[发明专利]一种特高压交流跨区电能交易中综合网损率的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种特高压交流跨区电能交易中综合网损率的确定方法，属于特高压输电交易相关的线损管理与交易结算领域。

背景技术

我国地域辽阔，能源资源和电力负荷分布极不均衡，建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网，可以实现跨区域、长距离、大功率的电能传输和交易，发挥更大范围的电力资源优化配置功能。特高压电网，指的是1000kV的交流或±800kV的直流电网，其特点为电压高、功率大、损耗小、送电距离长、线路结构单一。我国目前已投入运营的特高压项目包括晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程、四川（向家坝）-上海±800kV特高压直流输电工程、锦屏-苏南±800kV特高压直流输电工程。

网损率定义为在特定的时间和运行方式下，每单位增量的电能消费或传输引起的系统损耗增量。特高压综合网损率可通过系统中总损耗电量（包括线路线损、变压器变损，直流输电还包括换流站损耗）除以始端送电量计算得到。交易网损构成主要交易成本之一，在特高压跨区电能交易的计划编制和交易结算中，必须考虑网损对交易计划和结算费用的影响，需要根据综合网损率计划值的大小对结算电量或投标价格进行修正或折算，因此特高压综合网损率计划值的确定方法是否科学合理直接关系到交易各方的经济利益，受到交易相关方的密切关注。

目前，特高压交流综合网损率理论计算方法是通过采用本领域公认的电力系统分析程序如：中国电科院开发的电力系统分析综合程序PSASP对实际系统进行潮流计算（潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算），得到通过特高压交流线路和变压器始端及末端的功率，继而计算得出特高压交流线路不同输送功率对应的综合网损率理论值。对于高电压、长距离输电线路，其功率损耗主要包括两部分：一是电阻性损耗，它是由线路电阻发热引起，是线路电阻、导线长度和线路电流的函数；二是电晕损耗，它由强电场作用下导线周围空气电离形成的电晕放电引起，它受气象条件、导线选型和运行电压等因素的影响，电晕损耗由输电线路模型中对地电导表征。由于PSASP等相关程序交流线路模型中线路对地参数仅考虑了并联电容，而忽略了对地电导，因此如果直接用PSASP等相关程序潮流计算的结果计算综合网损率，实际上只考虑了线路的电阻损耗，而没有计及线路的电晕损耗，110kV及其以下线路的电晕损耗很小，基本上都忽略不计，但由于电晕损耗和电压的平方呈正比，超高压、特高压交流输电的电晕损耗已经是一个较大的数值，必须予以考虑。因此，通过PSASP等相关计算程序得到的特高压交流综合网损率理论计算值由于未考虑线路电晕损耗必然存在一定的误差，实际上，特高压交流综合网损率理论计算值η_理论应按如下公式进行计算：

其中：P为特高压交流输送功率；ΔP_R、ΔP_T分别为通过PSASP等相关程序计算得出的特高压交流线路电阻损耗和特高压交流系统主变变损；ΔP_C为特高压交流线路电晕损耗，由于电晕损耗和线路电流无关，相对于功率的变化来说是一个常数，可以结合特高压交流线路途径地区天气情况以及各种天气条件下的电晕损耗实测值估算得到。

目前，特高压交流综合网损率实际值则是依据特高压交流输电关口电量历史统计数据通过以下公式计算得出：

其中：η_实际为某个时间段内（如月度或年度）综合网损率的实际计算值；ΔQ为该时间段内特高压交流系统总的网损电量；Q为该时间段内特高压交流系统总的送电量；为该时间段内所有特高压主变中压侧关口送电量之和；为该时间段内所有特高压主变中压侧关口受电量之和。

特高压交流综合网损率实际值计算方法是运用实际工程实践中某个时间段的关口电量统计数据来计算综合网损率，计算结果更为精确，但是由于计量装置的计量准确度、核算误差等因素也存在一定的误差，且该方法是事后计算的，考虑到交易结算的时效性，因此该方法无法直接运用在特高压跨区电能交易的计划编制和交易结算中。

当前在特高压交流跨区电能交易的计划编制和交易结算中，尚无有效的综合网损率计划值的确定方法，普遍采用的办法是取单一的固定网损率。以晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流示范工程为例，该工程起于山西晋东南（长治）变电站，经河南南阳变电站，止于湖北荆门变电站，连接华北、华中两大区域电网，是西北部煤炭能源中心向中东部负荷中心送电的重要输电通道，该工程在交易计划编制及结算过程中，综合网损率计划值一律取为1.5%。采用固定网损率固然简单，但存在以下问题：