[發明專利]一種考慮風電并網傳輸裕度價值的節點電價計算方法

有效

• 申請號: 201811329843.0
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109447715B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 江岳文
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種考慮風電并網傳輸裕度價值的節點電價計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、提取系統信息、運行參數和網絡參數：

步驟S2：最優潮流目標函數以系統運行費用最低，運行不含風電的電力系統最優潮流，利用原-對偶內點法獲得各個節點電價、重載荷線路編號及重載荷線路輸送容量，計算沒有含風電時各條線路的傳輸裕度r_l，即

其中，h_l為線路l上的潮流；F_l^max為線路l上的最大傳輸容量；r_l為不含風電時線路l的傳輸裕度；當r_l≤α時，認為線路l是重載荷線路，α根據電網的實際運行情況取值；

步驟S3：計算風電并網傳輸裕度價值：

當風電并網后，原有的重載荷線路l傳輸裕度變為r_l^W，

若r_l^W-r_l≥0，則風電在線路l上將產生正面網絡價值；為了簡化分析問題，令：

V_l^W,T,+＝r_l^W-r_l

式中，V_l^W,T,+為風電在線路l上的正面網絡價值；

反之，若r_l^W-r_l≤0，則風電在線路l上產生負面網絡價值V_l^W,T,-，令

V_l^W,T,-＝γ_l(r_l^W-r_l)

γ_l是一個大于1的比例系數，表示在重載荷線路下繼續加劇線路過載，則其負面網絡價值更大；

若風電并網出現新的重載荷線路l，即r_l^W≤α，則風電在線路l上產生負面網絡價值為V_l^W,T,N,-，令

V_l^W,T,N,-＝r_l^W-α

若風電并網沒有使得原有的重載荷線路減載、加載或出現新的重載荷線路，則其網絡價值為0；

綜上，風電并網后對于線路l傳輸裕度價值為：

V_l^W,T＝a_l(r_l^W-r_l)+b_lγ(r_l^W-r_l)+c_l(r_l^W-α)

其中，a_l、b_l、c_l為0、1變量，對于線路l，至多有一個不為0；

步驟S4、建立考慮風電并網傳輸裕度價值的最優潮流模型：

風電并入電力系統，最主要的目的是在確保電力系統安全運行的前提下，盡可能地降低不可再生能源能耗水平，保持電力系統的可持續發展；因此，最優潮流目標函數為系統運行費用最低，即

a_i、b_i和c_i分別為常規發電機組i的成本函數；P_i^G常規發電機組i的發電出力；N^G為常規發電機組的數量；

步驟S5、求解含風電的節點電價：

為了求含風電的節點電價，將步驟S4建立模型轉化為拉格朗日函數，定義λ₁、λ_2l、λ_3l為等式約束的拉格朗日系數，且λ₁≥0、λ_2l≥0、λ_3l≥0；定義μ_1l、μ_2l、τ_1l，g_1i、g_2i、為不等式約束的拉格朗日系數，且μ_1l≥0、μ_2l≥0、τ_1l≥0、g_1i≥0、g_2i≥0、

根據KKT條件，在最優點處應該滿足：

由上式可以得到：

λ_3l＝-τ_1l(a_l+b_lγ+c_l)

則體現風電并網傳輸裕度價值的節點電價為：

把風電并網傳輸裕度價值融于節點電價中，則改進后的節點電價包含4個分量：能耗、網損、阻塞以及線路傳輸裕度；其中，節點電價中的體現了風電并網傳輸裕度價值。

2.根據權利要求1所述的一種考慮風電并網傳輸裕度價值的節點電價計算方法，其特征在于，所述步驟S4中，建立考慮風電并網傳輸裕度價值的最優潮流模型，其約束條件包括：

(1)一般約束條件：

(1.1)系統功率平衡約束：

P_j^L是節點j上的負荷，為節點k上的風電出力；P^loss為全系統網損；N^L為負荷節點數量；N^W為風電節點的數量；

(1.2)線路輸送容量上下限約束：

-F_l^max≤h_l≤F_l^max

R_l-m、T_l-i和H_l-j分別為風電、常規發電機組、負荷對線路l傳輸容量靈敏度；

(1.3)機組出力約束：

P_i^G,min≤P_i^G≤P_i^G,max

P_i^G,min和P_i^G,max為常規發電機組i的最小和最大出力；

(1.4)節點風電出力約束

為節點k上的風電最大出力；

(2)新增風電并網后傳輸裕度約束

β_l≤V_l^W,T

式中，β_l，-γ_lα≤β_l≤1，為根據電網實際運行狀況所設定的閾值。