面向交易的网损分摊方法

在输电网开放的双边交易电力市场中,基于网损的研究已经从如何降低系统的总网损量发展到如何将这些损耗公平地分配给参与者,准确地计算各笔交易在电网中的损耗,一方面为保证市场交易公平性,另一方面向市场参与者提供正确的经济信号,从而激励他们高效地使用电网和降低网损.提出了一种面向交易的网损分摊新方法,该方法将双边交易电量引入节点电压方程,推导出交易电流在网络中各支路的分布系数,证明该分布系数只与电网的结构参数有关,而与交易电流的大小无关.根据上述分布系数可以准确求出各交易对支路传输功率的贡献份额以及各交易承担支路网损.最后通过IEEE 9节点算例验证了该方法的正确性和有效性.     

多种交易模式下基于Shapley值的网损分摊方法

探讨电力市场多种交易模式下输电网网损的分摊问题。提出将双边交易向联营交易等值的概念与方法,给出了系统网损在等值联营模式下分配的Shapley值模型。运用合作博弈理论的Shapley值法将网损分配给各负荷联营交易。该方法适用于混合交易模式的电力市场,既满足电网的物理特性,又给出了良好的经济信号。通过对IEEE5节点系统进行仿真,验证了该方法的有效性。     

联营与双边交易混合模式下的输电网损耗分配方法及其特性

提出了一种适用联营与双边交易混合模式的输电网损耗分配方法,该方法先将交易的电源和负荷功率等值成对应稳态潮流解的节点电流,再运用叠加定理求电网的支路电流响应,最后运用Shapley定理实现损耗分配;定义了输电网有功和无功损耗分配给各交易有功、无功的4项经济激励指标,并推导了其定量表达式。从多个方面深入剖析和证明了该方法的物理和经济学特性。指出文中的损耗分配方法不仅适用于混合和单一市场模式,而且比已有的方法具有更丰富的经济和物理学意义。     

基于交易的支路潮流和损耗分摊

在输电网开放的双边(多边)交易电力市场中，独立系统运行员(ISO)应当准确地计算各笔交易在电网的每一条支路上引起的潮流和损耗，一方面为分摊网络成本和损耗提供依据，另一方面向他们提供正确的经济信号，从而激励他们高效地使用电网和降低网损。文中提出一种基于交易的分摊支路潮流和损耗的方法(BPFA)，该方法允许各交易选择自己的网损补偿策略(比如增加发电机出力和(或)降低对用户的供电)，同时也考虑了节点注入无功功率对支路潮流和损耗的影响。以一个3机7节点的系统为例，分别用BPFA和新近报道的基于交易的支路潮流和网损分摊(TBPF)方法计算两笔转运交易在每一条支路上所引起的有功功率和有功损耗，结果表明BPFA能够反映交易对网络的实际使用程度，从而能够向市场参与者提供更为准确的经济信号，同时计算速度也比TBPF快。     

基于两步联盟博弈的输电网损耗分配方法

基于潮流解，将电源和负荷的功率等值成节点注入电流。设计了一种输电网损耗分配的两步对策。通过将联盟博弈的定义从实数扩展到复数，运用Shapley值严格推导了将输电网损耗同时自然地分配给电源和负荷的精确解析方法。和已有方法相比，该文方法的主要特点是：损耗分配计算是直接解析的，简便、易于理解和实施，具有明确的经济学意义；损耗被自然地分解为对应各电源和负荷的分量；满足电路定律，无需任何假定与近似，计及了电源和负荷间、P-Q间的交叉影响；适应输电网任意复杂的潮流状况，平衡机、纯容性，感性无功电源和普通电源一样平等地分担电网损耗；同时向电源和负荷提供解析的经济激励信息。该文方法为输电成本的公正合理分配提供了一条全新的解析分析途径。     

基于电流追踪的网损修正因子新算法

电力市场建立后, 公平竞争成为电力市场最重要和基本的原则.虽然在电力市场交易过程中,输电网的损耗只占全部成本的很小一部分, 但是对具体的交易和电网用户却可能有很大的影响.发电报价网损修正问题作为区域发电侧电力市场面临的主要问题之一,已受到各市场成员和许多学者的普遍关注.针对我国区域电力市场发电侧竞争的模式,从功率分解和功率分量的归属问题出发,分析了电力网络支路功率的功率分量组成与功率分量的归属,并通过建立负荷电流与电源电流的分配系数矩阵,提出了一种基于电流追踪的网损修正因子计算方法.该方法建立在严格的理论基础之上,物理概念清晰直观,分析方法严谨合理,对电力市场条件下的发电报价修正具有实际应用意义.     

一种区域电力市场多运营主体输电收入分配方法

随着全国统一电力市场体系的建设,区域电力市场融合发展逐渐加速,跨省区电力直接交易规模不断扩大,跨省区输电费用能否公平、合理分摊也影响着整体区域市场的资源优化和交易积极性。基于现有输配电价核价和收费机制,研究提出一种区域电力市场内多个省级输电网运营主体的输电收入分配方法。以区域内多运营主体联合运营的整体输电网输电损耗最小为目标函数,求解形成跨区域交易合同的最优输电路径,按照各运营主体线路资产利用程度对固定的输电收入进行分摊。通过输电收入的合理分配,扩大区域市场交易规模,促进区域市场中的输电网运营主体资源优化配置,最后采用IEEE30节点系统算例验证了方法的有效性。     

线路潮流转归分量及其在固定成本分摊中的应用

探讨了电力市场多种交易模式下输电网固定成本的分摊问题。直接以交易功率为自变量,基于支路耗散功率转归分量法,推导了一种将线路潮流同时自然地转归给各个交易的解析方法,从而在物理层面上建立了交易量与线路潮流之间的量值关系。结合输电网固定成本及交易对线路有功潮流的使用程度,进一步提出了将输电网固定成本转归给各个交易的具体策略。该方法适用于混合交易模式的电力市场。它既满足电网的物理特性,又能提供良好的经济信号。仿真结果验证了文中方法的有效性。     

多种交易模式下核仁解分摊输电网固定成本

探讨了电力市场多种交易模式下输电网固定成本的分摊问题。提出将双边交易转换成等效的联营交易的概念与方法，给出了固定成本在等值联营模式下分配的核仁模型。运用合作博弈理论的核仁解先将固定成本预分配给各负荷联营交易，再将该预分配成本平均分配给该负荷和向它供电的 所有电源。向某个负荷供电的所有电源按各自对该负荷贡献功率的大小成正比分配成本。该文方法适用于混合交易模式的电力市场。它既满足电网的物理特性，又给出了良好的经济信号。IEEE14节点系统的仿真算例验证了该方法的有 效性。     

基于共轭电流损耗分量的转运网损分摊方法研究

电力市场环境下,大量转运业务出现,如何根据各转运业务对支路潮流的影响来分摊网损是一个比较复杂的问题。基于电路理论及电力系统的相关知识,定义了共轭电流自损耗分量、共轭电流互损耗分量,使各支路上的功率损耗与各电源在该支路中产生的共轭电流损耗分量之间满足叠加定理,反映了各电源之间的相互作用情况,区分了各电源对支路功率损耗的贡献。以此为基础,提出了基于共轭电流损耗分量的转运网损分摊方法,明确了各转运业务及电网基本输电业务对各支路有功损耗的贡献,克服了在传统的功率定义下,支路的功率损耗不满足叠加定理给网损分摊问题带来的困难。且该方法能反应出反向潮流对损耗分摊的影响,算例证明,出现反向潮流时分摊结果合理。     

A novel nucleolus-based loss allocation method in bilateral electricity markets

The situation of current research on power losses allocation in bilateral electricity markets is presented. Based on cooperative game theory, a novel nucleolus theory-based method for power losses allocation under the bilateral-transactions model is put forward and compared in detail with the Shapley-value-based allocation method. The impacts of different market players on network power losses are taken into account. With the new method, network power losses can be allocated to each transaction reasonably. The allocation results would not be affected by the sequence that each transaction is formed and be active. The method answers for the open, equal, and impartial principles of electricity market and can be easily understood and accepted by market players. Numerical tests validated the equity and validity of the method.     

Transmission loss unbundling and allocation under pool electricity markets

This paper presents a methodology based on the circuit theories for unbundling and allocation of transmission losses among the participants of a pool-based electricity market. Starting from a known operation point and using the basic network equations without additional assumptions, an expression of the branch losses based on nodal current injections is derived. Since the power flow equations and circuit theories are satisfied, the methodology turns explicit, in a natural way, separating the losses at each system branch and assigning the responsibility to the respective market participants. It means that the loss allocation of each branch, which is produced by each generator and consumer, is obtained. Extensions and strategies considering unsubsidized and predefined proportion-based loss allocation as well as issues related with the allocation fairness and transparency are also included. Comparisons with previous methods and validation tests of the proposed method are reported by using the IEEE Reliability Test System.     

适用于双边交易的一种基于灵敏度的网损分摊方法

在电力市场下网损分摊问题的处理方法中,灵敏度方法由于具有经济导向作用,受到了普遍关注.但其分摊结果中常常出现一些交易承担负值网损份额的情况,这是不公平的.因为如果没有其他交易,任一交易都必定承担正值网损,所有交易既然在使用电力网络的过程中都生成了网损,应该让它们一起承担系统网损,即平均分摊到正值的网损份额.在此基础上,作者提出了一种适用于双边交易的使用线路网损灵敏度分摊网损的损耗分摊方法.先计算得出各交易在每条线路上的线路网损灵敏度;然后以其绝对值为依据,在各交易间分摊所有线路上的网损;最后加总,得到各交易应承担的总网损份额.以IEEE2机14节点系统的11个双边交易为例,通过对算例系统的计算、分析及比较,验证了所提算法在依据灵敏度合理分摊网损的同时,能够解决灵敏度类方法中网损份额结果存在负值的问题.     

Transmission loss allocation in a power market using artificial neural network

An artificial neural network (ANN)-based solution of the transmission loss allocation problem in a power market is suggested. The ANN proposed in this paper is a multilayer Perceptron network based on Levenberg–Marquardt algorithm and is capable of allocating losses to the agents identified as transactions in a power market. The network has a dynamic composition in the sense that it has to be trained afresh for determining the loss allocation of every transaction scenario instead of a network which is trained only once for all possible scenarios. The training dataset required is only a few in numbers and is filtered out from a large pool of data. The data pool includes the transactions values and their corresponding allocation of losses computed according to some established allocation method. Performance of the NN following game theoretic and proportional allocation of losses has been reported. Results are produced on standard test systems for bilateral and pool market operations.     

跨省跨区交易穿越线损补偿方法

跨省跨区电力交易可能加重电量承运电网的系统损耗,进而对电量承运主体的经济利益造成影响,为了推进跨省跨区交易工作的开展,实现更大范围的资源优化配置,保障电量承运主体的利益,基于路径法与平均网损分摊法的思想,提出了跨省跨区交易穿越线损补偿方法。本着“谁受益,谁承担”、“谁资产,补偿谁”的原则,明晰了穿越线损的补偿途径,阐述...     

基于价值认同的需求侧电能共享分布式交易策略

分布式电源、储能和柔性负荷的集成赋予了需求侧灵活调控能力,使其能够以产消者身份进行电能共享,从而促进电力资源的优化配置。为此,针对电能共享市场的交易机制进行研究,文章提出了基于价值认同的需求侧电能共享分布式交易策略,旨在降低电力市场的交易成本并提高市场效率。首先,基于剩余理论设计了边际价格驱动下的电能共享模式,同时基于最优反应函数建立了市场博弈模型,揭示了市场无序竞争导致的无谓损失。对此,提出了价值认同机制以提高电能共享市场的运营效率,并设计了基于一致性算法的分布式交易策略以实现产消者间的去中心化交易,从而保护用户的隐私安全。最后,通过数值仿真验证了所提交易策略能够实现电能共享市场的帕累托改进并促进电力资源的优化配置。     

基于价值认同的需求侧电能共享分布式交易策略

分布式电源、储能和柔性负荷的集成赋予了需求侧灵活调控能力,使其能够以产消者身份进行电能共享,从而促进电力资源的优化配置。为此,针对电能共享市场的交易机制进行研究,文章提出了基于价值认同的需求侧电能共享分布式交易策略,旨在降低电力市场的交易成本并提高市场效率。首先,基于剩余理论设计了边际价格驱动下的电能共享模式,同时基于最优反应函数建立了市场博弈模型,揭示了市场无序竞争导致的无谓损失。对此,提出了价值认同机制以提高电能共享市场的运营效率,并设计了基于一致性算法的分布式交易策略以实现产消者间的去中心化交易,从而保护用户的隐私安全。最后,通过数值仿真验证了所提交易策略能够实现电能共享市场的帕累托改进并促进电力资源的优化配置。     

边际网损系数法中节点无功功率对电力市场网损分摊的影响

边际网损系数法是一种基于微观经济学原理和已知潮流解的网损分摊方法.由于该方法能够提供有效的经济信号,提高经济效益,已成为国外区域电力市场最主要的网损分摊方法之一.但在实际网损分摊中并没有考虑节点无功功率对全网网损的影响,因而没有对节点无功功率进行网损量的分摊.文中介绍了边际网损系数法中节点无功功率对电力市场网损分摊影响的基本模型和算法原理,推导并分析了考虑和不考虑节点无功功率的网损分摊公式.最后,对IEEE-14、30节点系统及某2243节点实际系统峰荷、腰荷和谷荷三种典型运行方式进行了计算和分析.结果表明,随着系统的增大,节点无功功率对网损分摊的影响有增大的趋势.因而,在较大的系统中应用边际网损系数法时,忽略节点无功功率对网损分摊的影响将会使网损分摊结果有较大的误差,并且据此说明了在网损分摊中计及节点无功功率的重要性和必要性.