[發明專利]一種動態分區的解析化模型的構建方法

有效

• 申請號: 201910001664.2
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN110189230B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 許競;王震學;楊洪波;吳錫光;王旭升;劉長春;張浩;陳建華;王玉璽;林帥;宋軼;張海萌;孟祥紅;崔鵬飛;陳自強;韓莎;王利賽
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司秦皇島供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06F30/31
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;佛新瑜

本發明提出一種動態分區的解析化模型的構建方法，包括：基于電網的各發電節點的報價信息、阻塞線路信息、電網潮流分布、拓撲結構，確定阻塞線路集合、最優分區個數和發電節點對分區的歸屬；使用融合算法基于上述信息獲取非發電節點對分區的歸屬；確定所有節點對分區的最佳歸屬，在分區之間劃分清晰邊界。其通過“以節點電價落差為導向”的解析化動態分區模型和“以阻塞線路分析為導向”的節點分區歸屬的融合算法，建立了一種完整的基于解析化方法和融合算法的綜合動態分區定價模型，其中解析化方法成功地解決了機組分區問題和以往尚未解決的發電節點地域性交叉問題，而融合算法則解決了分區邊界的問題，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于電力系統運行領域，特別涉及一種動態分區的解析化模型的構建方法。

背景技術

電價機制是電力市場的核心問題。在世界各國的電力市場長期發展中，主要有三種定價機制：系統邊際定價、分區邊際定價和節點電價機制。隨著輸電定價和阻塞管理研究的深入，在全網統一價格結算和節點邊際價格結算兩種電價機制的基礎上，越來越多的研究開始關注利用分區電價機制來簡化輸電定價和阻塞管理。

大量實踐表明，某些區域之間的線路頻繁地發生阻塞現象，而某些區域內部阻塞則很少出現，為此，有學者提出了分區定價的價格機制，該方法已被挪威、瑞典和美國佛羅里達州采用。分區電價機制是為了滿足電力市場設計可操作性要求而對節點電價機制的一種簡化。與節點電價相比，分區電價機制的交易決策模型的規模和計算復雜性較小，更加符合工程實踐的需要。分區電價機制的含義是：將系統分成幾個不同的區，當分區內無阻塞現象時，同一分區內的節點具有相同的分區邊際電價。因此，分區定價機制不僅是一種區域電價機制，同時也是一種阻塞管理機制。分區定價機制具有兩個特點：①體現電源和負荷的區域性分布，能引導電源和負荷的合理選址；②考慮了阻塞只是頻繁地發生于分區之間的特點，因此阻塞管理比較容易實現。

然而，由于輸電網絡的復雜性，分區邊界的合理劃分成為一個比較困難和備受爭議的問題。美國聯邦能源管制委員會(FERC)要求：合理的分區邊界必須準確地體現電網的阻塞狀況。迄今為止，分區電價一般都是固定分區或人工設定的分區方式，不能最大限度地發揮分區電價機制的效益。目前，分區的主流思想有兩種：①以阻塞線路為基礎的WEPEX(Western?Power?Exchange)分區界定方法；②以節點電價差為基礎的CCEM分區思想。前一種方法規定分區邊界必須由阻塞線路組成，但是該方法無法解決阻塞線路發生在環網內的情況。后一種方法則認為分區不應該建立在物理阻塞線路的基礎上，而應該建立在節點電價落差的基礎上，即同一分區內的節點電價基本接近，不同分區的節點電價差別較大。CCEM方法在輻射型電網比較容易實現，但對于復雜的電網，由于分區邊界處的節點電價差別不大，分區邊界的合理劃分比較困難。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種動態分區的解析化模型的構建方法，其包括以下步驟：

步驟一、基于所述電網的各發電節點的報價信息、阻塞線路信息、電網潮流分布、拓撲結構，確定阻塞線路集合、最優分區個數和發電節點對分區的歸屬；

步驟二、使用融合算法基于上述阻塞線路集合、最優分區個數和發電節點對分區的歸屬獲取非發電節點對分區的歸屬；

步驟三、確定所有節點對分區的最佳歸屬，在分區之間劃分清晰邊界。

其中所述步驟一之前還包括獲取電網中的所有節點的節點屬性，所述節點屬性指示所述節點為發電節點或非發電節點。

其中所述步驟三之后還包括：基于以上分區和邊界信息實現分區定價。

其中，所述發電節點包括具有報價信息和可變出力的機組節點，所述非發電節點包括負荷、變電站。

其中，所述步驟二為基于解析化動態分區定價模型來確定所述阻塞線路集合、最優分區個數和發電節點對分區的歸屬。

其中，所述解析化動態分區定價模型如下式：