第六章电力市场中市场力与输电网阻塞管理.ppt

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1、第六章第六章第六章第六章 电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力上次课的回顾1、OPF的计算（梯度、牛顿、解耦）2、OPF的应用 1）节点电价的计算 2）UC-OPF交易算法 3）输电费用的计算 4）输电网络分区 5）阻塞管理第六章第六章第六章第六章 电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节 输电网阻塞管理 1.输电网阻塞简介输电阻塞(transmission congestion)是指输电系统由

2、于本身网络的容量限制，不能满足所希望的输电计划的状态。它通常指输电系统在正常运行或进行事故安全检查时出现了以下几种情况：1 输电线路或变压器有功潮流超过允许极限；2 节点电压越限；3 超过输电线路的热容量限制和系统稳定性的限制。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节 输电网阻塞管理 1.输电网阻塞简介 在在电电力力体体制制改改革革以以前前，电电力力交交易易通通常常只只在在相相邻邻区区域域进行，输电阻塞发生几率较小。进行，输电阻塞发生几率较小。电电力力市市场场环环境境

3、下下，由由于于输输电电网网的的完完全全开开放放准准入入，供供需需双双方方可可以以自自由由确确定定双双边边合合同同，自自由由竞竞价价，互互联联区区域域的的交交易易增增多多，甚甚至至出出现现第第三三方方转转运运交交易易，网网络络的的运运行行方方式式不不再再由由系系统统调调度度员员单单方方面面所所能能决决定定，而而是是由由市市场场中中所所有有电电能能交交易易的的共共同同组组合合来来决决定定。其其中中，由由于于任任意意一一笔笔交交易易的的电电量量和和传传输输路路径径均均具具有有不不可可预预测测性性，因因此此网络运行方式的变化完全是随机的。网络运行方式的变化完全是随机的。第六章第六章第六章第六章 电力市

4、场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力 第一节 输电网阻塞管理 1.输电网阻塞简介 在在理理想想的的电电力力市市场场中中，电电力力系系统统中中任任意意节节点点的的发发电电机机可可以以自自由由地地向向任任意意节节点点的的负负荷荷供供电电，从从而而保保证证市市场场的的最大自由度。最大自由度。然然而而输输电电系系统统的的两两个个基基本本特特性性输输电电阻阻塞塞和和网网损损极极大地限制了这种自由度。大地限制了这种自由度。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场

5、力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节 输电网阻塞管理 1.输电网阻塞简介 在实际的电力市场运作中，随着发电、用电市场规模的增大，功率流动的随意性增大，且网络潮流的分布主要取决于电力交易的分布，而电力交易以利润最大化为导向，不可避免地出现输电费用较低的线路传输功率较大，发电成本较低的机组出力较大的情况，增加了发生阻塞的机会，特别是对于网络中原先输电能力较薄弱的区域内输电线路、变压器以及跨区域联络线来说，如果不采取任何干预措施，将会出现潮流越限的电能交易组合，形成阻塞.。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与

6、市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节 输电网阻塞管理1.输电网阻塞简介 在传统的电力工业中，各发电实体统一调度，利润平均分摊。当实际运行中出现线路功率越限时，短期的处理方法是用行政的命令调整各发电机出力，如果经过调整仍不能满足电力系统的安全运行只能靠强行切除负荷，以降低流过线路的功率。长期的解决办法就是我们经常听到的对电网的扩建和设备的更新与替换。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节 输电网阻塞管理 1.输电网阻塞简介

7、这些方法都存在一个通病那就是：责权不清，资金分配不明晰。无论是对于系统运行人员还是电力系统中的各参与者，以上这些方法都无法给出公平或明确的经济信号。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力电力市场中的输电网阻塞管理与市场力第一节 输电网阻塞管理 1.输电网阻塞简介 电力市场的出现就是要合理分配资源，公正、公平、公开的对待所有参与者。传统的解决支路越限的方法，在新的环境下已不再适用，于是阻塞管理问题便应运而生。当线路潮流越限时如何分清各方的责任，如何给出正确而又及时的信息，保障电力系统安全稳定的运行，公正合理

8、的缓解阻塞是各方研究的焦点。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节 输电网阻塞管理 1.输电网阻塞简介 阻塞现象的发生将会影响到输电网络的安全与稳定运行，对输电定价和电厂竞价策略均会带来显著影响。输电阻塞的出现可以造成以下后果:无法建立新的电力交易合同;使己有的合同不可行:出现预料之外的强迫停运;局部地区的电价垄断等。因此，建立一种快速、有效、合理的阻塞管理机制对于电力市场的健康发展十分重要。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市

9、场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响oNo market clearing price,different nodal(zonal)prices（没没有有统统一的市场出清价，只有不同的节点价一的市场出清价，只有不同的节点价）oReduction in the efficiency of the market as measured by the social surplus（市场效率降低市场效率降低）oDead weight loss（产生社会效益

10、损失产生社会效益损失）oCongestion Rents（市场盈余或阻塞费用市场盈余或阻塞费用）oZone partitioning of the market（市场分区市场分区）oReduction in the quantity traded（交易量减少交易量减少）oOpportunity to exercise market power（实现市场力的机会实现市场力的机会）ILLUSTATION EXAMPLE Cm1=20+0.05pA/MW PA=700MW Cm2=25+0.1pB/MW PB=300MWDA=500MWDB=500MW200MWLMPA=55/MWLMPB=55/M

11、WunconstrainedABCm1=20+0.05pA/MW PA=550MW Cm2=25+0.1pB/MW PB=450MWDA=500MWDB=500MW50MW=PABmaxLMPA=47.5/MWLMPB=70/MWconstrainedAB 第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响 (1)(1)没有统一的市场出清价，只有不同的节点价 图中节点A、B各有一发电商和用

12、户，节点A发电商报价函数CmA=20+0.05PA(/MW)，最大供给量为 PAmax=700MW，用户需求DA=500MW。节点B发电商报价函数CmA=25+0.1PB(/MW)，用户需求DB=500MW。用户愿意支付均为80/MW 第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响 (1)没有统一的市场出清价，只有不同的节点价 在无网络约束下，由于节点A的发电商供电成本比节点B的发电商

13、供电成本低，将优先调度节点A的发电商。其中节点A用户从A发电商购买500MW；节点B用户从A发电商购买200MW，从B发电商购买300MW。如果以满足需求的最高发电商报价为结算的市场出清价，这样节点A和B的价格一样，均为55/MW。如果TAB=50MW，线路AB只能传送50MW。此时节点A用户从A发电商购买500MW，节点B用户由于网络阻塞只能从A发电商购买50MW，这样节点A的发电商出力为550MW，节点A的电价为47.5/MW；节点B用户另外从节点B发电商购买450MW，这样，节点B的电价为70/MW。ILLUSTATION EXAMPLE Cm1=20+0.05pA/MW PA=700M

14、W Cm2=25+0.1pB/MW PB=300MWDA=500MWDB=500MW200MWLMPA=55/MWLMPB=55/MWunconstrainedABCm1=20+0.05pA/MW PA=550MW Cm2=25+0.1pB/MW PB=450MWDA=500MWDB=500MW50MW=PABmaxLMPA=47.5/MWLMPB=70/MWconstrainedAB第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2

15、.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响 (2)(2)网络阻塞使得社会效益达不到最大化，产生社会效益损失 按照经济学的观点：市场上的供求均衡可以使买者和卖者得到的总收益最大化，即社会效益达最大化。这里社会效益包含消费者剩余和生产者剩余，所谓消费者剩余为买者的支付意愿减去买者的实际支付量；生产者剩余为卖者出售一种物品得到的量减去卖者的成本；如果不考虑网络因素，需求和供给可达到均衡，此时社会效益达到最大化。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管

16、理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响(2)网络阻塞使得社会效益达不到最大化，产生社会效益损失在没有网络阻塞时：A节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余 =（80/MW-55/MW）*700MW +55*700-700*（20+55）/2=29750 B节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余 =（80/MW-55/MW）*300MW +55*300-300*（25+55）/2=12000社会效益=41750 7005580第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力

17、与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响(2)网络阻塞使得社会效益达不到最大化，产生社会效益损失当网络发生阻塞时：A节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余 =（80/MW-47.5/MW）*550MW +47.5*550-550*(20+47.5)/2=25437.5 B节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余 =（80/MW-70/MW）*450MW +70*450-450*(25+70)/2=14625社会效益=40062.5 社会效益损失=41750-40062.5=1687.5。55047.580第六章第六章第六章第六章

18、 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响（3）网络阻塞产生额外的阻塞费用（或交易盈余）网络阻塞产生额外的阻塞费用（或交易盈余）所谓交易盈余是指在输电网发生阻塞时，市场运行部门的运行所谓交易盈余是指在输电网发生阻塞时，市场运行部门的运行成本与市场运行部门支付给发电公司的发电收益之差。这部分成本与市场运行部门支付给发电公司的发电收益之差。这部分费用由于是阻塞产生的，也称为阻塞费用。费用由于是阻塞产生的，也称

19、为阻塞费用。LMPATABmaxMCQSSQMWMCQQMWSG Producer SurplusS-Dead weight loss/MWLMPBCongestedSD Consumer SurplusSM Congestion Rents 第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响（3）网络阻塞产生额外的交易盈余（或阻塞费用）网络阻塞产生额外的交易盈余（或阻塞费用）阻塞前：阻塞

20、前：交易中心从发电商收取：交易中心从发电商收取：700MW*55/MW+300MW*55/MW=55000 交易中心从用户收取：交易中心从用户收取：500MW*55/MW+500MW*55/MW=55000 阻塞后：交易中心从发电商收取：交易中心从发电商收取：550MW*47.5/MW+450MW*70/MW=57625/MW 交易中心从用户收取：交易中心从用户收取：500500MW*47.5+500MW*70=58750MW*47.5+500MW*70=58750 交易盈余交易盈余=5875058750-57625=1125=1125LMP BASED RE-DISPATCH COSTpBM

21、WLMPB=55The dispatch costs paid to the generators assuming no constraint:700MW*55/MW+300MW*55/MW=55000 The dispatch costs paid to the Load assuming no constraint:500MW*55/MW+500MW*55/MW=55000 1401000 900 800700 600500 400300200 1000806018200100120Area A LoadArea B LoadCmA(pA)CmB(pB)pAMW/MWLMPA=55Pai

22、d to A Gen.Paid to B Gen./MWLMP BASED RE-DISPATCH COSTThe dispatch costs paid to the generators in constraint:550MW*47.5/MW+450MW*70/MW=57625/MWThe dispatch costs paid to the Load in constraint:500MW*47.5/MW+500MW*70/MW=5875058750 pBMWLMPA=47.5LMPB=7050MW Tran.Constraint1401000 900 800700 600500 400

23、300200 1000806040200100120Area A LoadArea B LoadpAMW/MWPaid to A Gen.Paid to B Gen./MW第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响（3）网络阻塞产生额外的交易盈余（或阻塞费用）网络阻塞产生额外的交易盈余（或阻塞费用）不同市场模式下阻塞费用的计算：不同市场模式下阻塞费用的计算：A A：节点价格结算模式

24、节点价格结算模式 阻塞费用阻塞费用=（LMPLMPi i-LMP-LMPj j）*T*TijMAXijMAX 上例中：上例中：阻塞费用阻塞费用=（LMPLMPi i-LMP-LMPj j）*T*TijMAXijMAX =（70-47.570-47.5）*50=1125*50=1125=交易盈余交易盈余 第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响（3）网络阻塞产生额外的交易盈余（或阻

25、塞费用）网络阻塞产生额外的交易盈余（或阻塞费用）不同市场模式下阻塞费用的计算：不同市场模式下阻塞费用的计算：B B：联营模式（系统边际电价结算）在联营模式下，发用电双方分别向联营中心提交售电竟标和购电竞标。在不考虑输电约束的条件下，联营中心以购电费用最小为原则确定市场清算价格CI,M,以及各个发电节点的发电出力 Pi,t。这样，联营中心的总购电费用为:第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞

26、的经济性影响（3）网络阻塞产生额外的交易盈余（或阻塞费用）网络阻塞产生额外的交易盈余（或阻塞费用）如果以上的发电计划没有造成阻塞，则可以执行。若出现输电阻塞，则必须在计及输电约束的条件下，以购电费用最小为目标函数，重新调度发电出力。通过优化求解，发电出力被重新安排，记这时的发电出力为Pi,t。阻塞消除后，结算规则为:多发电多发电量按发电报价结算，少发电量按量按发电报价结算，少发电量按C Ct,Mt,M结算结算 阻塞费用计算阻塞费用计算 在没有考虑输电约束的发电计划中未被采纳的发电出力可能会因为输电阻在没有考虑输电约束的发电计划中未被采纳的发电出力可能会因为输电阻塞而获得发电机会，称为塞而获得发

27、电机会，称为“限上限上”(”(Constraint On);Constraint On);而在没有考虑输电约而在没有考虑输电约束的发电计划中己被采纳的发电出力可能会因为输电阻塞而不能够发电，束的发电计划中己被采纳的发电出力可能会因为输电阻塞而不能够发电，称为称为“限下限下”(”(Constraint Off)Constraint Off)。o因为“限上”而多发的电量由联营中心按实际报价付费补偿。这样，支付给“限上”的发电方的费用为:o因为“限下”而少发的电量按联营中心按实际报价和联营购入价之差补偿。这样，支付给“限下”的发电方的费用为:o阻塞费用为：阻塞费用为：C=CC=Conon+C+Cof

28、foff-C1-C1（这部分费用也称uplift费用）UPLIFT CHARGES1401000 900 800700 600500 400300200 1000806018200100120Area A LoadArea B LoadCmA(pA)CmB(pB)pBMWpAMW/MWLMPA=55LMPB=55Paid to A Gen.Paid to B Gen.The dispatch costs paid to the generators assuming no congestion:700MW*55/MW+300MW*55/MW=55000 UPLIFT CHARGESThe di

29、spatch costs paid to the generators:550MW*55/MW+300MW*55/MW+150*47.5+150*(70-55)=56125 The uplift costs:56125 55000=1125 1401000 900 800700 600500 400300200 1000806040200100120Area A LoadArea B LoadpBMWpAMW/MWLMPA=47.5LMPB=70Uplift Costs50MW Tran.ConstraintGeneration dispatched out of merit order150

30、MW/MW第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响（4）网络阻塞使市场分区网络阻塞使市场分区 当网络阻塞时，使得阻塞线路两端的节点价格不同，由于节点当网络阻塞时，使得阻塞线路两端的节点价格不同，由于节点价格的不同，使得网络可划分为不同的价格区域。价格的不同，使得网络可划分为不同的价格区域。12345G11G12G5G3G4L4L3L2区域区域1 1区域区域2 2 第六章第六章第六

31、章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 2.2.输电网阻塞的经济性影响输电网阻塞的经济性影响（5）网络阻塞使得交易量减少网络阻塞使得交易量减少 网络阻塞使得交易量减少是必然的。网络阻塞使得交易量减少是必然的。（6 6）网络阻塞提供了实现市场力的机会）网络阻塞提供了实现市场力的机会 网络阻塞时，阻塞线路的发电商可采用提高价格或滞留容量等网络阻塞时，阻塞线路的发电商可采用提高价格或滞留容量等策略来获得更多的利润。策略来获得更多的利润。第六章第六章第六

32、章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 3.3.输电网阻塞管理方法输电网阻塞管理方法 输电阻塞管理包括三方面的问题:1）阻塞调度 2）阻塞定价 3）阻塞费用的分摊第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理o所谓阻塞调度，是指在电力市场的交易造成输电阻塞的情况下，电力调度中心通过阻塞管理手段消除阻塞，以确保电网的安全和可靠运行。其

33、主要手段可以分为两类:(1)尽可能通过调整网络结构和控制器参数改变网络潮流，以化解阻塞，从而避免更改发电计划及由此引起的附加阻塞费用。实际电网可以通过控制母线运行方式以及调整变压器分接头、移相器、FACTS装置等操作整合完成。(2)当采用第一类方法无法满足所希望的输电计划时，可以通过采取发电方出力的重新调度、双边交易的调整、合同取消或更改等经济行为来改变发电计划，保证系统的安全可靠运行。o阻塞费用是指为消除阻塞所引起的额外费用。o由于在电力市场条件下，阻塞管理不只是为了解决网络约束问题，还必须进行阻塞费用的合理定价，以实现阻塞费用在市场成员之间的合理分摊，促进输电网络的有效使用，从而减少阻塞的

34、发生。只有对阻塞费用进行合理定价，才能真正做到在阻塞情况下非歧视地对待所有市场交易者，实现输电网的公平开放。因此阻塞费用的合理定价和分摊成为阻塞管理中的核心和焦点问题。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 3.3.输电网阻塞管理方法输电网阻塞管理方法 合理的阻塞管理措施应该:反映阻塞成本 消除阻塞 给用户的长期电网规划提供有用的经济信号第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理

35、电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 3.3.输电网阻塞管理方法输电网阻塞管理方法 在垄断环境下，整个电力系统的发电、输电、配电是统一管理和统一调度的，运行方式安排相对比较简单，系统运行的安全、可靠容易得到保证。这时，输电调度一般可用安全约束经济调度来实现:由于是统一的整体，经济和安全的矛盾可以被“内在的”折衷。但在电力市场环境下，一方面发、输、配各公司不再是垂直一体的关系，而是平等互利的经济关系;另一方面，电能交易不仅存在联营竞价模式，而且存在大量的双边和多边交易合同;这时，输电调度不仅要保证系统的安全可靠运行，而且要

36、保证输电容量在各成员间的公平分配，同时为系统各成员提供有效的短期和长期经济信号。输电阻塞管理就是研究建立一套合理的解除阻塞的市场运行规则，使电力市场在短期和长期两方面运行在安全范围内，同时促进电力市场的公平竞争，提高电力市场的运行效益，从而达到电力工业解除管制、建立电力市场的目的。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 3.3.输电网阻塞管理方法输电网阻塞管理方法 所谓阻塞调度，是指在电力市场的交易造成输电阻塞的情况下，电力调度中

37、心通过阻塞管理手段消除阻塞，以确保电网的安全和可靠运行。其主要手段可以分为两类:(1)尽可能通过调整网络结构和控制器参数改变网络潮流，以化解阻塞，从而避免更改发电计划及由此引起的附加阻塞费用。实际电网可以通过控制母线运行方式以及调整变压器分接头、移相器、FACTS装置等操作整合完成。(2)当采用第一类方法无法满足所希望的输电计划时，可以通过采取发电方出力的重新调度、双边交易的调整、合同取消或更改等经济行为来改变发电计划，保证系统的安全可靠运行。EXAMPLE:4 BUSES SYSTEM TRANSACTION(AC POWER FLOW,LOSSLESS SYSTEM)Transaction

38、sAmount(MW)From(Gen.)To(Load)185122404238031EXAMPLE:4 BUSES SYSTEM TRANSACTION(INFEASIBLE)Power limit for each line(MW)Voltage limit for each bus Power factor for each bus600.951.05 pucos=0.9;tg=0.483105%59%68%18%0.96 pu0.94 pu1.00pu0.99pu50%EXAMPLE:4 BUS SYSTEM TRANSACTION(CURTAILMENTS)OptionsTansa

39、c.1Tansac.2Tansac.3Switch Shunt1-25MW2-12MW3-15MW450MvarEXAMPLE:4 BUS SYSTEM TRANSACTION(CURTAIMENTS OPTION 1)24%97%61%19%64%85MW0.95 pu0.99pu1.00 pu0.95 pu25MWEXAMPLE:4 BUS SYSTEM TRANSACTION(CURTAIMENTS OPTION 2)55%97%46%9%58%85MW0.97 pu1.00pu1.00 pu0.95 pu40MW12MWEXAMPLE:4 BUS SYSTEM TRANSACTION(

40、CURTAIMENTS OPTION 3)74%95%36%19%64%85MW0.97 pu0.99pu1.00 pu0.95 pu80MW15MWEXAMPLE:4 BUS SYSTEM TRANSACTION(CURTAIMENTS OPTION 4)69%97%46%37%59%85MW1.02 pu1.02pu1.00 pu1.00 pu第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 3.3.输电网阻塞管理方法输电网阻塞管理方法

41、 阻塞管理现在一般通过下面几种途径进行:由ISO确定消除阻塞的方法，并将产生的阻塞成本按一定的规则公平分配给有关参与者;一般称其为基于集中控制的阻塞管理;随着电力市场的发展，源于市场的观念将阻塞管理看作一种辅助服务，通过市场成员的竞价或建立专门的输电权市场等市场机制来管理阻塞;第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理 1）基于集中控制的阻塞管理 基于集中控制的阻塞管理按照阻塞费用分摊方法的不同，可分为附加费(uplift)方式、节点电价(nodal price)方式等。（1

42、）附加费(uplift)方式 这种方式被应用在英国和美国的一些州的电力市场中。在这些电力市场中，电力的买卖交易通过市场联营体(Pool)来进行，Pool和发电商之间的结算一般采用“系统边际价格”方式统一付费。系统边际价格是在满足机组运行约束的条件下，逐时段、按机组的报价由低到高进行排序，最后一个满足负荷的机组报价。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理 但是这一过程并没有考虑输电系统的约束。实际运行中，为达到安全标准，发电计划会有更改，即有的发电机组会逆序开机或多发，即“

43、约束开”(constrained-on)，而有的机组会逆序停机或少发，即“约束关”(constrained-o均。对于“约束开”的机组按其报价付费;对于“约束关”的机组，除其实发电量按系统边际价格结算外，还要对其补偿，补偿数额为系统边际价格减去其报价的差值再乘以其被“限下”的发电量，以弥补厂商本来可得利润。与最初无约束排序相比，以上所列逆序发电费用再加上其它一些辅助服务费用构成了市场联营体电能购入价(即系统边际价格)到电能售出价之间的上升费用，一般称其为附加费(uplift)。由此可以看出，在这种方式下，将系统因阻塞而上升的费用分摊给用户，它保护了发电商的利益。PSP=PPP+UPLIFT U

44、PLIFT上浮电价上浮电价ILLUSTATION EXAMPLE Cm1=20+0.05pA/MW PA=700MW Cm2=25+0.1pB/MW PB=300MWDA=500MWDB=500MW200MWLMPA=55/MWLMPB=55/MWunconstrainedABCm1=20+0.05pA/MW PA=550MW Cm2=25+0.1pB/MW PB=450MWDA=500MWDB=500MW50MW=PABmaxLMPA=47.5/MWLMPB=70/MWconstrainedAB无约束发电计划无约束发电计划有无约束发电计划有无约束发电计划 第六章第六章第六章第六章 电力市场中

45、的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理无约束计划：无约束计划：交易中心从发电商收取：交易中心从发电商收取：700MW*55/MW+300MW*55/MW=55000 交易中心从用户收取：交易中心从用户收取：500MW*55/MW+500MW*55/MW=55000 PPP=55000/1000MW=55/MWh有约束计划：交易中心从发电商收取：交易中心从发电商收取：550MW*55/MW+300MW*55/MW+150*47.5+150*(70-55)=56125 阻塞费用阻塞费用=56125-55000=

46、1125=1125=UPLIFTUPLIFT PSP=PPP+UPLIFT=PSP=PPP+UPLIFT=55/MWh+1125/1000=56.125/MWh 第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理（2）节点电价(nodal price)方式 由于节点电价具有明确的经济意义，能为新输电设施和新电厂的规划提供正确的价格信号，因此基于节点电价的阻塞管理方式受到青睐。但在节点电价下，由于拥挤分量的作用，负荷节点电价总是高于电源节点，这样就导致全部用户支出大于全部电源收入;一般

47、将这一差额称为交易盈余。关于交易盈余的处理，现在一致的看法是Pool和电网公司不应该拥有这一部分收入，一种普遍的做法是在发电公司和Pool之间签订传输拥挤合同。合同规定，Pool在拥挤发生时要支付发电公司 的金额，其中，为节点i电价。这实质上将交易盈余用于补偿阻塞发生后的受损失电厂，它保证了发电公司的稳定收益。ILLUSTATION EXAMPLE Cm1=20+0.05pA/MW PA=550MW Cm2=25+0.1pB/MW PB=450MWDA=500MWDB=500MW50MW=PABmaxLMPA=47.5/MWLMPB=70/MWconstrainedAB按节点电价结算的发电计划

48、按节点电价结算的发电计划 第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理按节点价格结算时，会产生交易盈余按节点价格结算时，会产生交易盈余 交易中心从发电商收取：交易中心从发电商收取：550MW*47.5/MW+450MW*70/MW=57625/MW 交易中心从用户收取：交易中心从用户收取：500500MW*47.5+500MW*70=58750MW*47.5+500MW*70=58750 交易盈余交易盈余=5875058750-57625=1125=1125 处理交易盈余的方法

49、是和发电厂商在签定交易盈余的方法是和发电厂商在签定传输拥挤合同，合同规定，Pool在拥挤发生时要支付发电公司 的金额，其中，为节点i电价。这实质上将交易盈余用于补偿阻塞发生后的受损失电厂，它保证了发电公司的稳定收益。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理第一节第一节 输电网阻塞管理输电网阻塞管理 3.3.输电网阻塞管理方法输电网阻塞管理方法2）基于市场的阻塞管理 随着电力市场的发展，多种市场运营模式互相结合，使市场交易形式更加复杂，也给阻塞管理带来了困难。在一个POOL和

50、双边交易模式共存的市场环境，在网络阻塞时如何确定各种交易的优先权、并做出公平的阻塞管理策略对系统运行员是一个头痛的问题。为避免优先性原则确定不当而引起争议，产生了基于市场的阻塞管理方法。现在基于市场的阻塞管理方法主要有两类:一类是基于平衡市场，在阻塞时依据电厂和用户的调整报价来消除阻塞:另一类是基于输电权市场，在进行电能交易的同时进行输电权交易，拥有输电权的交易商在阻塞时用有优先权。第六章第六章第六章第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理电力市场中的市场力与输电网阻塞管理2）基于市场的阻塞管理 基于平衡市场:平衡市场在现货