[发明专利]一种基于分时电价策略的电网安全稳定计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电力需求侧管理中，将经济模型和工程模型相结合，应用经济学理论进行电力系统安全分析计算的方法。

背景技术

我国2014年初公布了新的电力改革方案，决定在售电侧进行市场化改革，引入独立的售电公司，独立定价，进行市场竞争。市场化的核心问题体现在电力销售自由竞争上，所以电力改革的核心是全面市场化取向的电价制度改革。电价制度改革势必改变现有的电力系统运行方式，给电网安全带来新问题。

由于售电侧市场化改革概念于2014年初最早提出，此前国家电网并未引进市场化的售电侧公司，所以没有关于售电公司通过市场需求调整电力价格进而影响电网安全稳定的研究。此外，由于电网营销部门只负责电力营销业务，电网科研部门只负荷电网仿真运行等计算工作，二者没有联合研究配电侧市场化对电网安全稳定影响课题的先例，造成近年来电力市场研究仅局限于理论，缺乏实用价值。在这样的背景下，电网侧急需了解新一轮电力市场改革给电网实际运行带来的积极和消极影响。

发明内容

发明目的：

本发明提供一种基于分时电价策略的电网安全稳定计算方法，其目的是通过改变负荷曲线调节电网侧供需平衡，移峰填谷，进而解决困扰工业负荷地区的热稳定及暂态稳定问题，实现电网可靠经济运行。

技术方案：

一种基于分时电价策略的电网安全稳定计算方法，其特征在于：首先计算出典型运行方式下电力负荷与电价之间的数学关系，其次通过数学模型得到不同电价对应的不同电力负荷；最后，通过改变电价改变负荷，进而控制该地区的电网运行方式，提高该地区电网安全稳定性。

该方法具体步骤如下：

(1)选取工业负荷占地区总负荷比重较大的地区电网作为研究对象；

(2)通过查询电网实时参数，得到该地区典型变电站所带日平均负荷曲线；

(3)计算出选取变电站在每个电价时段的负荷平均值；将指定时间段内的每个时刻负荷平均值相加，除以时刻点数，得到指定时间段内的负荷平均值：(X1+X2+X3+…Xn)/n＝X，(Y1+Y2+Y3+…Yn)/n＝Y，(Z1+Z2+Z3+…Zn)/n＝Z(1)；X为高峰时段平均负荷(MW)，Y为低谷时段平均负荷(MW)，Z为平均时段平均负荷(MW)，n为时刻点数；

(4)计算现有电价体系内选取变电站连接的所有电力用户缴纳的电费某月平均值，即用每个时段的电价乘以该时段的平均负荷值；

1.34元/kWh*1000*8小时*X MW+0.5元/kWh*1000*7小时*YMW+0.898元/kWh*1000*9小时*Z MW＝A元(2)；

A为选取变电站连接的所有电力用户缴纳的电费某月平均值；

(5)使用Matlab现有拟合工具对现有工业用户电价体系及各时段负荷进行拟合，并拟合出最大峰谷差时刻负荷曲线；在Matlab中输入峰谷平三个时间段的三个负荷平均值X，Y，Z作为纵坐标值，用拟合功能链接这三个点，得出一条曲线；

(6)改变原有价格体系，对原来固定不变的高峰、低谷和平均电价进行调整，分别设定为x元/kWh，y元/kWh和z元/kWh，使用户用电成本小于原先用电成本；

x元/kWh*1000*8小时*X MW+y元/kWh*1000*7小时*Y MW+z元/kWh*1000*9小时*Z MW<A元  (3)；

(7)用3D图，画出不等式(3)，即新电价为横坐标，成本为纵坐标；并拟合出该方案下最大峰谷差时刻负荷曲线，即用步骤(5)的方法拟合出从低谷负荷上升至高峰负荷的一小时内的负荷曲线；

(8)归纳不同定价策略下的最大峰谷差，并找出各种定价策略的峰谷差的最小值；

(9)对该地区进行N-1安全校核，即断开某条线路，计算潮流，找出有功功率超出其热稳定极限的线路，并找出有功功率未超出热稳极限的线路；分别在不同价格策略下对该地区进行暂态稳定计算分析，即假设某线路发生三相对地故障后计算选取变电站的功角及电压波动情况，找出变电站在故障前、故障中和故障后的功角及电压值；找出选取变电站功角波动小或者电压恢复快的价格方案。

优点和效果：