基于LMP、FTR及优先权调度的输电阻塞管理方法研究

论文摘要

在竞争的电力市场环境下,输电网要通过向所有的电网使用者公平、无歧视的开放,以促进发电侧和供电侧市场的竞争。输电管理对保证整个电力系统高效、安全运行至关重要。在电力需求高峰期,输电线路可能发生阻塞。为了保证输电网络的安全运行,在社会效益最大化或购电成本最小化等目标下,系统运行人员必须对各种传输加以限制和约束。在通常的输电阻塞管理方式下,消除阻塞的方式所带来的直接后果便是全电网的总体的交易电价比原来明显高出许多,致使电网使用者承受经济损失。因此,进一步对输电定价及阻塞管理研究有着现实意义。在对已有的输电定价和输电阻塞管理理论研究的基础上,本论文给出一种基于LMP、FTR及优先权调度机制的综合性输电阻塞管理模型。首先,论文阐述了输电服务及其成本构成,系统对比分析了现有的几种主要的输电成本分摊方法。通过分析比较和基于本论文研究目的,论文选用Bailek潮流跟踪法进行线路潮流跟踪及输电固定成本的分摊与定价。其次,介绍输电阻塞的基本概念与实践,系统分析研究节点电价法、区域边际价格法、最优利用可用传输能力法和输电权交易法四种阻塞管理基本方法的基本原理、数学模型。第三,论文将优先调度机制引入到输电阻塞管理中,并对其在电力联营体交易市场模式下输电阻塞管理中的应用进行了全面阐述;第四,论文给出了基于LMP、FTR及优先权调度的综合性输电阻塞管理的理论模型。这一综合模型涉及到了线路潮流份额、LMP及FTR减免费用的计算。第五,结合中国区域电力市场实际,论文进行了基于LMP、FTR及优先权调度的综合性输电阻塞管理的应用研究。在分析该区域电网阻塞现状和存在问题的基础上,采用新的综合阻塞管理方法可以有效地消除线路阻塞。第六,论文给出了基于LMP、FTR及优先调度机制的输电阻塞管理技术支持系统总体框架设计方案,并开发了技术支持系统。技术支持系统的研发验证了的这种综合阻塞管理方法的可行性及可操作性。该系统可实现对潮流分配系数、输电费用及阻塞费用的计算。这种综合输电阻塞管理模式可以起到削峰减荷、合理引导用户用电、平稳化电网负荷曲线以及提高终端用电效率的作用。同时,又不会增加用户的费用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 选题的背景与意义
• 1.2 国内外研究现状的综述与分析
• 1.2.1 输电定价的研究现状
• 1.2.2 输电阻塞管理的研究现状
• 1.3 本论文的具体工作及创新点
• 1.3.1 本论文的具体工作
• 1.3.2 本论文的主要创新点
• 第二章 输电成本构成及其分摊方法研究
• 2.1 引言
• 2.2 输电服务的界定
• 2.2.1 公共服务
• 2.2.2 专项服务
• 2.3 输电服务成本构成分析
• 2.3.1 固定成本的构成
• 2.3.2 变动成本的构成
• 2.4 输电服务成本分摊基本方法的对比分析
• 2.4.1 输电服务成本中的固定成本分摊基本方法的对比分析
• 2.4.2 输电服务成本中的变动成本分摊基本方法的对比分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 四种输电阻塞管理方法及其应用研究
• 3.1 引言
• 3.2 输电阻塞管理的基本概念与实践
• 3.2.1 电力市场中阻塞管理的基本概念
• 3.2.2 目前世界电力市场中成熟的阻塞管理方法
• 3.2.3 本章研究的四种阻塞管理方法
• 3.3 节点电价法
• 3.3.1 节点电价的优缺点分析
• 3.3.2 节点电价中阻塞管理费用与网损费用的分离
• 3.3.3 节点电价算例分析
• 3.4 区域边际价格（LMP）法
• 3.4.1 LMP 的计算方法
• 3.4.2 LMP 的实例分析
• 3.4.3 输电因子、发电移动因子、线路约束成本以及 LMP 构成分解的实例分析
• 3.4.4 考虑线损和输电阻塞的电网潮流分析
• 3.4.5 应用LMP 确定区域边界
• 3.5 最优利用可用传输能力（ATC） 法
• 3.5.1 ATC 定义
• 3.5.2 ATC 的基本计算方法
• 3.5.3 基于最优潮流的ATC 计算
• 3.5.4 IEEE-30 节点系统算例
• 3.6 输电权交易法
• 3.6.1 基于潮流的输电权（FGR）
• 3.6.2 金融输电权（FTR）
• 3.6.3 FGR 和FTR 的比较
• 3.6.4 无约束情形下的FTR 的实例分析
• 3.6.5 输电有约束情形下“利润型” FTR 的实例分析
• 3.6.6 输电有约束的情形下“负债型” FTR 的实例分析
• 3.6.7 FTR 的市场交易
• 3.6.8 FTR 拍卖的实例分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 基于LMP 、FRT 及优先调度的输电阻塞综合管理方法研究
• 4.1 引言
• 4.2 综合性输电阻塞管理方法的基本框架
• 4.2.1 总体思路
• 4.2.2 基本框架
• 4.3 考虑线损补偿的输电服务优先权调度模式及方法研究
• 4.3.1 基本原理
• 4.3.2 数学模型
• 4.4 基于 LMP 和 FTR 的输电系统的区域阻塞费用计算方法研究
• 4.4.1 基本步骤
• 4.4.2 输电网使用费的计算
• 4.4.3 输电阻塞费的计算
• 4.4.4 FTR 输电阻塞费减免额的计算
• 4.4.5 应用实例
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于LMP 、FTR 及优先调度的输电阻塞综合管理方法在中国某区域电力市场中的应用研究
• 5.1 该区域电力市场现状分析
• 5.1.1 该区域电网基本现状与未来规划
• 5.1.2 该区域电力市场的特点
• 5.1.3 该区域电网阻塞现状
• 5.1.4 目前该区域电力市场中阻塞管理方法
• 5.1.5 该区域电力市场阻塞管理方法中存在的问题
• 5.2 基于 LMP、FTR 及优先调度的输电阻塞综合管理方法在该区域电力市场中的应用研究
• 5.2.1 改进该区域电力市场阻塞管理方法的基本原则及总体思路
• 5.2.2 注重优先调度
• 5.2.3 注重LMP 思想的应用
• 5.2.4 引入FTR 交易
• 5.2.5 建立合理的输电定价机制
• 5.3 实际算例分析
• 5.3.1 该区域电网某时刻潮流分布图
• 5.3.2 对报价出力的调整
• 5.3.3 输电费用计算
• 5.3.4 阻塞费用计算
• 5.3.5 阻塞风险的规避
• 5.4 本章小结
• 第六章 基于LMP 、FTR 及优先调度的输电阻塞综合管理技术支持系统的的初步开发
• 6.1 软件系统的设计开发
• 6.1.1 软件系统的设计方案
• 6.1.2 软件系统的应用说明
• 6.1.3 软件系统的编程原则
• 6.1.4 软件系统的开发
• 6.2 输电阻塞管理技术支持系统的功能
• 6.3 现有平台及其与框架接口问题研究
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 攻读博士学位期间参与的科研项目