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电力市场的输电阻塞管理的研究


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摘 要
在我国目前电力市场化的改革过程中，为了确保电力输送的安全与经济，在输电线路发生阻塞时，为了消除输电阻塞，需要研究如何制订既安全又经济的调度计划。针对问题1我们根据题目中提供的数据采用线性和非线性回归进行统计分析，利用最小二乘法我们得到了有功潮流和各发电机组出力的近似表达式，通过拟合误差分析我们发现非线性回归的分析精度（0.00063638%）要远远高于线性回归的精度精度（0.8%）；对于问题二中关于阻塞费用计算规则我们主要采用了双边交易模式的算法；针对问题4和问题5中两个给定负荷需求条件下，由电力市场的交易规则和输电阻塞管理原则。通过分析各机组的时段报价和出力能力，运用Matlab数学软件，采用树增长法的原理，得到解决问题的可行方案。其优点是大大减少计算机搜索时间，且结果精确，又可以根据不同分析得到机组出力分配预案，与各个线路上潮流限值，安全裕度，机组爬坡速度等限制，根据是否引起输电阻塞，按照安全且经济原则，重新调整了各机组出力分配方案，有效的解决了此电力市场的输电阻塞管理。根据实际情况的不同我们可以进一步的将我们的模型进行推广成实际可行的方法（如动态阻塞管理，金融期货期权输电管理，库联混合动态制）。

关键词： 电力系统 阻塞管理 爬坡速度 潮流限制 安全裕度
一、问题的提出

我国电力系统的市场化改革正在积极、稳步地进行。2003年3月国家电力监管委员会成立，2003年6月该委员会发文列出了组建东北区域电力市场和进行华东区域电力市场试点的时间表，标志着电力市场化改革已经进入实质性阶段。可以预计，随着我国用电紧张的缓解，电力市场化将进入新一轮的发展，这给有关产业和研究部门带来了可预见的机遇和挑战。
电力从生产到使用的四大环节——发电、输电、配电和用电是瞬间完成的。我国电力市场初期是发电侧电力市场，采取交易与调度一体化的模式。电网公司在组织交易、调度和陪送时，必须遵循电网“安全第一”的原则，同时要制定一个电力市场交易规则，按照购电费用最小的经济目标来运行。市场交易-调度中心根据负荷预报和交易规则制定满足电网安全运行的调度计划——各发电机组的出力（发电功率）分配方案；在执行调度计划的过程中，还需实时调度承担AGC（自动发电控制）辅助服务的机组出力以跟踪电网中实时变化的负荷。
设某电网有若干台发电机组和若干条主要线路，每条线路上的有功潮流（输电功率和方向）取决于电网结构和各发电机组的出力。电网每条线路上的有功潮流的绝对值有一安全期限，限值还具有一定的相对安全裕度（即在应急情况下潮流绝对值可以超过限值的百分比的上限）。如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值，称为输电阻塞。当发生输电阻塞时，需要研究如何制定既安全又经济的调度计划。
电力工业正在由传统的垄断管制向竞争监制型转变。解除管制、引入竞争已经成为世界各国电力行业发展的总趋势。电力工业的这一巨大改革就是要将电力工业纳入市场经济框架，通过市场竞争来实现资源的优化配置，提高效率，降低成本，优质服务，合理规划，促使电力行业长期持续稳定发展。
电力市场与其他商品市场的不同在输电环节表现得尤为突出：电能输送通过结构复杂的输电系统环节，要遵循基尔霍夫定律，同时必须满足多种物理约束，输电路径十分复杂，且不能人为指定。因此输电服务