[發(fā)明專利]一種基于AC潮流的無功電價(jià)定價(jià)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710507785.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN107292669A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田鑫;李雪亮;牛新生;趙龍;王艷;鄭志杰;劉曉明;付一木;魏佳;張麗娜;高效海;王軼群;孫東磊;楊斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G06Q30/02
• 分類號(hào): G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司37105
• 代理人: 鄭憲常

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無功輔助服務(wù)定價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于AC潮流的無功電價(jià)定價(jià)方法。

背景技術(shù)

隨著電力市場化進(jìn)程的逐步深入，無功輔助服務(wù)定價(jià)問題得到廣大研究人員的關(guān)注。目前還沒有一個(gè)國家成立真正意義上的無功功率實(shí)時(shí)市場。在大多數(shù)的文獻(xiàn)中，OPF模型中沒有考慮發(fā)電機(jī)的無功生產(chǎn)成本，不利于無功服務(wù)市場的建設(shè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于AC潮流的無功電價(jià)定價(jià)方法，將計(jì)及發(fā)電機(jī)的無功生產(chǎn)成本后對(duì)最小化無功成本為目標(biāo)的OPF模型的無功實(shí)時(shí)電價(jià)及進(jìn)行分析。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種基于AC潮流的無功電價(jià)定價(jià)方法，利用最小化成本的OPF模型推導(dǎo)無功實(shí)時(shí)電價(jià)，所述OPF模型的目標(biāo)是使無功運(yùn)行成本最小，假設(shè)計(jì)算中的負(fù)荷都是常數(shù)，則OPF目標(biāo)函數(shù)可以表示為：

進(jìn)一步地，所述OPF目標(biāo)函數(shù)的約束條件具體如下：

(1)系統(tǒng)潮流方程

(2)發(fā)電機(jī)有功和無功出力約束

P_Gi,min≤P_Gi≤P_Gi,max

Q_Gi,min≤Q_Gi≤Q_Gi,max；

(3)輸電線傳輸容量約束

P_lk,min≤P_lk≤P_lk,max；

(4)節(jié)點(diǎn)電壓約束

V_i,min≤V_i≤V_i,max。

進(jìn)一步地，所述OPF目標(biāo)函數(shù)的Lagrange函數(shù)為

其中λ_pi,λ_qi,μ_pi,min,μ_pi,max,μ_qi,min,μ_qi,max,η_lk,min,η_lk,max,v_i,min,v_i,max分別為相應(yīng)約束的Lagrange乘子，y_pi,min,y_pi,max,y_qi,min,y_qi,max,y_lk,min,y_lk,max,y_i,min,y_i,max分別是相應(yīng)不等式約束的松弛變量；

該問題的最優(yōu)解

從而可以得到

上式中的Lagrange乘子λ_qi等于其對(duì)應(yīng)的潮流方程式約束的不平衡擾動(dòng)所導(dǎo)致的目標(biāo)函數(shù)值的變化，也就是節(jié)點(diǎn)的無功出力的微小變化所引起的系統(tǒng)成本變化，因此λ_qi就為節(jié)點(diǎn)i上的無功實(shí)時(shí)電價(jià)，即

ρ_qi＝λ_qi。

本發(fā)明的有益效果是，

本發(fā)明提供了一種考慮發(fā)電機(jī)成本的無功電價(jià)定價(jià)模型，給出了模型函數(shù)的約束條件和無功實(shí)時(shí)電價(jià)的求解表達(dá)式，將有功實(shí)時(shí)電價(jià)的概念推廣到無功實(shí)時(shí)電價(jià)確定過程中，使無功容量大的發(fā)電機(jī)獲得無功服務(wù)的補(bǔ)償，有利于無功服務(wù)市場的建立和推廣。

具體實(shí)施方式

實(shí)時(shí)電價(jià)的定義即是電力生產(chǎn)的邊際成本。當(dāng)市場是完全競爭的時(shí)候，社會(huì)總效益可以達(dá)到最大化。在完全競爭的市場中，商品價(jià)格等于與其邊際生產(chǎn)成本，這也是采用實(shí)時(shí)電價(jià)的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論基礎(chǔ)。假設(shè)p_i為某一時(shí)刻向第i個(gè)用戶收取的實(shí)時(shí)電價(jià)，d_i為用戶在該時(shí)刻的電力需求，C為該時(shí)刻為滿足電力需求所進(jìn)行的電力生產(chǎn)的總成本，則

有功實(shí)時(shí)電價(jià)概念可以容易地推廣到無功實(shí)時(shí)電價(jià)，也即無功實(shí)時(shí)電價(jià)等于用戶無功功率地需求變化所導(dǎo)致地系統(tǒng)總運(yùn)行成本的變化率。利用最小化成本的OPF模型推導(dǎo)無功實(shí)時(shí)電價(jià)，所述OPF模型的目標(biāo)是使無功運(yùn)行成本最小，假設(shè)計(jì)算中的負(fù)荷都是常數(shù)，則OPF目標(biāo)函數(shù)可以表示為：

OPF目標(biāo)函數(shù)的約束條件具體如下：

(1)系統(tǒng)潮流方程

(2)發(fā)電機(jī)有功和無功出力約束