电力市场中的输电服务（一）

输电服务的理论是电力市场理论的核心。本文论述输电服务的组成、各部分的特点、输电费用计算的一般步骤、以最优潮流为核心的计算模型、输电定价方法及输电服务研究的应用前景。     

英国输电定价模式及在我国电网中的应用

英国是最早实行电力市场化改革的国家之一，于2001年实行了电力市场新模式，其中输电费用的计算比较完善。从接网费用、电网使用费及平衡服务费用3个方面阐述英国的输电定价机制。应用其电网使用费的模型对我国某大区电网进行电网使用费的计算与分析，结果表明该方法不但可给发电厂商和用户提供有效的经济信号，而且还可保证电网公司的年收支平衡，值得借鉴。     

采用随机概率模拟法的多区域联网系统最小生产费用模型

本文介绍一种采用随机概率模拟方法和最优化方法相结合的多区联网最小电力生产费用模拟模型。该模型采用随机概率模拟方法计算每个区域电网发电费用增量曲线。然后根据区域电网发电费用增量曲线和每小时负荷，求解一个非线性最优化主问题，在电力电量平衡，区域电网间联络线容量限制和输电损失等约束条件下，求使联网系统总的电力生产费用最小的各联络线路上电力交换容量。最后，根据联网后各区域电网的电力负荷进行生产模拟，联网前后系统总生产费用之差就是联网的经济效益。     

新英格兰电力市场运行备用辅助服务浅析

对北美新英格兰电力市场的运行备用辅助服务进行了详细的研究,分析了运行备用的内涵和投标内容、服务容量、机会损失费用及费用计算方法,详细总结了市场的清算价格和结算方法,最后分析了我国运行备用辅助服务的现状并提出了具体的设想。     

电力市场辅助服务的综合竞价模型研究

在基于电力市场辅助服务模式的基础上,提出一种新的电力市场辅助服务的综合竞价模型,该竞价模型可以同时考虑电能和AGC以及旋转备用等多项辅助服务功能.实例计算表明,该竞价模型是可行的.     

国外自动发电控制辅助服务交易市场的比较研究

电力市场环境下自动发电控制作为一种重要的辅助服务,是保证电网安全、优质和经济运行的必备手段。介绍了德国AGC交易市场、美国新英格兰AGC交易市场、澳大利亚AGC交易市场等国外主要电力市场自动发电控制辅助服务交易市场,从定价方式、交易周期、结算价格、价格限制、费用组成、费用来源等进行了分析,并比较了各自的特点。     

电力市场中的黑启动服务

在电力市场的背景下，黑启动辅助服务是保证系统安全可靠供电的重要和必要手段之一。文中描述了黑启动的目标、形式，通过对黑启动机组的选择以及提供黑启动服务所需工作的讨论，提出了黑启动服务费用的计算、收取和支付方法，并指明了参与黑启动服务的各方在提供服务的过程中的权利和义务。对电力市场条件下的黑启动服务进行了较为系统的描述，对当前各区域电网建立电力市场、提供黑启动辅助服务具有一定的参考价值。     

条件风险价值约束下的发电商容量分配模型

在成熟的电力市场中,发电商可选择在日前市场、实时市场、辅助服务市场等多个市场中进行交易,以降低风险,提高收益.在不同的电力交易市场中分配容量与证券市场中的资产组合类似,可通过建立均值-条件风险价值模型进行优化.但由于电力商品的一些独特特性,必须对证券市场中的模型进行修正,才能适用于电力市场.建立了电力市场中具有非V型交易费用的均值-条件风险价值模型,并通过模拟计算,比较交易费用对容量分配策略的影响.     

电力市场下基于可靠性的输电服务定价研究

研究电力市场环境下输电服务中考虑可靠性因素的嵌入成本合理分摊问题。在分析当前电力市场输电服务定价中有关电网嵌入成本的一些方法的基础上，提出一个新的定价模型，该模型不仅说明用户在进行电力交易的同时应为供电可靠性承担一定费用，而且也暗示电网公司应合理安排供电，积极进行网络的扩建。此模型可为具有自然垄断性质的输电服务注入一些市场化因素。     

基于安卓平台的电力仪表远程读取系统

针对当前电力系统中的部分传统指针仪表人工读取不便且改造费用较高的情形,设计并实现了一种基于安卓平台的电力仪表远程读取系统。首先,使用数字图像处理算法对电力仪表的指针进行识别;其次,根据仪表的形状特征,设置角度阈值,检测仪表指针偏转角度;进一步地,根据偏转角度与表盘量程计算仪表的指针读数;最后,利用手机的短信服务功能发送仪表读数。实验结果表明,所设计系统能够有效实现电力仪表的远程读取,具备现场应用潜力。     

基于分布式最优潮流算法的跨区输电阻塞管理研究

使用辅助问题原理(APP)和序列2次规划(SQP)的分布式最优潮流算法来解决跨区域的输电阻塞问题。研究大系统互联电网的最优潮流优化(OPF)策略，分析电网分区的分解协调模型，使用APP来解决区域耦合约束，将一个大的电网互联系统分解成多个区域子问题。跨区域阻塞管理问题可描述为调整成本最小的优化问题，通过区域分解把跨区域阻塞管理问题分解为多个区域的SQP问题，这些问题可在分布并行的方式下求解。对3个区域互联的IEEE RTS-96算例进行分析，结果表明该文算法是一种有效的跨区域输电阻塞消除算法，在电力市场中有良好的应用前景。     

一种确定电力系统最优安全运行点的新方法

针对当前电力系统运行点趋于稳定边缘的现象,提出了一种确定电力系统最优安全运行点的新方法.文中考虑电压安全裕度的改进的多目标最优潮流模型在确保系统运行于理想负荷裕度的同时优化系统的综合运行成本.该方法采用连续潮流法与传统最优潮流模型确定多目标最优潮流模型的初始权重系数,然后用预测-校正原对偶内点法求解改进模型.仿真结果表明,文中提出的改进模型与基于目标规划的多目标最优潮流模型相比,不仅能有效确定系统的最优安全运行点,而且在系统运行偏离理想负荷裕度时具有二次惩罚策略,其优化目标将最终迫使系统运行点向理想负荷点靠近.     

基于半定规划法的含分布式潮流控制器最优潮流

分布式潮流控制器能够灵活地提升现有线路的输电能力,从而降低系统运行成本,但该设备的引入会增加电力系统最优潮流问题的复杂度与非凸程度。针对分布式潮流控制器的结构及原理进行了分析,提出一种简化的稳态功率模型,并考虑到装置运行时各串联单元自身容量限制,给出实际电网中分布式潮流控制器线路的潮流可行域。基于此,采用对初值选取不敏感的半定规划法建立含分布式潮流控制器的系统最优潮流模型,并选用原对偶内点法进行求解。算例测试结果表明,所提方法能有效解决含分布式潮流控制器的系统潮流优化问题。     

基于树木生长算法的含UPFC的最优潮流计算

最优潮流(OPF)计算是一个非凸优化问题,统一潮流控制器(UPFC)的引入增加了OPF问题的非凸程度,使得基于内点法的传统优化算法难以获取全局最优解。文中提出基于树木生长算法(TGA)的计及UPFC的最优潮流计算方法,将发电成本与有功网损、电压偏移加权作为目标函数,并考虑网络与UPFC设备的安全运行约束,优化了OPF模型。最后基于IEEE 30节点系统以及南京西环网116节点实际系统进行算例测试,对比TGA、粒子群与内点法的结果,并使用蒙特卡洛方法对不同的启发式算法分别进行50次计算,验证了TGA具有更好的求解精度与鲁棒性。     

考虑电压稳定约束的最优潮流

采用指数负荷模型研究了有载调压变压器对系统最优潮流的影响。在阐述电压稳定性L指标的基础上,将L指标引入传统最优潮流中形成电压稳定约束的最优潮流,运用原-对偶内点法求解该模型。算例结果表明,该模型鲁棒性较好,能更加真实地反映系统实际运行情况。不同静态负荷模型对系统电压稳定性和经济性有一定的影响,系统电压稳定性的提高是以牺牲经济性为代价的,在考虑电压稳定性时,有载调压变压器的加入可以有效降低系统燃料费用,平抑系统有功出力和燃料费用的波动,将波动维持在一个较小的范围内。     

多区域互联电力系统输送服务边际电价的实现和分析

在电力工业中,按参与转运的电力公司和其他电力公司（电力交易方）在地域上的关系可以划分为不同的转运类型：区域内部,母线到母线;区域间,区域到区域;区域间,区域到母线;区域间,母线到区域;区域间,母线到母线。在一个多区域互联电力系统中,一个区域的有功/无功的边际转运成本是系统中电力交易买卖双方的功率变换变化一个单位时引起的该区域内运行成本的变化。每一个转运区域的边际转运成本是用多区域最优潮流模型基于最优发电调度计算得到的。应用每个区域的发电成本对母线功率需求变化和功率交换水平变化的信息,可以计算不同类型的电力交易的边际转运成本。文中通过一个有16条母线和４个互联区域的系统来分析和运用所提方法,并讨论了负荷水平和交换功率水平变化对边际转运价格的影响。     

基于内点法的快速解耦最优潮流算法

在电力市场环境下,最优潮流是计算实时电价的有力工具,因而就对最优潮流的计算速度提出了更高的要求。为适应一需求,本文在常规的内点法最优潮流的基础上提出了快速解耦内点法最优潮流,即把快速解耦的思想引入进来使其修正方程系数矩阵常数化,使每次迭代所需时间大大缩短,显著提高了计算速度。通过测试系统的计算表明该算法具有计算速度快,鲁棒性好的特点。     

互联电网的直流最优潮流分解算法研究

研究了大系统互联电网的最优潮流优化策略,基于部分对偶理论分析了电网分区的分解协调模型,提出了一种基于直流最优潮流模型的互联电网多区域分解最优潮流并行求解算法,将一个大的电网互联系统分解成多个区域子问题,每个区域子问题是个典型的二次规划问题,使用直流最优潮流模型来求解互联电网的最优潮流分布,讨论了分区优化收敛条件。通过交换输出电价和边界节点相位角,完成区域间的信息交换。使用上述分解算法对IEEERTS-96算例的多个互联区域进行了分析,结果表明本文算法是一种有效的求解算法,适合大区电网互联后在线分布式动态OPF计算。在电力系统有极大的应用前景。     

含广义统一潮流控制器(GUPFC)的最优潮流模型和算法研究

广义统一潮流控制器(GUPFC)作为比统一潮流控制器(UPFC)控制能力更强大的FACTS装置，其对最优潮流(Optimal Power Flow)的影响需要深入地研究。根据GUPFC的控制原理，基于功率注入法建立了含GUPFC的OPF数学模型，并采用基于信赖域内点法的最优潮流算法予以求解。该算法采用多步中心校正原一对偶内点法连续求解线性规划子问题，通过信赖域决定线性化步长的选取。对IEEE30和118节点系统作了数值计算，结果表明，GUPFC不仅可控制节点电压而且可控制多条线路潮流，显示出强大的控制能力，同时也说明了含GUPFC的OPF数学模型和算法的可行性和有效性。     

含大规模风电的电力系统优化调度模型

为研究发电侧电力市场环境下,大规模风电并网对电力系统运行方式的影响,提出一种考虑风电极端出力时的火电机组竞价开机方法.其核心思想是以等效最小负荷作为竞价容量,确定火电机组的初步开机机组,而后校验初步开机方式能否满足等效最大负荷的要求;如果不能满足要求,则在等效最小负荷时刻弃风,以提高竞价容量,如此直到开机方式可行.此外,建立总购电费用最小的最优潮流模型,采用约束成本变量法和内点法,求解最优潮流模型,并应用算例验证模型和方法的可行性.