电力市场下输电网充裕性研究——阻塞调度和阻塞费用分摊方法.pdf

《电力市场下输电网充裕性研究——阻塞调度和阻塞费用分摊方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力市场下输电网充裕性研究——阻塞调度和阻塞费用分摊方法.pdf（73页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、东南大学硕士学位论文电力市场下输电网充裕性研究阻塞调度和阻塞费用分摊方法姓名：袁飞申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：万秋兰20070101摘要摘要电力工业正在由传统的垄断管制型向竞争监管型转变。输电系统的开放使得阻塞调度和阻塞费用分摊成为电力市场环境下输电网管理的核心问题。研究一种适合电力市场发展的阻塞管理程序和规则具有重要的意义。市场环境下的阻塞管理应该满足两个基本条件；公平对待交易的全体参与者并且能为新的投资提供适当的经济信号。本论文在此思想的指导下。对阻塞管理的手段和阻塞费用的合理分摊进行了研究，并探讨了与阻塞管理相关的一些问题。论文分析了目前现货市场中阻塞调度的各种方

2、法的优缺点，指出单纯的通过调整发电功率和负荷功率，使阻塞线路传输功率降至容量限值之下的方法，往往会造成资源的巨大浪费和某些节点电价的副烈波动；提出应优先利用现有网络条件或F A C T S 技术来解决阻塞调度问题的观点在此基础上提出了一种新的基于F A C T S 的分步优化的阻塞调度方法，该方法首先在不改变交易量的情况下对F A C T S 装置的控制参数进行优化求解，判断是否满足阻塞调度要求，如不满足再把F A C T S 参数作为已知量纳入最优化经济调度模型，削减交易，直至消除阻塞。仿真结果显示，这种分步最优的方法可以得到与全局最优化方法类似的结果，且计算相对简单，速度更快。论文评价了现

3、有的各种阻塞费用的计算和分摊方法，指出了各种方法适用的市场模式和相应的优缺点：研究了基于节点电价的阻塞费用计算方法和基于跨区域协作拍卖法的阻塞费用分摊方法，指出获得源流之间功率传输路径的供求信息和各源流对特定线路的使用程度信息是合理进行阻塞费用分摊的关键，为进一步研究阻塞费用的分摊方法方缸提供了新的思路。论文引入了交流电气剖分方法，对电气剖分方法的基本原则和基本理论进行了详细的论述。探讨了如何利用该方法获取电网中各方的阻塞影响因子大小：由于阻塞影响因子定景地给出了在电力网络中发电机和负荷对阻塞线路的“贡献”，因此论文在此基础上分别进一步提出了将阻塞影响因子应用于阻塞费用分摊和F A C T S

4、 辅助服务费用分摊的新方法，并将该方法与灵敏度方法和潮流跟踪方法进行了比较和算例分析。算例结果显示基于电气剖分方法的阻塞费用分摊和F A C T S 辅助服务费用分摊具有责任明确的特点。对市场环境下阻塞管理的相关问题进行了讨论，包括阻塞管理区域划分，考虑动态稳定约束的阻塞管理、输电权、A T C 和市场力等问题，并提出了自己的观点。关键词；电力市场阻塞调度F A C T S 电气剖分方法费用分摊N 酶忑R C tA B S T R A C TT 1 I ee l e c t r i cp o w e ri n d u s t r yi se x p e r i e n c i n gar e

5、f o r m a t i o nf r o mm o n o p o l yt od e m g u l a t i o n D u r i n gt h eo p e n i n gp r o c e s so ft r a n s m i s s i o ns y s t e mt h ed i s p a t c ha n dc o s ta l l o c a t i o no fc o n g e s t i o nb e c o m eak e yp r o b l e mo fp o w e rn e t w o r km a n a g e m e n t T h e r e

6、 f o r ei ti sv e r yi m p o r t a n tt os t u d yar e a s o n a b l ec o n g e s t i o nm a n a g e m e n tm e c h a n i s mw h i c hc a na d a p tl ot h ep o w e rm a r k e td e v e l o p m e n t Ag o o dc o n g e s t i o nm a n a g e m e n tm e c h a n i s ms h o u l dc o n s i s to fa tl e a s t

7、t h ef o l l o w i n gt h ea s p e c t s F h s t,i ts h o u l db ef a i rt ob o t hp o w e rc o n s u m e r sa n dp o w e rs u p p l i e r s I na d d i t i o n，i ts h o u l db ea b l et os t i m u l a t en e wc o n s t r u c t i o n st h r o n g hp r o v i d i n gp r o p e ri n c e n t i v e s U n d

8、 e rt h i sg u i d a n c e，m e a s u r e so fc o n g e s t i o nm a n a g e m e n ta n da l l o c a t i o nm e t h o d so fc o n g e s t i o nc o s ta r es t u d i e d，a n ds o m ec o r r e l a t i v ei s s u e sa l ea l s od i s c u s s e di nt h i sp a p e r T h em e r i t sa n dd e m e r i t so f

9、t h ee x i s t i n gc o n g e s t i o nd i s p a t c hm c a s u l 陀$i ns p o tm a r k e ta 馆o b t a i n e db ya n a l y z i n gt h e s em e a s u r e s Ar e s e a r c hr e s u l ti sg i y e nt h a tt h er e d u c t i o no ft r a n s m i s s i o np o w e ri nc o n g e s t i o nl i n e st h r o u g hr

10、 e g u l a t i n gg e n e r a t o r sa n dl o a d su s u a l l yw i l lb r i n gb 0 出e n o r m o a sw a s t eo fe n e f g ya n ds u r g i n go fn o d ep r i c e C o n s e q u e n t l yan e ws t e p w i s ec o n g e s t i o nd i s p a t c hm e t h o db a s e do nF A C T Si sp r e s e n t e df o rc o

11、n g e s t i o nm a n a g e m e n t T h ef i r s ts t e pi st of i n do u tt h eo p t i m a lc o n t r o lp a r a m e t e r so fF A C T Sw i t ht h ee n e r g yt r a d ef i x e d。i ft h ec o n g e s t i o nm a n a g e m e n ti su n s a t i s f i e dt h e ni nt h es e c o n ds t e pt h eo p t i m a le

12、 c o n o m i c a ld i s p a t c hm o d e l sa r ea t i l i z e dt or e d u c ec o n g e s t i o nw h i l et h ec e n t r e lp a r a m e t e ro fF A C r si sf i x e d N u m e r i c a le x a m p l e ss h o wt h a tt h i sm e t h o dc a no b t a i nt h es i m i l a rr e s u l t sw i t ht h eo v e r a l

13、 lo p t i m a lm e t h o dw i t hl e s sc o m p u t i n gt i m e 硼ee x i s t i n gc a l c u l a t i o na n da l l o c a t i o nm e t h o d so fc o n g e s t i o nc o s ta 托i n t r o d u c e d a n dt h em e r i t so rd e m e r i t sa r cp o i n t e do u ta n dt h ec o r r e s p o n d i n gm a r k e t

14、m o d eo fe a c hm e t h o di sd i s c u s s e d T h ec o n g e s t i o nc o s tc a l c u l a t i o nm e t h o db a s e do nn o d ep r i c ea n dt h ec o n g e s t i o nC O S ta l l o c a t i o nm e t h o db a s e do nc r o s s-b o r d e rc o o r d i n a t e da u c t i o n i n gm e t h o da l es t u

15、 d i e d I ti si n d i c a t e dt h ek e yp r o b l e mf o rc o n g e s t i o nc o s ta l l o c a t i o ni st oa c q u i r et h es u p p l ya n dd e m a n di n f o r m a t i o nb e t w e e ns o u r c e sa n df l o w s B e c a u s ei ft h eu s a g ed e g r e e so fc o n s u m e r se n ds u p p l i e

16、sf o re a c hl i n ec a l lb eo b t a i n e d，t h e nt h ec o n g e s t i o nC O S tc a nb ea l l o c a t e da c c o r d i n gt ot h eu s a g ed e g r e e o f c o n g e s t e d l i n e I tb r i n g san e w w o r k i n g d i r e c t i o n f o r c o n g e s t i o n c o s t a l l o c a t i o n B a s i

17、c h e o r i e sa n db a s i cp r i n c i p l eo f 日e c t r i c a lD i s s e c t i n gM e t h o da r ei n t r o d u c e d A n dh o wt og a i nt h ec o n g e s t i o ni n f l u e n c ef a c t o r sf o re v e r ym a r k e tp a r t i c i p a n tb ye l e c t r i c a ld i s s e c t i n gm e t h o di sd i

18、s c u s s e d，B a s e do nt h e s ef a c W r sr e f l e c t i n gt h eq u a n t i f i c a t i o n a l c o n g e s t i o nc o n t r i b u t i o n o ft h eg e n e r a t o r sa n dl o a d si nt h en e t w o r kf o rc o n g e s t i o n，an e wm e t h o di sp r o p o s e dt oa l l o c a t et h ec o n g e

19、s t i o nc a s tb yc o n g e s t i o ni n f l u e n c ef a c t o r s C o n s i d e r i n go ft h o s eF A C T Sc a np r o v i d ea n c i l l a r ys e r v i c et or e d u c ec o n g e s t i o n，an e wm e t h o di sa l s op r o p o s e df o ra l l o c a t et h eF A C r sa n c i l l a r ys o v i c ec o

20、 s tb yc o n g e s t i o ni n f l u e n c ef a c t o r s A tt h es a n l et i m e,n e wm e t h o d sa r cc o m p a r e dw i t hs e n s i t i v i t ym e t h o da sw e l la sf l o wt r a c k i n gm e t h o d。a n ds o m ec o r r e l a t i v ec a s e sa mu s e dt oi l i n s t r a t et h em e r i t so fn

21、 e wm e t h e d 1 1 他r e s u l t ss h o w 山a tc o s ta l l o c a t i o nb a s e do nE l e c t r i c a lD i s s e c t i n gM e t h o da n dF A C T Sa u x i l i a r ys e r v i c eh a v el o t so fv i r t u es u c ha ss p e c i f i cr e s p o n s i b i l n ye t c F i n a l l y,p r o b l e m so fc o n g

22、 e s t i o nm a n a g e m e n tu n d e re l e c t r i cm a r k e t,s u c ha sc o n g e s t i o nm a n a g e m e n ta r e ad i v i d i n g。c o n g e s t i o nm a n a g e m e n tc o n s i d e r i n go fd y n a m i cs t a b l ec o n f i n e m e n t,p o w e rt r a n s m i s s i o nr i g h I sa sw e l la

23、 sA：r ca n dm a r k e tf o r c e s a r ed i s c u s s e di nt h et h e s i s,a n dA B S n U k C 丁s o m ea c a d e m i cv i e w sa r eg i v e n K e y w o r d s：P o w e rM a r k e t；C o n g e s t i o nd i s p a t c h；F A T C S；E l e c t r i c a lD i s s e c t i n gM e t h o d；C o s ta l l o c a t i o

24、n m东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和

25、借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。第一章绪论第一章绪论1 1 论文研究的背景及意义电力工业正在由传统的垄断管制型向竞争监管型转变，解除管制、引入竞争已成为世界各国电力行业发展的总趋势，世界上许多国家包括中国的电力工业都发生或正在酝酿着一系列深刻的改革。电力工业的这一巨大改革就是要将电力工业纳入市场经济运营体系之中，通过市场竞争来实现资源的最优配置，提高效率，降低成本，保证优质服务，实现合理规划，促迸电力工业长期持续稳定发展。电力工业的市场化改革带来了多方面的经济效益，如降低发电成本。提高对用户的供电水平，实行公平的调度，吸引各方投资

26、等。但是，它同时也导致了一系列新问题的出现，如电网的安全运行与控制问题、市场交易问题、市场监管问题等。尽管从最早的电力市场改革到现在已经有2 0 多年，很多国家和地区都建立了电力市场，但目前仍然存在着许多没有解决的问题，有些市场的运行还很不稳定。美国的C a l i f o r n i a 市场出现的电力危机就是最明显的例子，大规模停电、电力批发价格飞涨、电力公司破产。对电力市场相关经济技术口J 题的合理解决成为了市场改革成败的关键。竞争电力市场的三大支柱为发电竞争、输电系统开放和用户选择。输电系统开放是指输电系统必须无歧视地对所有的发电厂和用户开放，即所有的市场参与者。都有同等使用输电系统的

27、权利，任何用户可以向任何发电厂购电，任何发电厂也可以向任何用户供电。作为发电厂和用户之间的电能输送通道。输电网络的正常运行不仅影响系统的安全和可靠性，同时也对市场竞争，市场效率有显著的影响。电力系统可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不问断地向电力用户供应电力和电能能力的度量。电力系统可靠性包括充裕性和安全性两个方面。充裕性(a d e q u a n c y)是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运。充裕度又称静态可靠性，也就是在静态条件下。电力系统满足用户对电力和电能量的能力。而输电线阻塞正是输电网不充裕性的表现

28、，因此电力系统阻塞管理的研究是输电网充裕性研究的重要组成部分。电力市场与其它商品市场的不同在于(输电环节表现得尤为突出)：电能输送通过结构复杂的输电系统进行，要遵守基尔霍夫定律，同时必须满足多种物理约束，输电路径十分复杂，且不能人为指定。输电系统的这种复杂特性限制了市场交易的自由传送。当输电网的传输功率超过它的传输限值(包括输电线路的热容案限制和系统的稳定性限制)时，便出现了阻塞。阻塞使原有的电能交易计划无法实现，使系统的安全性和稳定性受到威胁，影响了系统资源的最优配置和利用，还可能导致市场力的滥用，引起市场电价的扭曲。因此，研究合理地解决阻塞问题已成为输电网管理的核心内容，阻塞的有效管理成为

29、了电力市场化成功运营的重要标志。在实行电力市场之前，输电阻塞就早己存在。在传统的电力系统垄断模式下，发电、输电和配电一体化，而且每个发电机组的边际成本已知，系统运行人员以总的生产成本最小为目标，统一安全经济调度。由于输电阻塞而不得不使用高成本发电容量造成的额外发电成本，一起计入电价，不必单独考虑阻塞费用。在实行电力市场之后，阻塞管理的手段变得多样化，主要有基于输电嗍运行参数优化的阻塞管理和基于交易计划调整的阻塞管理两种手段。前者主要是通过新建输电线路，提高输电线输电能力等方法。特别是随着灵活交流输电技术的不东南大学硬士学位论文断发展，F A C T S 技术在提高输电线传输能力和灵活调节网络潮

30、流方面的应用越来越得到人们的重视。后者主要是采用经济手段消除阻塞以价格为信号，经济效益为目标合理安排交易计划，规避阻塞。在市场环境下无论是采用技术手段还是经济手段消除阻塞。都会产生额外的阻塞费用。因此阻塞费用的正确计算及合理凹收是电力市场中产生的新问题。所谓正确计算，是指计算的阻塞费用能够真正反应阻塞引起的额外成本。所谓合理【口1 收则是能将计算出的阻塞费用公平有效的分摊到各市场参与者手中，既要完全回收，又要避免产生“交易盈余”1 2 1。过去的2 0 年，世界上有很多国家进行了电力市场化改革。级观其发展历程，改革的过程和市场实施方案没有完全相同的情况。因此，由于各国电力工业基础和国情的不同，

31、电力市场的开展没有固定的模式可循。我国电力工业市场化改革起步较晚，目前仍然处在初级阶段，但也做出了很多积极的探索，以国务院关于印发电力体制改革方案的通知(国务院1 2 0 0 2 5 号文)为指导思想，东北区域电力市场于2 0 0 4 年1 月1 5 日进入模拟运行，作为我国首个区域电力市场试点。如果说选择东北作为试点是因为其相对宽松的电能供需环境，易于电力市场工作的开展：那么2 0 0 4 年5 月1 8 日。华东电力市场投入模拟运行则是直奔市场改革的主题：引入竞争机制，打破市场壁垒，从而在电力最为紧缺的华东地区实现电力资源的优化配置。由于我国电力工业结构错综复杂，资源分布很不均衡，电力市场

32、化改革存在很多问题，进展缓慢。根据我国电力工业的现状。设计合适的市场规则，交易方式，实现市场效益：而与之相对应合理的阻塞管理方案将保证电网在有限的条件下安全运行，并体现市场交易的公平性，引导市场的良性发展，是改革进程中我们需要面对的迫切任务，研究与我国国情相适应的市场交易，阻塞管理将对我国区域电力市场的开展有很大的现实意义。1 2 阻塞管理的研究现状与存在问题阻塞是由于输电网络约束的限制，使输电网的输送能力不足以同时传输所有市场交易的一种状态，它表征出输电阿的有限容囊特性”l。阻塞为输电设备的过负载，即输电线路或变压器上的传输功率超过其允许的最大限值。在传统的垄断管制模式下，由于系统调度和各发

33、电厂同属于一个经济实体，阻塞管理只需由垄断电力公司中的调度员向各个发电厂发出调度指令，根据需要调节发电机组出力，直至电力系统运行在输电约束之内即可。然而，在电力市场化运营之后，输电系统和发电厂成为彼此独立的经济利益实体，负责系统运行的独立调度(I n d e p e n d e n tS y s t e mO p e r a t o r 简称为I S O)必须平等对待各个市场参与者。在市场效益最大或发电费用最小等目标下找出合理的阻塞管理方法，调整网络潮流，在保证系统安全的同时，维护市场的效率。阻塞是由网络输电容量与交易计划之间的矛盾引起的，合理解决阻塞的方法主要有两类：基于输电刚运行参数优化的

34、阻塞消除方法和基于交易计划调整的阻塞消除方法。前一类阻塞消除方法是通过优化输电网络结构和控制器参数来改变网络潮流，以消除阻塞。这种方法避免了市场交易计划的更改，可以获得最好的市场经济效益。但是。该方法通常无法完全消除阻塞。因此，只能通过第二类方法，即调整交易计划完全消除阻塞。阻塞管理中交易计划的调整既涉及技术又涉及经济问题。从短期面言，它需要制定公平的交易裁减和调整方案，确保系统的安全可靠运行 从长期而言，它需要制定正确阻塞电价为系统的长期健康发展提供激励。1、基于输电网运行参数优化的阻塞消除输电列络作为电力交易的流通平台，应该尽可能提高自身的输送能力以保证电力市场的自由度和竞争性。当出现阻塞

35、时。首先应通过对输电刚络结构和现有控制设备的调整来最大限度地满足市场参与者的交易计划。目前电力系统中常见的可控设备有变压器分抽头、移相2第一章绪论器和各种并联补偿装置。F A C T S 技术的应用将为系统潮流的控制提供更加有力的工具。提高I S O 通过输电嘲运行参数的优化解决阻塞口J 题的能力。文献【4】研究了利用现有控制参数的调整，包括线路、变压器、母联开关的投切位置、辅助服务的有功和无功、变压器抽头位置等来解决阻塞问题的优化方法，但未涉及F A C I s 装置。文献【5】研究了F A C T S 装置在缓解阻塞和减小交易裁减方面的作用。以静止无功补偿器(S V C)和晶闸管控制串联补

36、偿器(T C S C)两种F A C T S 装置为例，进行了仿真计算，得出的结论表明F A C T S 装置以合适的参数安置在合适的地点，可以增大系统的输电能力，有效缓解阻塞和减小交易的裁减量。但文中没有提出一种有效的方法来确定F A C T S 装置的安装地点及其参数只是采取了试探性的方法来解决这一问题。文献【6，7，8 l 同时研究了在系统规划中如何确定F A C T S 装置装设的最佳位置以及在运行时如何优化F A C T S 装置的参数两个问题，并且提出了一种基于灵敏度来确定F A C T S 装置最佳安装地点的方法。在目前利用F A C T S 解决阻塞的文献中，大多数都只涉及技术

37、而未提及其费用问题。由于F A C T S 设备投资较高。在调节过程中，有一定的损耗成本，因此要考虑将F A C T S 使用的费用分摊到市场参与者。另外，有关F A C T S 的研究并未充分考虑F A C T S 设备与其他经济手段之间的相互配合来分步消除阻塞，本文对这一问题在第二章进行了分析。2、基于交易计划调整的阻塞消除在输电网结构和参数优化之后仍不能完全解决阻塞问题，I S O 必须对市场参与者提出的交易计划进行调整，从而实现阻塞的完全消除，确保电力系统的安全运行。基于交易计划调整的阻塞消除问题是在满足输电网运行和安全约束的条件下，以交易计划调整为目标的优化问题。因而，该问题解决的关

38、键在于构建合理的交易调整模型，即如何设定交易计划的调整目标和选取约束条件。交易调整模型的选取与市场中存在的交易模式有关，目前市场中存在的交易模式主要有联营体交易模式、双边交易模式和联营体和双边交易共存的模式。针对不同的交易模式，应该选取合适的交易计划调整模型。在改革初期的电力市场t 一般是单纯的发电侧市场，即仅仅发电商参与竞价，负荷则按照负荷预测的结果按恒定值处理，这种市场模式下一般采取购电费用最小为目标确定购电计划I j J。在交易调整和阻塞调度分阶段实行的实时平衡市场。可以采取以发电功率调整量最小为目标，建立最优化模型”：在完全竞争的成熟电力市场中，负荷侧也参与竞价，一般以社会福利最大化为

39、目标调整交易计划“1，在交易调整和阻塞调度分阶段实行的实时平衡市场中还可以采取以发电功率调整和负荷削减量最小为目标，建立模型“。电力市场条件下，阻塞管理不只是解决网络约束问题，还必须进行阻塞费用的正确计算以及阻塞费用在市场成员之间的公平分摊，促进输电网的有效使用，从而减少阻塞的发生。只有对阻塞费用进行正确计算和合理分摊，才能真正做到在阻塞情况下非歧税地对待所有市场交易者。实现输电网的公平开放；同时为系统的长期健康发展提供适当的经济信号因此如何计算阻塞费用并对其进行合理分摊是阻塞管理中的重点问题。阻塞费用的计算方法有基于边际电价的阻塞费用计算和直接阻塞费用计算两种。边际电价又分为节点边际电价和区

40、域边际电价两种。边际电价法与经济调度密切相关，采用边际电价法进行阻塞费用计算时，阻塞价格并不明显体现出来，而是隐含在节点或区域电价中，通过边际电价的分解可以获得阻塞价格分量。采用边际电价法进行阻塞费用的分摊较为快捷：对于联营交易用户，按照所在节点的电价付费，所支付的电费中包含了阻塞费用；对于双边交易用户，按照交易功率注入点和接收点的电价差付费。直接阻塞费用计算方法则是根据最优化模型直接计算出用于阻塞调整产生的费用。作为阻塞费用。与阻塞费用计算的方法对应，阻塞费用的分摊方法也有基于边际电价和基于费用分摊两种方法。对于基于边际电价的分摊方法，分摊过程中会产生交易盈余，电嘲公司不应该拥有这份收入。虽

41、然电网公司担负着电网扩容、消除阻塞的使命，获得交易盈余似乎是应该的，但是这也被认为对其经营的一种反向激励(P e r v e r s eE c o n o m i c3东南大学硕士学位论文S i g n a l s)。电网因为阻塞而获利，电网公司缺乏电嘲扩容的积极性。文献 1 3，1 4 认为节点电价在用户之间存在着交叉补贴，即来引起阻塞的交易也分摊了阻塞费用。有失公平性；文献 1 5 则从资金流角度证明了节点电价将产生交易盈余，并建议采用金融输电权分摊盈余，回避风险。基于费用分摊的方法是指根据一定的原则，将计算出的阻塞费用公平的分摊到市场参与者手中，人们提出了很多分摊方法，目前比较被接受的方

42、法是按照阻塞责任进行分摊的方法。这种方法一般分为两步执行：第一步是将阻塞费用分摊至各阻塞线路，得到每条阻塞线路的阻塞费用；第二步是根据市场成员对阻塞线路的贡献，将每条阻塞线路的费用分摊给每个市场成员。第一步的方法有影子价格法，边际微增法等“，这一步中的关键问题是如何克服阻塞消除顺序对分摊结果的影响；第二步的方法主要有基于灵敏度的方法、基于潮流比较的方法u 8 l 和潮流跟踪方法1 1 9,2 0 l 等，这一步中的关键问题则是能够真正确定各个市场参与者对阻塞线路的使用率，即市场参与者的真正责任，保证分摊结果公平有效，而目前没有一种方法能够同时解决公平性和有效性的问题。综上所述，阻塞管理涉及的内

43、容非常广泛，人们在这方面已经作了大量的研究工作，但纵观目前的研究现状，以下方面还有待进一步研究：1)采用合理的输电网控制手段，利用现有的输电设备，尽可能提高输电系统的可用输电能力。2)阻塞管理的交易调整模型和阻塞费用定价方法必须尽可能保证其所得结果的公平性和合理性，以维护市场效率。3)提高优化模型的求解速度，使阻塞管理方法更加符合实际应用的需要。1 3 相关研究存在的普遍性问题与本文新思想根据1 2 节的阻塞管理研究现状分析，目前阻塞管理的过程和方法主要还存在以下问题：1)大多数文献在考虑阻塞管理的方法时，要么是单纯采用经济学方法，要么是单纯采用技术手段，而很少有考虑以技术和经济相结合的手段处

44、理阻塞问题。本文采用了结合F A C T S 技术的分步阻塞管理的方法，取得了很好的效果，且编程实现简单，计算速度快。2)大多数文献中在涉及F A C T S 设备消除阻塞时，只是单纯从技术方面进行论述，很少对F A C T S 装置应用于阻塞管理所造成的额外费用进行计算，并合理的分摊给市场参与者。本文提出了利用阻塞影响因子进行F A C T S 装置辅助服务费用的分摊的方法。3)在现有的基于线路使用率的阻塞费用分摊方法中，尚未找到合理精确的真正符合电路基本定律，真正反应市场主体阻塞责任的比例因子。尚无一种分摊方法能够真正公平有效的将阻塞费用分摊到市场参与者手中。电气剖分方法是在完全符合电路基

45、本规律和定律的前提下，对电力网络源流路径的定量分析，通过此方法获取的阻塞影响因子可以真实反映市场主体的阻塞责任。1 4 本论文的主要研究工作市场环境下的阻塞管理应该满足两个基本条件：公平对待交易的全体参与者并且能为新的投资提供适当的经济信号。本论文在此思想的指导下，对阻塞管理的手段和阻塞费用的合理分摊进行了研究，并探讨了与阻塞管理相关的一些问题。论文主要研究工作如下：l、分析了目前现货市场中阻塞调度的各种方法的优缺点；指出应优先利用现有网络条4第一章绪论件或F A C T S 技术来解决阻塞调度问题的观点，并在此基础上提出了一种新的基于F A C T S的分散优化的阻塞调度方法。2，评价了现有

46、的各种阻塞费用的计算和分摊方法，指出了各种方法适用的市场模式和相应的优缺点：研究了基于节点电价的阻塞费用计算方法和基于跨区域协作拍卖法的阻塞费用分摊方法，指出获得源流之问功率传输路径的供求信息和各源流对特定线路的使用程度信息是合理进行阻塞费用分摊的关键。为进一步研究阻塞费用的分摊方法方面提供了新的思路3、引入了交流电气割分方法，对电气剖分的基本原和基本理论进行了详细的论述，探讨了如何利用该方法获取电网中各方的阻塞影响因子大小；在此基础上分别提出了将阻塞影响因子应用于阻塞费用分摊和F A C T S 辅助服务费用分摊的新方法。并将电气剖分方法和阻塞费用分摊问题上广泛应用的灵敏度方法和潮流跟踪方法

47、进行了比较和算例分析。4、对市场环境下阻塞管理的相关问题进行了讨论，包括阻塞管理区域划分。考虑动态稳定约束的阻塞管理、输电权、A T C 和市场力等问题，并提出了自己的观点。5东南大学硕士学位论文2 1 引言第二章基于F A C T S 装置技术的阻塞调度电力市场主要的交易方式可分为远期合约和现货交易两种。远期合约由年度，月度合约组成，占交易电量空间的大部分、市场风险小、与电网运行离线方式实现，对电网运行依赖及影响小，易实施；现货交易由日前、实时交易组成，占交易电量空间小部分，市场风险度相对大、与电网运行方式在线实现，对电网运行依赖性强、影响大、对技术支持系统要求高、实施相对复杂。在负载较重的

48、线路上更容易有阻塞发生。本章主要针对现货交易中出现的阻塞问题进行分析在现有的阻塞调度手段中，常用的方法是通过求解考虑输电线路传送容量约束的经济调度最优化问题解决阻塞，也就是通过调接发电机出力或可中断负荷大小，以此减少阻塞线路的传输容量，消除阻塞。但这种方法不仅会使系统的购电成本增加，同时通常还会产生较高的线路传输阻塞费用，引起节点电价的剧烈波动，甚至可能破坏市场的动态均衡性。由于输电阻塞本质上是由网络输电容量与输电计划之间的矛盾引起的。因此，消除阻塞的方法，首先应该从网络的物理特性考虑，尽可能通过调整刚络结构和控制器参数改变网络潮流，以消除阻塞，从而避免更改发电计划以及由此导致的阻塞费用，使发

49、电方案最优。其次当输电系统无法满足所希望的输电计划时，在公平竞争和资源优化的条件下。以经济性为目标，建立竞争机制，利用价格手段，调节交易量的减少或增加从而降低过载线路的潮流。柔性交流输电技术(F l e x i b l eA CT r a n s m i s s i o nS y s t e m s，简称F A C T S)可以在不改变网络拓朴结构的前提下，改变网络的潮流。随着科技的发展和大功率电力电子器件成本的不断降低，电力网络中将有更多的F A C T S 装置投入运行，利用F A C T S 装置来解决输电阻塞的研究越来越引起人们的重视。文献 1 提出把F A C T S 控制参数作为控

50、制变量加进有约束经济调度的全局最优化模型中，但是由于控制变量的增加会导致求解相应最优化问题时存在计算速度和收敛性的问题。本章提出一种新的基于F A C T S 的阻塞调度分步优化方法。方法分为两步：首先在不改变交易景的情况下对F A C T S 装置的控制参数进行优化求解，阻塞调度程序对结果进行判断：如果通过调节F A C T S 装置控制参数就能把过载线路的功率降到容许范围，则阻塞调度程序结束，否则进入下一步，即把F A C T S 装置参数作为已知量纳入最优化经济调度模型，削减交易，直至消除阻塞。算例中通过与文献 1 中全局最优方法进行比较，证明此种方法可以达到与文献C 1 中方法同样的阻