[发明专利]一种基于输电阻塞的输电网双层规划方法

说明书

本发明属于输电网技术领域，具体涉及一种基于输电阻塞的输电网双层规划方法。针对当前电力改革的市场环境下欠缺较为科学的输电网规划方法的不足，本发明采用如下技术方案：一种基于输电阻塞的输电网双层规划方法，所述规划方法包括以下步骤：S1、基于输电网阻塞盈余构建电力市场环境下的下层最优潮流运行优化模型；S2、基于输电阻塞成本构建电力市场环境下的上层输电网规划模型；S3、根据下层最优潮流运行优化模型和上层输电网规划模型对电网建设进行规划。本发明的有益效果是：双层规划模型充分考虑了系统投资和可靠性，并适应市场环境要求，以市场信号引导电网资源的优化配置，实现输电网的科学规划与扩建。

技术领域

本发明属于输电网技术领域，具体涉及一种基于输电阻塞的输电网双层规划方法。

背景技术

电力工业在国民经济发展中具有重要地位，随着国民经济的发展和社会生产的进步，人们对电力系统的依赖性越发加深，对电能的需求量不断扩大。

当前，我国的电力工业正在由传统的垄断管制型向市场竞争型转变。解除管制、引入市场和竞争已经成为世界各国电力行业发展的总趋势。英国电力市场自1989年7月颁布新的《电力法》后，在经历电力库(POOL)模式、妮塔(NETA)模式后建立了统一的英国交易输电协议(BETTA)，并于2011年7月开始新一轮电力市场改革；2014年1月30日，日本新一轮电力改革正式启动，主要目的为保障电力系统稳定供应，引入市场机制，提高供给侧供给能力；1999年美国联邦能源监管委员会(FREC)提出了RTO(区域电力市场)的概念，通过建立区域电力市场，在很大程度上解决了不当歧视和资源利用低下的问题。

随着输电网开放以及跨区域电能交易的日益增多，特别是我国大区联网、西电东送、特高压交直流输电等工程的实施，输电阻塞问题将日益严重。

电力工业的巨大改革将电力工业纳入市场经济框架，通过市场竞争来实现资源的优化配置，提高效率，降低成本，优质服务，合理规划，促进电力工业长期持续稳定发展。市场环境下输电网规划目标是鼓励并促进市场竞争；向参与者提供公平、公正、公开的输电服务；为发电厂提供公平的供电预留；为用户提供低价的电力。因此，现阶段的电网建设不仅要考虑系统投资和可靠性，还需适应市场环境要求，遵循经济规律，以市场信号引导电网资源的优化配置，实现输电网的科学规划与扩建。

发明内容

本发明针对当前电力改革的市场环境下欠缺较为科学的输电网规划方法的不足，提供一种基于输电阻塞的输电网双层规划方法，科学的指导输电网的规划与扩建。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于输电阻塞的输电网双层规划方法，其特征在于：所述规划方法包括以下步骤：

S1、获取输电网阻塞盈余，基于输电网阻塞盈余构建电力市场环境下的下层最优潮流运行优化模型；

S2、获取输电阻塞成本，基于输电阻塞成本构建电力市场环境下的上层输电网规划模型；

S3、根据下层最优潮流运行优化模型，决策各运行场景源荷两侧最佳出力，根据上层输电网规划模型对电网建设进行规划，以最小化输电网建设成本和输电阻塞费用为目标，决策输电网的规划与扩建。

进一步地，步骤S1中，构建电力市场环境下基于输电网阻塞盈余构建电力市场环境下的下层最优潮流运行优化模型，目标函数的决策变量包括负载需求发电机组出力发电机组出力和节点电压相角θ_i。

进一步地，步骤S1中，目标函数为最小化购售电成本之差minC_OPF，其表达式为：

式中：m和n分别为负荷节点和发电机节点编号；为发电机组出力，为负载需求，c_g和c_d分别为发电商发电成本和用户效益，Ω_g为发电机节点集合；Ω_d为负荷节点集合；