安全经济调度与均匀调度间关系分析
北极星电力网技术频道
作者:佚名
2007/12/27 18:54:51
安全经济调度与均匀调度间关系分析张 强,韩学山,徐建政(山东大学电气工程学院,济南250061) 摘 要:安全经济调度(SED)注重在满足输电元件安全条件下，对一定负荷需求，力求以费用最小化来安排发电方式。然而，由于多种原因，SED会使输电能力的使用不均匀，产生与输电能力不协调的矛盾。对此矛盾，针对给定的负荷需求模式，研究SED与电网输电均匀性调度间的关系，分析不同调度方式下对输电能力使用的影响规律，得出输电能力及其分布应与调度方式统一、协调、折中地进行考虑，以提高系统抵御意外扰动的能力。
关键词:安全经济调度;均匀调度;均匀性AnalysisofSecurityEconomicDispatchandHomogeneousDispatchZHANGQiang,HANXueshan,XUJianzheng(SchoolofElectricalEngineering，ShandongUniversity,Jinan250061,China) Abstract:Foragivenloaddemand,securityeconomicdispatch(SED)allocatestheunitsgenerationtominimizethetotalproductioncosts,includingthesecurityandloadflowequationconstraints.However,duetovariousreasons,SEDmaycauseaconflictbetweentheproductioncostandthehomogeneousnessoftransmittingelectricity.Focusingontheconflict,therelationshipbetweenSEDandnetworkhomogeneousnessofpowersystemisstudiedinthispaper.Thevariationofthenetworkhomogeneousnessunderdifferentdispatchmodelsisanalyzed.Itisconcludedthatdispatchmode,transfercapabilityanditsdistributionshouldbeconsideredcombiningwithunification,coordinationandcompromise,toimprovesystem''sabilityofwithstandingsomeunexpectedaccidents.
Keywords:securityeconomicdispatch(SED);homogeneousdispatch;homogeneousness1前言
电力系统运行调度中，由于电网规划难以与发电、用电达成良好的协调，运行中电网结构也在不断地变化（如输电元件的计划检修、临时检修、意外故障的停运等），负荷需求与预期值存在波动性差异，以及环网运行受电气规律制约等，常常使最经济的发电模式（按等耗量或等费用微增率准则运行的模式）无法实现或实现后使系统运行于接近安全破坏的边缘。因此，安全经济调度是电力系统运行调度中十分重要的问题，是电力工程界和学术界关注的热点。
电力系统对发电机运行方式的调度研究与实际系统运行状况有极密切的关系，如上世纪30年代提出的等耗量微增率原理到50年代发展成协调方程，人们关注的焦点都是费用问题，原因在于当时的电网能够满足这一最小费用流模式。上世纪60年代中期，美国纽约的大停电事故显现出电网络与最小费用流发电模式的不一致性，引起人们又一次对最小费用流发电模式进行改进，考虑了电网络的电气规律制约和运行承受限制值制约，即安全经济调度。安全经济调度出现单发电计划和多发电计划两种模式，单发电计划是按预定的安全水平进行调度，表现出发电费用的提高。多发电计划是按现有情况进行调度，预想事件发生时伴随发电计划的再调整，表现出发电费用的相对节约和运行控制的复杂性。安全经济调度最理想的境界目前共识的看法是采用最优潮流，但最优潮流计算量大，难以适应实时的要求。目前在实际工程中往往是二者的有机结合。
近年来，国内外纷纷对发电行业和用电行业逐步解除管制，输电网在公正、公平、公开的前提下向发电行业和用电行业开放。这一改革，使电力系统供给与需求的平衡必须依靠竞争机制，通过市场规律进行调节。就输电网络而言，面对电力市场开放过程中，公正、公平、公开的原则，如何透明地予以表达已经成为电力市场应解决的关键问题。就是说要使市场参与者清楚地知道电力供给与需求均衡是如何形成的，均衡存在的风险是多少等等。清楚地回答这些问题，必须弄清电力网络在规定条件下的能力问题。上世纪90年代开始，由北美电力可靠性委员会（NERC）和美国联邦能源管制委员会（FERC）提出输电能力相关概念及其准则［1，2］，如：可用输电能力（availabletransfercapability,ATC），总输电能力（totaltransfercapability,TTC），输电可靠性裕度（transmissionreliabilitymargin,TRM），输电容量效益裕度（capacitybenefitmargin，CBM）等。由此在世界范围内掀起输电能力研究的高潮，至今已经成为电力市场研究领域中的焦点。
电力市场环境下电网输电能力的研究主要涉及两个方面：一是在某一特定的条件下，确定区域间可能输送的最大功率［3~6］，即TTC，在此基础上确定可用输电能力［7~10］，即ATC；二是研究系统各种因素对电网输电能力的影响，如系统运行方式、安全经济调度、FACTS装置的应用、自动发电控制（AGC）等等，从而探索提高系统输电能力的机制。相对而言，计算TTC的问题是很明确的，主要是围绕潮流进行相应的优化计算。研究者针对不同的假设条件，选取不同潮流表达形式和不同类别的约束条件进行分析计算。而ATC的研究不仅仅是优化计算的问题，这里涉及到决策问题的性质是柔性的，如TRM和CBM，可以说关于ATC的研究还有很多问题没有得到完善的解决，某种程度上该问题不是靠优化数学能解决的，应当是电气规律、市场规律融合后的若干数学优化过程的选择，即柔性决策。另外，现有运行方式的确定与电网输电能力及其分布之间的关系目前还未有一个明确的回答，人们仍然在沿用安全经济调度的思路来解决这个问题，因而从电网输电能力透明度上至少有些问题还难以清楚的解释。本文正是基于上述背景，就传统安全经济调度与电网输电能力及其分布之间的关系进行论述。以直流潮流为基础，以购电费用与输电能力均匀性二者加权和最小为目标，通过权系数不同变化，对系统运行的经济性和传输能力的分布进行综合分析，揭示系统在不同目标组合下经济性与传输能力及分布之间的关系，试图寻求二者适宜的折中。结合算例分析表明，安全经济调度对潜在的输电能力使用构成明显影响，输电能力与安全经济调度存在衔接与协调问题，如何解决二者的矛盾取决于电力市场参与者希望的安全水[1][2][3][4]下一页
来源：中国电力资料网
