電力市場環(huán)境下計及安全約束的ATC計算方法的研究.pdf

1、在電力市場環(huán)境下,可用輸電能力(ATC)是反映輸電設備可用于能量交易的剩余容量的重要指標,快速準確的計算ATC是電力系統(tǒng)和電力市場安全穩(wěn)定運行的保障.該文提出了幾種計算ATC的實用方法,并用測試系統(tǒng)或實際系統(tǒng)進行了檢驗.具體工作主要集中在如下五個方面:(1)提出了雙邊交易模式下跨大區(qū)區(qū)域電力市場區(qū)域間ATC的快速實用計算算法.推導了三種分布因子的矩陣形式,計及節(jié)點有功注入功率、支路過負荷以及聯(lián)絡線輸送功率動態(tài)穩(wěn)定約束,建立了"N-1"靜

2、態(tài)安全約束下的實用模型.將其用于計算2005年中國四大區(qū)聯(lián)網系統(tǒng)夏大運行方式下的區(qū)域間ATC,得出了一些重要的結論.(2)建立了最優(yōu)潮流的計算模型,在不影響已經存在的功率交易的前提下,以指定發(fā)電機群發(fā)電增量最大和指定負荷群受電增量最大為目標函數,考慮潮流等式約束和各種穩(wěn)態(tài)物理不等式約束.使用先進的SQP算法來計算不計靜態(tài)安全約束的ATC問題;使用Benders分解算法來計及"N-1"靜態(tài)安全約束,其中主問題描述基準運行狀況,每個子問題描

3、述一種預想事故情形,并提出了并行策略和串行策略兩種解決方案.(3)提出了基于交流潮流方程的靈敏度快速算法計算ATC.利用連續(xù)潮流法計算指定交易模式下的ATC,假設此時起作用約束保持不變,推導了此ATC值對系統(tǒng)某些運行參數的一階靈敏度系數,這樣可以求出這些參數變化對ATC結果的影響.討論了實際應用中可能會出現的幾個問題的處理方法,介紹了如果初始ATC是由QPF法計算得到時的整個求解方案.(4)提出了計及動態(tài)安全約束的ATC快速算法.基于網

4、絡結構保留模型,發(fā)電機采用二階經典模型,負荷計及靜態(tài)電壓特性,構造了滿足嚴格Lyapunov穩(wěn)定性的能量函數.假設故障模式和故障切除時間已知,對不同交易量下的系統(tǒng)能量裕度值進行線性插值,計算穩(wěn)定裕度為零的運行點功率增量即為ATC值.(5)討論了TRM和CBM兩種裕度的含義,給出計算TRM的隨機模型.提出了反映故障嚴重程度的概率性性能指標函數,以反映電力市場運行經濟性的要求.基于靜態(tài)安全域提出了靜態(tài)ATC域的概念,在考慮支路過負荷約束的直