[发明专利]一种电力市场环境下的输电网规划成本效益评估方法

权利要求书

1.一种电力市场环境下的输电网规划成本效益评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)确定规划目标年份y_plan；

2)确定当前年份中，输电网网络特征，包括输电线路和变电设备的起始节点、终止节点、电抗值x_plan；

3)建立规划目标年份的输电网规划方案及规划方案中输电设备技术特征参数，所述技术特征参数包括：输电设备的起始节点、终止节点、阻抗值x_plan、投资成本C_plan；

4)建立电力市场中火电发电机组的特征参数，包括每台发电机组的发电成本，额定功率最小发电功率爬坡率RD_th,i；

5)确定规划目标年份的全年每小时每个风电和光伏电站的发电功率P_re,i,t，其中t为1～8760小时；

6)确定规划目标年份的全年每小时电力系统电力负荷用电功率LD_t，其中t为1～8760小时；

7)构建电力市场仿真模型，所述电力市场仿真模型为一个线性规划模型，模型中的目标函数为最小化系统发电成本，模型中的约束条件包括：火电机组出力上下限、火电机组报价段出力限制、火电机组总出力约束、火电机组爬坡约束、功率平衡约束以及输电安全约束；

8)将电力市场中规划目标年风电和光伏电站的发电功率、规划目标年火电发电机组的特征参数、规划目标年电力系统电力负荷用电功率以及当前年份输电网网络特征代入电力市场仿真模型，得到基础情景电力市场仿真数据；进行基础情景全年电力市场仿真的优化计算，获得每个时段的系统边际电价lmp_t,base，以及每时段供应的电力负荷电量ld_t,base；

9)在基础情景电力市场仿真数据中，加入规划目标年份的输电网规划方案的技术特征参数，得到规划情景电力市场仿真数据，进行规划情景年全年电力市场仿真的优化计算，获得每个时段的系统边际电价lmp_t,plan，以及每时段供应的电力负荷电量ld_t,plan；

10)根据基础情景电力市场仿真数据和规划情景电力市场仿真数据进行仿真得出结果，并计算输电网规划成本效益值。

2.根据权利要求1所述的一种电力市场环境下的输电网规划成本效益评估方法，其特征在于，步骤7)所述的电力市场仿真模型的目标函数为：

其中，C为投资成本，为t时刻火电发电机组b在报价段U的实际出力功率，为t时刻发电机组b在报价段U的发电成本，T为8760小时，BU为发电机总数。

3.根据权利要求1所述的一种电力市场环境下的输电网规划成本效益评估方法，其特征在于，步骤7)所述的电力市场仿真模型约束条件，具体如下：

(1)火电机组出力上下限

(2)火电机组报价段出力限制

(3)火电机组总出力约束

(4)火电机组爬坡约束

p_th,i,t-1-p_th,i,t≤RD_th,i (5)

p_th,i,t-p_th,i,t-1≤RD_th,i (6)

(5)功率平衡约束

(6)输电安全约束

其中，为t时刻火电发电机组b在报价段U的实际出力功率，为t时刻火电机组的最小发电功率，为t时刻火电机组的额定功率，p_th,i,t为t时刻火电机组的实际发电功率，p_th,i,t-1为t-1时刻火电机组的实际发电功率，是t时刻发电机组b在报价段U的最大出力功率，RD_th,i为火电机组的爬坡率，LD_t为，t时刻电力系统电力负荷用电功率，是l断面在t时刻的潮流下限，是l断面在t时刻的潮流上限，SF_l,i,t是l断面i节点在t时刻的潮流灵敏度，p_i,t是i节点总注入功率，p_j,t是j节点总输出功率。

4.根据权利要求1所述的一种电力市场环境下的输电网规划成本效益评估方法，其特征在于，步骤10)所述的计算输电网规划成本效益值，包括：

(1)计算基础情景电力系统中电力负荷的总购电成本；

(2)计算规划情景电力系统中电力负荷的总购电成本；

(3)计算输电网规划对电力市场的经济效益；

B_plan＝LP_plan-LP_base

(4)输电网规划成本效益值；

CB_plan＝C_plan/B_plan

其中，LP_base为基础情景电力系统中电力负荷的总购电成本，lmp_t,base为基础情景每个时段的系统边际电价，ld_t,base为基础情景每时段供应的电力负荷电量；LP_plan为规划情景电力系统中电力负荷的总购电成本，lmp_t,plan为规划情景每个时段的系统边际电价，ld_t,plan为规划情景每时段供应的电力负荷电量，C_plan为输电网规划对电力市场的投资成本，B_plan为输电网规划对电力市场的经济效益，CB_plan为输电网规划的成本效益值。