[发明专利]一种考虑输电阻塞盈余的输电网扩展规划方法

说明书

本发明属于输电系统技术领域，公开了一种考虑输电阻塞盈余的输电网扩展规划方法，包括以下步骤：步骤1：建立节点边际成本优化模型及输电网优化配置模型；步骤2：获取输电线路参数、发电机组的发电参数、节点负荷参数及基础参数；步骤3：节点边际成本优化模型计算发电机节点i的边际成本及负荷节点j的边际成本；步骤4：输电网优化配置模型根据输电线路参数、发电机组的发电参数、节点负荷参数、其它基础参数、发电机节点i的边际成本及负荷节点j的边际成本得到电网阻塞盈余最小的最优输电线规划方案。本发明针对电力市场环境下输电线路优化配置问题，具有合理规划输电系统、最优化调度电力资源的优点。

技术领域

本发明属于输电系统技术领域，具体为一种考虑输电阻塞盈余的输电网优化配置的方法。

背景技术

随着我国电力改革逐步深入，电厂与电网将彻底分离，分别成为独立的发电公司和具有自然垄断地位的电网公司。电网公司既是电力系统运营者又是输电资产所有者，肩负电力平衡运营、输电服务及对输电设施维护、拓展和投资的职能。因电网公司受到自然垄断性，要受到政府和其他机构的监管，随着电力市场机制的建立和完善，竞争的电力市场对电网将有新要求，电网的发展环境也会发生变化，电网规划的思路也将随之调整。电力系统中电源多分布于偏远山区，用电负荷集中在沿海地带，离电源点较远，只能通过高压输电方式传输电能。随着社会经济快速发展，城市用电量激增，而输电线路的传输容量却跟不上用电负荷的增长，若输电线路不及时扩容，输电网就会出现输电线路功率越限的现象，该现象在电力系统中称为输电阻塞。

当系统发生输电阻塞现象时，电网调度员通常操作就是关停发电机或者切除负荷，让输电线路运行在安全范围内运行。随着国家战略部署和电力市场放开，输电系统作为发电厂商与配电用户的桥梁，其重要性不言而喻。在电力市场中，发电厂与用电用户签订了中长期合约，若输电阻塞问题没得到解决，对发电厂和用户的结算电价会产生较大影响。

国内外学者对输电系统规划展开了大量研究工作，有文献综合考虑了环保、电网可靠性、系统运行时网络损耗费用、电网投资架线费用及其运行维护费用等，建立了输电网多目标规划模型。有文献基于全寿命周期理论建立了以全寿命周期成本最小和切负荷量最小的多目标输电网机会约束规划模型，该模型可为电网规划人员提供指导意见。有文献考虑到线路开断措施，建立了考虑线路开关限流的输电网双层规划模型，上层模型以输电网全寿命周期总投资成本最小为目标，下层以开断线路数量最小为目标。上述研究未考虑到电力市场交易影响，那么有团队提出了电力市场环境下输电系统多场景混合性规划模型，整合了确定性规划准则和概率性准则的相关约束和参数。也有学者提出以电力不足期望值和投资费用最小、投资收益最大为目标的多目标优化模型，所提方法可以用最少的投资达到尽可能高的可靠性，并最大化投资收益。还有学者的研究以输电网投资收益最大为上层目标，以社会成本最小为下层目标，建立了兼顾输电收益和社会成本的双层输电网规划模型。上述文献考虑电力市场交易影响不够深入，兼顾输电建设投资成本的同时如何以电力交易信号来引导输电系统规划值得深入研究。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种考虑输电阻塞盈余的输电网优化配置的方法。技术方案如下：

一种考虑输电阻塞盈余的输电网扩展规划方法，包括以下步骤：

步骤1：建立节点边际成本优化模型及输电网优化配置模型，执行步骤2；

步骤2：获取输电线路参数、发电机组的发电参数、节点负荷参数及基础参数，执行步骤3；

步骤3：节点边际成本优化模型根据输电线路参数、发电机组的发电参数及节点负荷参数计算发电机节点i的边际成本及负荷节点j的边际成本，执行步骤4；

步骤4：输电网优化配置模型根据输电线路参数、发电机组的发电参数、节点负荷参数、其它基础参数、发电机节点i的边际成本及负荷节点j的边际成本得到电网阻塞盈余最小的最优输电线规划方案。