域交易。4.根据权利要求1所述的阻塞盈余分摊方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：S21、分布式求解功率转移分布因子；S22、求解全局节点边际电价。5.根据权利要求4所述的阻塞盈余分摊方法，其特征在于，所述步骤S21中，多区域中关于线路和节点的功率转移分布因子分为两类：区域内因子和区域间因子，所述区域内因子指的是线路和节点位于同一区域，所述区域间因子指的是线路和节点位于不同区域。6.根据权利要求4所述的阻塞盈余分摊方法，其特征在于，所述步骤S21中，每个区域的独立系...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭烨，刘昊，孙宏斌，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：