[發明專利]一種基于網絡流的電力輸電公平分攤數據處理系統

有效

• 申請號: 201210335194.1
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN102867240A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 程浩忠;常浩;洪紹云;戚慶茹;柳璐;田書欣
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國家電網公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本發明涉及一種電力行業關于電力輸電分攤的系統，尤其是涉及一種基于網絡流的電力輸電公平分攤數據處理系統。

背景技術

電力放松管制和電力市場是社會資源優化配置的制度保障。在電力市場中，輸電資源即：輸電網、特高壓交直流電網等，是獨立的實體，對于使用輸電資源的用戶怎么按潮流計算各自應該承擔的比例一直是電力市場設計的關鍵問題之一，這問題從技術角度也可稱為潮流追蹤。潮流計算是求得各節點有功、無功、電壓和相位。潮流追蹤是求得各節點和支路上對發電或負荷的功率組成，也就是求得全網功率分布情況。也可以這樣理解潮流追蹤問題，就是要公平合理確定某負荷是由哪些發電機供電；某臺發電機供電哪些負荷；某條線路對發電側有哪些電廠使用且使用量是多少，對負荷側有哪些負荷使用且使用量是多少。潮流追蹤就是對上述問題做一公平合理的回答。

潮流追蹤問題的提出是在20世紀80年代末期，基本與世界電力工業放松管制同期，最早系統提出功率分布因子是波蘭籍英國人J.Bialek，使用的基本方法是從網絡拓撲的角度建立發電功率分布的向上流功率分布因子矩陣和負荷功率分布的向下流功率分布因子矩陣，追蹤使用的量是有功功率，而且假設節點功率分攤是按功率比例分配。在國外這些年關于這方面的研究基本也是基于此的。但是這里面理論與實際應用還存在距離。關于追蹤問題中，使用按功率比例分攤，這個假設是人為設定，但是實際中存在一定問題。雖然這個假設保證了分攤的唯一性，但會造成不公平分攤的結果，譬如兩個發電廠距離較近，發出的功率也差不多，但按比例追蹤會出現各自所承擔的輸電費用差別很大，而且這種功率比例分攤不適用于發電與用戶雙邊交易。

國內對于潮流追蹤研究在時間上與國外差不多，但研究取向有很大不同。國外對于分攤的追蹤所使用的物理量基本是有功功率，而國內使用的是電流或者有功與無功耦合的算法。從所查文獻看，國內關于潮流追蹤的輸電分攤研究主要來自三個不同團隊，一個是以王錫凡院士為代表的團隊，側重點是使用電流進行追蹤；一個是以周家啟教授為代表的團隊，側重點是使用有功電流和無功電流；另一個是大連理工大學李衛東教授為代表的團隊，他們是國內最早提出基于雙邊交易的潮流追蹤問題，同時潮流追蹤迭代算法也是他們提出來的。當然國內也有其他團隊對此問題進行了研究，譬如湖南大學的彭建春教授提出使用復功率追蹤支路功率分量。從以上可以看出，國內對于潮流追蹤更多時候強調物理屬性和精確度，實際上對于電力市場應用來說，意義不大，側重點應該是在分攤的公平上，而且這個問題也是現實存在的問題，很多分攤按常理是對的，比如功率比例分攤追蹤，但實際中會出現不公平分攤現象。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種拓展潮流追蹤范圍、可進行靈活分攤計算的基于網絡流的電力輸電公平分攤數據處理系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于網絡流的電力輸電公平分攤數據處理系統，包括：

輸電分攤邊界簡化處理模塊，將需要計算的輸電網潮流模型轉化為網絡流的拓撲圖形式；

輸電分攤公理約束模塊，與輸電分攤邊界簡化處理模塊連接，提供分攤計算中所需的約束條件，所述的約束條件包括潮流約束、拓撲約束和平衡約束；以及

輸電分攤決策模塊，與輸電分攤公理約束模塊連接，提供分攤計算中所需的最優目標，并結合所述的網絡流的拓撲圖和約束條件，計算發電分攤比例和用電分攤比例。

所述的輸電分攤邊界簡化處理模塊包括邊集合生成子模塊和點集合生成子模塊，所述的邊集合生成子模塊根據需要計算的輸電網潮流模型生成網絡流拓撲圖的邊集合，所述的點集合生成子模塊從所述邊集合的每條邊中取兩端節點構成點集合。

所述的輸電分攤公理約束模塊包括潮流約束子模塊、拓撲約束子模塊和平衡約束子模塊，所述的拓撲約束子模塊和平衡約束子模塊連接，所述的潮流約束為