[发明专利]一种基于AC潮流的无功电价定价方法

说明书

技术领域

本发明涉及无功辅助服务定价技术领域，尤其是一种基于AC潮流的无功电价定价方法。

背景技术

随着电力市场化进程的逐步深入，无功辅助服务定价问题得到广大研究人员的关注。目前还没有一个国家成立真正意义上的无功功率实时市场。在大多数的文献中，OPF模型中没有考虑发电机的无功生产成本，不利于无功服务市场的建设。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于AC潮流的无功电价定价方法，将计及发电机的无功生产成本后对最小化无功成本为目标的OPF模型的无功实时电价及进行分析。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于AC潮流的无功电价定价方法，利用最小化成本的OPF模型推导无功实时电价，所述OPF模型的目标是使无功运行成本最小，假设计算中的负荷都是常数，则OPF目标函数可以表示为：

进一步地，所述OPF目标函数的约束条件具体如下：

(1)系统潮流方程

(2)发电机有功和无功出力约束

P_Gi,min≤P_Gi≤P_Gi,max

Q_Gi,min≤Q_Gi≤Q_Gi,max；

(3)输电线传输容量约束

P_lk,min≤P_lk≤P_lk,max；

(4)节点电压约束

V_i,min≤V_i≤V_i,max。

进一步地，所述OPF目标函数的Lagrange函数为

其中λ_pi,λ_qi,μ_pi,min,μ_pi,max,μ_qi,min,μ_qi,max,η_lk,min,η_lk,max,v_i,min,v_i,max分别为相应约束的Lagrange乘子，y_pi,min,y_pi,max,y_qi,min,y_qi,max,y_lk,min,y_lk,max,y_i,min,y_i,max分别是相应不等式约束的松弛变量；

该问题的最优解

从而可以得到

上式中的Lagrange乘子λ_qi等于其对应的潮流方程式约束的不平衡扰动所导致的目标函数值的变化，也就是节点的无功出力的微小变化所引起的系统成本变化，因此λ_qi就为节点i上的无功实时电价，即

ρ_qi＝λ_qi。

本发明的有益效果是，

本发明提供了一种考虑发电机成本的无功电价定价模型，给出了模型函数的约束条件和无功实时电价的求解表达式，将有功实时电价的概念推广到无功实时电价确定过程中，使无功容量大的发电机获得无功服务的补偿，有利于无功服务市场的建立和推广。

具体实施方式

实时电价的定义即是电力生产的边际成本。当市场是完全竞争的时候，社会总效益可以达到最大化。在完全竞争的市场中，商品价格等于与其边际生产成本，这也是采用实时电价的经济学理论基础。假设p_i为某一时刻向第i个用户收取的实时电价，d_i为用户在该时刻的电力需求，C为该时刻为满足电力需求所进行的电力生产的总成本，则

有功实时电价概念可以容易地推广到无功实时电价，也即无功实时电价等于用户无功功率地需求变化所导致地系统总运行成本的变化率。利用最小化成本的OPF模型推导无功实时电价，所述OPF模型的目标是使无功运行成本最小，假设计算中的负荷都是常数，则OPF目标函数可以表示为：

OPF目标函数的约束条件具体如下：

(1)系统潮流方程

(2)发电机有功和无功出力约束