9 N6 [7 {) Q4 b4 n 目前计算CBM没有很好的方法，一般取为系统内最大发电单元出力的一个倍数，或者取为TTC的一个固定的百分比，这两种方法可统称为确定性方法。文献［7］引用发电可靠性指数LOLE(Loss ofLoad Expected)来计算CBM的值。7 L, h* ]! K: l! V$ I6 r2 G' v
) y% k0 R% ~* _( ^6 k5 h/ D$ L 一般假设发电可靠性指数为LOLE＜1天/10年，或LOLE＜2．4小时/年，也就是说在10年中，负荷超过最大发电容量的时间累计最多不超过1天。如果某区域自身不能满足该标准，就需要预留输电裕度以便从其它区域得到功率。这些需要的功率在其它区域的分配是按照其它各区域的LOLE指数相反的比例进行的，即LOLE指数的区域将提供更多的功率。显然当区域内部发电备用充裕时所需CBM可能为零。/ }6 T4 `; f+ N4 g: F
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无论用哪一种方法，输电提供商对所有的用户服务公司的要求准则必须同等。而计算方法的选取往往取决于时间跨度的大小。举例来说，研究很近时间断面的情况，发电机强迫停运或保养停运的不确定度很低，确定性的方法就比较适用。而在研究长时间跨度的情况时，由于不确定度的原因，随机方法更适用。: g: o' T& g* ~# P
6 _) A0 }/ | ^ e2 f7 d8 j 通常来说，CBM不需要实时计算，一个比较长的时段里的CBM可以取其中的最大值。+ d# q- C. X* ]5 |) g# `
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3 ATC的计算方法: B2 V2 F4 {: S- \4 T" N- N
. W& G8 ?6 K+ ~. R s
ATC计算方法大体上可以分为确定性的求解方法和基于概率的求解方法两大类。确定性的方法主要包括线性分布因子法(LDF：Linear Distribution Fac－tor)、重复潮流法(RPF：Repeated Power Flow)、连续潮流法(CPF：Continuation Power Flow)、最优潮流法(OPF：Optimal Power Flow)、灵敏度分析法等。另外不少文献采用概率性的方法计算ATC时，主要基于很多电力系统参数所具有的各种随机特性，因而期望在概率框架下能得到与实际情况更为接近的解。事实上，一方面这些随机不确定因素在TRM中已被计及，另一方面在求解ATC时基于概率的方法与确定性方法的基本原则是一致的，因此这里只评述确定性的求解方法。 , {/ d5 ~3 I8 ^# J7 m: i+ u : [& ]! y* V$ x3．1 线性分布因子法 ) ?# A# y" |/ F K( Y/ O* H! Y' J7 e7 p- d3 z& p/ R, M/ R: l n
线性分布因子法也叫直流灵敏度系数法，是基于直流潮流分析实际网络响应系数的方法，一般用到多种线性分布因子［8］［9］。 * s" D" b' z. z7 O& n: S' ?" [& l5 f5 m t: B5 b* ?6 @5 x; k% A! q
直流潮流假设节点电压幅值为常数，计及支路电抗而忽略支路电阻，因而不存在线损。直流潮流模型是线性的，不需要迭代，因而计算速度快，目前在电力系统各个领域中得到广泛的应用。5 ~' O+ M+ J' `/ Q# t5 h7 l9 u
1 [6 p* L. T# d$ U2 [1 ]/ R
文献［10］介绍了支路停运分布因子(LODF)、功率传输分布因子(PTDF)和发电机停运分布因子(GODF)，给出了在基准状态、支路停运和发电机停运情况下的ATC计算模型。其中，LODF描述了当电网中发生单条支路停运时其它支路上有功潮流的变化；PTDF描述了在指定的送受端间多传输单位有功功率时各支路潮流的变化；GODF描述了某一发电机停运后，系统各支路有功潮流的变化。这样在基准状态、单支路停运和单发电机停运下各条支路的有功潮流的增量都与假想的功率传输的增量成线性关系。在已知各条支路过负荷极限的情况下，可以方便地计算最大的输送功率增量。这个数量实际上是TRM、CBM与ATC之和。) l! ]$ F1 x& J! d- p
3 G5 c- m8 x r; O9 r
线性分布因子法能很方便地考虑“N－1”静态安全约束和支路过负荷约束。在计算过程中不需迭代，求解速度快，可以满足在线应用。但无法计及电压约束和其它稳定约束，并且由于忽略电压和无功因素，在电网结构不紧密、无功支持不充足的系统中将存在较大误差。文献［2］中提及的网络响应法(Network Response Method)和额定系统路径法(RatedSystemPath Method)计算ATC也可以看成是属于线性分布因子的计算方法。 ; m# Z2 z4 }! A. _& R7 s' z4 [5 T 5 K) U3 m b& N/ n, W, h2 G3 k8 \3．2 重复潮流计算法, w" x7 M4 U \; s$ j! F
8 O# D+ N+ T5 |6 ]- M2 [' b 重复潮流法又叫常规潮流法［7］。这种方法基于常规交流潮流，计算中考虑节点电压限值约束，支路过负荷约束以及其它可能的稳定约束。其要点是逐渐增加负荷侧的负荷，同时相应增加发电侧的出力，直到某一约束生效为止，此时通过所研究断面的有功潮流之和即为最大输电能力TTC。; a, \" ]5 W5 A) b' J% |
/ D1 L3 J% W& s 典型的电力系统交流潮流方程可以表示为： 4 A- ~0 F6 n/ c! F ' t' K* `) g4 H9 \" N, o) o! e- J9 j
7 B+ V @# m$ Z( W# [+ I. y8 Y$ m 与线性分布因子法相比，该方法的优点在于能考虑系统非线性以及无功的影响和静态电压稳定性。它可以避免重复潮流方法在电压稳定极限附近的病态问题。但是，CPF方法对指定的发电机群和负荷群采用了不变的功率注入变化方向向量，不考虑系统无功和电压的分布优化，这可能会使ATC的计算结果略为保守；CPF方法由于包括了重复预测和校正的过程，计算时间长，无法满足在线计算要求；此外难以考虑“N－1”静态安全约束，λ的步长也较难合理确定。& p9 W4 s( M: @: P
{; Y" D3 i1 _- i1 G$ E: b 本文介绍了电网可用输电能力的计算框架，解 释并给出了TRM和CBM这两种裕度的内容和计算方法。分析了计算ATC的各种算法，分析比较其优缺点，得出如下结论： , z* E: }, t$ L/ n C , G- m3 c" I; G* u' E6 M6 c0 Z a．电网可用传输能力是反映系统安全性能的一个重要指标，可以为电力市场参与者提供电网的使用情况，是电力市场正常运作的基础，因此要求ATC的计算结果准确、快速、全面。( U) }6 K7 W2 K5 \- v$ t
6 V' A) B0 n, {" U' {9 \& n- Z
b．基于线性分布因子法的ATC计算速度快，可有效考虑输电设备过负荷约束和“N－1”静态安全约束。 7 _% ]! j4 x, Y$ Z0 B0 K9 v3 ?" j. O2 {& u4 k u
c．基于重复潮流和连续潮流的ATC计算可以方便考虑系统设备过负荷约束，能计及系统的电压和无功对ATC的影响。但计算结果偏保守，计算时间较长，考虑“N－1”静态安全约束时无法满足实际在线计算要求，可用于离线的ATC计算。 * ^- r6 D! B8 o0 L/ W9 m" \- D' `; Q* u( G) a
d．基于最优潮流的ATC计算方法对约束条件有更强的处理能力，能够计及暂态稳定和动态稳定约束，可以实现更大范围内的发电和负荷分布优化，计算精度更高；但计算耗时更长，无法满足实际在线计算要求，是一种很好的ATC离线计算工具。 & [; A. O) G- I 7 _$ ]8 y/ a" J/ D e．基于灵敏度分析的ATC计算速度快，计算中无需任何迭代。与其它精度较高的ATC计算方法配合使用，能在系统状态发生变化时快速得到新的ATC，特别适合应用在系统运行状态变化不大时的ATC计算，但当系统参数变化较大时精度稍差。 3 g* k0 g5 B3 p& o" \. O: \* N) z9 o# u; O7 ]; k* J
我国电网已形成东北、华北、华中、西北、华东和南方六大区域电网。计算各大区域之间的ATC有很大的实际意义。在我国电力市场运行初期，大区间联网网架比较薄弱，建议先使用线性分布因子法实时计算ATC，并可采用重复潮流法或连续潮流法来离线效验。随着市场的成熟及基于最优潮流的ATC算法的发展和完善，再逐步过渡为用最优潮流加上灵敏度分析方法，将会提供实时准确的ATC。 5 L$ c" W! a& ~0 m 1 f# B! ?# n- Y- I作者： ) ]/ h( ]3 F$ O+ U( S: E4 N1 q刘皓明1，倪以信2，吴军基1，邹云1 . f( y; z) @8 j
(1．南京理工大学动力学院，江苏南京210094；" k& N' F7 K) B0 w
2．香港大学电机电子工程系香港)1 }# e& j& P+ S1 u0 d
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狗仔卡
发表于 2006-12-29 18:27:34
4 w; t) w; b8 ?& U) Z7 C% l7 Y9 u
; L& t) @ L4 ]( m, m" Q
提升卡
置顶卡
沉默卡
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显身卡
发表于 2007-5-19 22:16:44
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