[发明专利]一种基于网络安全约束的电能价值评估方法

说明书

本发明公开了一种基于网络安全约束的电能价值评估方法，包括以下步骤：步骤一、构建基于交流最优潮流的节点边际电价模型；步骤二、建立基于网络安全约束的节点边际电价模型的约束条件，包括等式约束和不等式约束，所述的等式约束包括有功功率和无功功率平衡条件，所述的不等式约束包括节点电压约束、机组出力约束和输电线路潮流约束；步骤三、选择原对偶内点法对节点边际电价模型进行求解，得到电能价值评估影响因素；步骤四、在步骤三得到的电能价值评估影响因素的基础上，进行仿真验证。本发明交流节点边际电价模型有效，能够正确评估电能价值。

技术领域

本发明属于电力市场机制设计领域，具体涉及一种基于网络安全约束的电能价值评估方法。

背景技术

电力工业通过发电设备将煤炭、天然气、石油、核燃料、风能、太阳能、水能、潮汐能等一次能源转换为二次能源，再通过输电、变电与配电系统供给用户，起到生产、输送和分配电能的作用，其作为国民经济发展中最重要的基础能源产业，与社会各方面的发展和人民日常需求密切相关。

传统电力工业的运营模式采用垂直一体化垄断模式，由电力企业垄断发电、输电、配电和售电等电力生产、消费的各个环节，难以鼓励电力行业实现有效运营，增加了企业管理难度，不利于电力工业效率的提升。时代的发展证明电力工业的市场化改革为必不可挡的趋势。在电力行业引入市场竞争机制，把生产、输送和分配电能的各环节分开并相应建立独立企业，可实现电力企业管理的专业化，有利于生产效率的提高，从而促进我国电力事业的长期稳定发展。目前，我国的电力系统正逐步进行市场化改革，致力于引导形成统一开放、协调联动的电力市场体系。电力企业开始竞价上网，大客户直购电稳步进行，试点工作将逐步推广，电力市场化改革正有序深入地推进。

电力市场通过电价来体现电能的价值，电价制度的改革无疑是电力市场改革的第一步。建立有效、可靠的电价机制以实现资源的合理优化配置是电力工业改革的目标。合理的电价制度将为市场参与者提供直观的经济信号，促进电力市场的长期稳定发展。我国关于电价定价机制确立的研究仍在逐步探索的阶段。

目前在电力现货市场交易中，通行的价格机制为按市场参与者的报价进行结算(Payasbid，PAB)或者按照市场边际出清价格结算，后者是一种统一的价格机制，即各市场参与者按照统一的市场边际出清价格结算，此机制运行效率更高。电力市场中边际价格的出清机制由系统边际电价(System Marginal Price，SMP)过渡到区域边际电价(ZonalMarginal Price，ZMP)，再发展到节点边际电价(Locational Marginal Price，LMP)。系统边际电价只在系统不会发生阻塞时才起作用，其形成过程未考虑输配电损耗或阻塞，即整个市场中所有节点的电价均相等。若在市场出清时计及输电网络安全约束，则能够在市场出清的同时进行阻塞管理，形成包含输配电损耗分量和阻塞分量的出清电价，把一些不容易发生输电阻塞的节点划分到一个区域内，采用统一的区域边际电价进行结算，可提高出清效率。

目前普遍认为，节点边际电价机制为最有效、最可靠的电力市场定价机制，在北美、澳大利亚、新加坡、新西兰等地的集中式电力市场中得到了广泛应用。节点边际电价理论最早于80年代提出，是指在满足发电设备运行特性和相应约束条件的情况下，在某一节点增加单位负荷需求时的边际成本，即代表在某时间、某地点消费“多一度电”所需要增加的成本。系统运行的安全性要求形成输电线路约束，可能造成输电网络阻塞的发生。当输电线路无阻塞且不计及网络损耗时，系统中所有节点的边际电价相同，即等于系统边际电价的值；在有约束条件下各节点电价不同，可反映电能在系统中在不同时刻，于不同位置的价值，即反映特定节点的电力供需关系。节点边际电价在时间维度的变化映射出用户负荷需求的变化；在空间维度的变化映射出网络损耗与线路传输阻塞的影响。