電網(wǎng)潮流組成分析方法比較研究(二)--基于直流分布因子的方法與基于電流的方法

1、 電網(wǎng)潮流組成分析方法比較研究(二1基于直流分布因子的方法與基于電流的方法荊朝霞華南理工大學(xué)電力學(xué)院,廣州(510640摘要:基于直流分布因子的方法和基于電流的方法是兩種常用的電網(wǎng)潮流組成分析方法。本文對(duì)這兩種方法進(jìn)行了理論和算例上的分析和比較。對(duì)基于直流分布因子的方法,比較深入地探討了GSDFs (Generation Shift Distribution Factors、GGDFs(Generalized Generation Distribution Factors和GLDFs (Generalized Load Distribution Factors三種方法的區(qū)別與聯(lián)系;對(duì)基于電流的

2、方法,分別對(duì)幾種計(jì)算等效注入電流的及其對(duì)支路貢獻(xiàn)的方法進(jìn)行了討論。對(duì)這兩種方法,均用簡(jiǎn)單系統(tǒng)算例進(jìn)一步驗(yàn)證了所得的結(jié)論。關(guān)鍵詞:電力市場(chǎng);潮流組成分析;輸電定價(jià);直流分布因子1引言文獻(xiàn)1對(duì)幾種主要的潮流組成分析方法進(jìn)行了綜述。本文中,將對(duì)其中的兩種方法基于直流分布因子的方法和基于電流的方法分別從采用的假設(shè)和簡(jiǎn)化,計(jì)算公式的推導(dǎo),適用條件等方面進(jìn)行深入的分析和比較。對(duì)基于直流分布因子的方法,比較深入地探討了GSDFs (Generation Shift Distribution Factors、GGDFs(Generalized Generation Distribution Factors和G

3、LDFs (Generalized Load Distribution Factors三種方法的區(qū)別與聯(lián)系;對(duì)基于電流的方法,分別對(duì)幾種計(jì)算等效注入電流及其對(duì)支路貢獻(xiàn)的方法進(jìn)行了討論。對(duì)這兩種方法,均用了一個(gè)簡(jiǎn)單的四節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行算例分析,進(jìn)一步驗(yàn)證了所得的結(jié)論。2主要符號(hào)說(shuō)明與簡(jiǎn)單算例系統(tǒng)為了更加清晰地分析各種方法的本質(zhì)、區(qū)別和聯(lián)系,本文首先用一簡(jiǎn)單系統(tǒng)作為算例。如圖1所示,該系統(tǒng)中共有四個(gè)節(jié)點(diǎn),其中節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2為純發(fā)電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)3和節(jié)點(diǎn)4為純負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)表1,表中各量均取標(biāo)幺值。1本課題得到國(guó)家自然科學(xué)基金50407013資助。 表1. 四節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)參數(shù) Table 1 Networ

4、k parameters of 4-bus system 線路 r x b1-2 0.001 0.0200 1-3 0.006 0.030 1.0031-4 0.001 0.020 0.0002-3 0.002 0.025 1.0003-4 0.005 0.010 0.000本文中用以下符號(hào)表示系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù):z N 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù);z T 市場(chǎng)參與者數(shù)目;z Y= Y ij N ×N 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣;z Z= Z ij N ×N = R ij +jX ij N ×N 節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣;z z mn =r mn +j x mn 線路mn 的阻抗;z y mn 線路mn 的導(dǎo)

5、納;z V= V i N 節(jié)點(diǎn)電壓向量;z P i 節(jié)點(diǎn)i 的有功功率;z Q i 節(jié)點(diǎn)i 的無(wú)功功率;z P i (k 市場(chǎng)參與者k 在節(jié)點(diǎn)i 的有功功率注入,正值表示發(fā)電功率,負(fù)值表示負(fù)荷功率;z Q i (k 市場(chǎng)參與者k 在節(jié)點(diǎn)i 的無(wú)功功率;z (k i k i k i k jQ P S +=S 市場(chǎng)參與者k 的注入功率向量; 3圖1. 四節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)圖Fig. 1 4-bus system z S mn線路mn上流動(dòng)的的功率。3基于直流分布因子的方法3.1 三種直流分布因子的定義導(dǎo)致電網(wǎng)使用份額問(wèn)題的一個(gè)重要原因是潮流方程是非線性方程,功率不滿(mǎn)足疊加原理,因此大多數(shù)潮流組成分析方法的核

6、心是通過(guò)某種方法對(duì)潮流方程進(jìn)行線性化。電力市場(chǎng)環(huán)境下, GSDFs(Generation Shift Distribution Factors、GGDFs(Generalized Generation Distribution Factors和GLDFs(Generalized Load Distribution Factors被用來(lái)評(píng)估電能交易對(duì)輸電系統(tǒng)的使用份額12。它們的共同特點(diǎn)是采用了直流潮流的假設(shè),包括:線路電阻與電抗相比較小,忽略無(wú)功功率,節(jié)點(diǎn)電壓幅值標(biāo)幺值等于1,節(jié)點(diǎn)之間相角差很小等。在這些簡(jiǎn)化下,潮流方程變?yōu)榱司€性方程,因此使許多問(wèn)題得以簡(jiǎn)化。式(1、(2、(4分別為GSDF、

7、GGDF、GLDF的計(jì)算公式。A ij,k = (X ik - X jk/x ij(1D G ij,g =D G ij,R + A ij,g(2D G ij,R = (F ij-(gR A ij,g P g/g P g(3D L ij,l =D L ij,R + A ij,l(4D L ij,R = (F ij-(lR A ij,l P l/l P l(5其中,k表示任一節(jié)點(diǎn);gG,G為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的集合;R為參考節(jié)點(diǎn);F ij為線路ij上的有功功率;D G ij,R表示參考節(jié)點(diǎn)的單位發(fā)電機(jī)注入對(duì)線路ij上功率的貢獻(xiàn),P g為節(jié)點(diǎn)g的發(fā)電機(jī)出力;D L ij,R為參考節(jié)點(diǎn)的單位負(fù)荷對(duì)線路ij上功

8、率的貢獻(xiàn),P l為節(jié)點(diǎn)l的負(fù)荷功率。三種直流分布因子解決的都是當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)的注入功率(這里包括了注入功率為正和為負(fù)兩種情況發(fā)生變化時(shí),網(wǎng)絡(luò)中各支路上流動(dòng)的功率的變化情況,如A ij,k、D ij,g和D ij,l 分別表示節(jié)點(diǎn)k、g和l的注入功率變化對(duì)線路ij功率的影響。這三種因子的本質(zhì)區(qū)別就在于:保持功率平衡的方法不一樣1。根據(jù)分析可以知道,在GSDF中,完全通過(guò)平衡節(jié)點(diǎn)功率的變化來(lái)進(jìn)行功率的平衡,因此A ij,k表示的是在節(jié)點(diǎn)k增加單位注入,而在平衡節(jié)點(diǎn)減少單位注入(增加單位負(fù)荷時(shí)線路ij功率的變化。在GGDF中,由所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行功率的平衡,也就是說(shuō),當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)電節(jié)點(diǎn)的注入功率發(fā)生變化時(shí)

9、,所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的功率都按照當(dāng)前負(fù)荷大小的比例進(jìn)行變化,因此D ij,g表示在發(fā)電節(jié)點(diǎn)g增加單位注入,而所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)按當(dāng)前功率大小等比例增加時(shí),線路ij功率的變化。類(lèi)似的,在GLDF中,由所有發(fā)電節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行功率的平衡,也就是說(shuō),當(dāng)系統(tǒng)中的負(fù)荷功率發(fā)生變化時(shí),所有發(fā)電節(jié)點(diǎn)的功率都按照當(dāng)前出力大小的比例進(jìn)行變化,因此D ij,l表示在負(fù)荷節(jié)點(diǎn)l增加單位負(fù)荷,而所有發(fā)電節(jié)點(diǎn)按當(dāng)前功率大小等比例 增加時(shí),線路ij 功率的變化。3.2 三種直流分布因子的含義與應(yīng)用上述公式計(jì)算的是各節(jié)點(diǎn)單位注入對(duì)線路潮流的影響,如果需要各節(jié)點(diǎn)總注入對(duì)線路潮流的貢獻(xiàn),只需用節(jié)點(diǎn)注入功率乘以相應(yīng)的分布因子即可。比如,對(duì)節(jié)點(diǎn)i

10、,用GSDF 、GGDF 和GLDF 方法計(jì)算其對(duì)線路mn 上潮流的貢獻(xiàn)分別為:i i mn i mn P A ,(=S ,i =1,2, Ni G i mn i mn P D ,(G =S ,i Gi L i mn i mn P D ,(L =S ,i L由于直流潮流是線性的,將各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)線路功率的貢獻(xiàn)相加,就可得到線路的總潮流。=L i i L i mn Gi i G i mn N i i i mn mn P D P D P A ,1,S根據(jù)定義,GSDFs 表示在某個(gè)節(jié)點(diǎn)增加單位功率,在參考節(jié)點(diǎn)減少相應(yīng)功率時(shí),在各條支路上引起的功率的變化,因此其大小與參考節(jié)點(diǎn)的選擇有關(guān)。也就是說(shuō),選取不

11、同的參考節(jié)點(diǎn),可以得到不同的GSDF 值。如果用GSDFs 來(lái)衡量電力交易對(duì)電網(wǎng)的使用份額,則其結(jié)果與參考節(jié)點(diǎn)的選擇有很大關(guān)系。除非在參考節(jié)點(diǎn)的選取上市場(chǎng)參與者之間可以達(dá)成一致意見(jiàn),否則這種方法不能被接受。然而可以證明,對(duì)于任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn),他們的GSDF 之差不受參考節(jié)點(diǎn)選擇的影響,即A m ij,k - A m ij,h = A n ij,k A n ij,h上式中,上標(biāo)m 與n 分別表示以節(jié)點(diǎn)m 與節(jié)點(diǎn)n 為參考節(jié)點(diǎn)計(jì)算出的因子。因此,對(duì)于平衡的雙邊或多邊交易,按GSDF 方法計(jì)算的對(duì)電網(wǎng)的總的使用份額與參考節(jié)點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。另外,根據(jù)上述公式可以知道,GSDFs 只與網(wǎng)絡(luò)參數(shù)有關(guān)而與系統(tǒng)運(yùn)行

12、狀態(tài)無(wú)關(guān),因此采用基于GSDF 的方法計(jì)算電網(wǎng)使用份額的一個(gè)好處是各市場(chǎng)參與者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況和自己的交易情況就可以確定其對(duì)電網(wǎng)的使用情況,與市場(chǎng)中其他參與者的交易情況無(wú)關(guān)。GGDFs 因子將線路功率表示為發(fā)電機(jī)出力的函數(shù),可以用來(lái)確定發(fā)電機(jī)對(duì)線路功率的貢獻(xiàn),但其隱含了一個(gè)假設(shè),即當(dāng)發(fā)電機(jī)出力變化時(shí)各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上等比例變化。其值不依賴(lài)于參考節(jié)點(diǎn),但由于計(jì)算公式中包含F(xiàn) ij ,即線路的潮流,因此其結(jié)果與系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。與GGDFs 類(lèi)似,GLDFs 將線路功率表示為節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的函數(shù),可以用來(lái)確定負(fù)荷對(duì)線路功率的貢獻(xiàn),其值也不依賴(lài)于參考節(jié)點(diǎn),但也隱含了一個(gè)假設(shè),即當(dāng)負(fù)荷功率變化時(shí)發(fā)電

13、機(jī)出力在現(xiàn)有基礎(chǔ)上等比例變化,同時(shí),其值與運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。GGDF 和GLDF 與參考節(jié)點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān),但與系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。如果系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化,就需要重新計(jì)算。市場(chǎng)參與者在不知道他人交易信息的情況下很難預(yù)先估計(jì)自己對(duì)線路的使用份額。 3.3 總潮流在發(fā)電機(jī)和負(fù)荷之間的分?jǐn)傇?中,對(duì)總潮流在發(fā)電機(jī)和負(fù)荷之間的分?jǐn)倖?wèn)題進(jìn)行了一般的討論。這里對(duì)基于直流分布因子的幾種方法中的這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的分析。在GGDF 中,將網(wǎng)絡(luò)潮流全部分?jǐn)偨o了發(fā)電機(jī),而在GLDF 中,將網(wǎng)絡(luò)潮流全部分?jǐn)偨o了負(fù)荷。將GGDF 和GLDF 相結(jié)合,就可以計(jì)算所有市場(chǎng)參與者對(duì)電網(wǎng)的使用份額。文獻(xiàn)3中就是分別用GGDF 和GL

14、DF 方法將輸電剩余成本(supplement cost 分?jǐn)偨o發(fā)電機(jī)和負(fù)荷。用這種方法來(lái)分?jǐn)偰撤N成本時(shí),需要首先確定在發(fā)電功率和負(fù)荷功率之間的分?jǐn)偙壤?。GSDF 可以將網(wǎng)絡(luò)潮流分?jǐn)偨o所有的節(jié)點(diǎn)注入功率,而不對(duì)發(fā)電功率和負(fù)荷功率分別對(duì)待?？雌饋?lái)似乎在這種方法中不需要人為確定總潮流在發(fā)電機(jī)和負(fù)荷之間的分配比例。但是,由于在不同的參考節(jié)點(diǎn)下,各節(jié)點(diǎn)的GSDF 不一樣,因此實(shí)際上會(huì)造成總潮流在發(fā)電機(jī)和負(fù)荷之間分配比例的不同。證明如下:令=G ,m ,k i m k ij G ij P A S ,=L,m ,k i m k ij L ij P A S =G ,n ,k i n k ij G ij P

15、A S ,=L,n ,k i n k ij L ij P A S假設(shè) a A A A A A A n N ij m N ij n ij m ij n ij m ij =,2,2,1,1,L ,則, (+=+=G G ,G ,m ,k i k i n k ij k i n k ij G ij P a P A P a A S +=Gn ,k i G ij P a S(+=+=L G ,L,m ,k i k i n k ij k i n k ij L ij P a P A P a A S +=L n ,k i L ij P a S由于=P P P k i k i =LG(=aP L ij L ij

16、G ij G ij n ,m ,n ,m ,S S S S - 也就是說(shuō),當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)的GSDF 都增大a ,則總潮流分配給發(fā)電機(jī)的值將增加aP ,相反總潮流分配給負(fù)荷的值將減少aP 。3.4 三種直流分布因子的比較三種直流分布因子的本質(zhì)區(qū)別在于,當(dāng)某節(jié)點(diǎn)的注入功率變化時(shí),在GSDF 中,完全通過(guò)參考節(jié)點(diǎn)功率的變化來(lái)平衡功率,在GGDF 中,所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的注入功率按照當(dāng)前功率的大小等比例變化,而在GLDF 中,所有發(fā)電節(jié)點(diǎn)的注入功率按照當(dāng)前功率的大小等比例變化。因此,GSDF 與參考節(jié)點(diǎn)的選擇有關(guān),而GGDF 和GLDF 與系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)(各節(jié)點(diǎn)的注入功率有關(guān)。 由于對(duì)于任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn),他們的GS

17、DF之差不受參考節(jié)點(diǎn)選擇的影響,GSDF可以方便的用于衡量平衡的雙邊交易或多邊交易對(duì)電網(wǎng)的使用份額。GGDF和GLDF不受參考節(jié)點(diǎn)的影響,因此可以計(jì)算多邊交易(包括聯(lián)營(yíng)體交易中各個(gè)參與者對(duì)電網(wǎng)的使用程度。根據(jù)定義知道,如果系統(tǒng)中僅有一個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn),并以該節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn),則GGDF與GSDF將完全相同;同樣,如果系統(tǒng)中僅有一個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn),并以該節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn),則GLDF 與GSDF將完全一樣。也就是說(shuō),GSDF可以看為GGDF,GLDF的一個(gè)特例。文獻(xiàn)4提出了用等效雙邊交易結(jié)合GSDF的方法計(jì)算市場(chǎng)參與者對(duì)電網(wǎng)的使用份額,在計(jì)算時(shí)使用了“等效雙邊交易”原則,即每個(gè)發(fā)電機(jī)的功率按各負(fù)荷的比例供給所有負(fù)

18、荷,而每個(gè)負(fù)荷的功率也按各發(fā)電機(jī)功率的比例由所有發(fā)電機(jī)供給。很容易證明,文中的方法相當(dāng)于GGDF和GLDF方法的結(jié)合,且發(fā)電機(jī)和負(fù)荷分別承擔(dān)電網(wǎng)潮流的1/2。3.5 算例分析為了說(shuō)明三種分布因子的區(qū)別和聯(lián)系,用圖1所示的算例進(jìn)行計(jì)算。表2是系統(tǒng)的四種運(yùn)行方式下各節(jié)點(diǎn)的注入功率,正值表示發(fā)電功率,負(fù)值表示負(fù)荷功率,*號(hào)表示相應(yīng)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)。從表中看到,方式3與方式1的參考節(jié)點(diǎn)相同,但運(yùn)行方式不同;方式2的運(yùn)行方式和方式1相同,但參考節(jié)點(diǎn)不同;方式2與方式3的負(fù)荷分布均與方式1相同;方式2和方式4的發(fā)電分布均與方式1相同。表3是四種運(yùn)行方式下根據(jù)上述方法計(jì)算的各節(jié)點(diǎn)對(duì)線路1-2的各種分布因子值。表

19、4是方式1和方式2下用三種方法計(jì)算的各節(jié)點(diǎn)總注入對(duì)線路1-2功率的貢獻(xiàn)。表2. 節(jié)點(diǎn)注入功率Table 2 Node injections of 4 cases節(jié)點(diǎn)方式 1 2 3 41 2.0* 2.05.0* 2.03.04 -4.0-4.0-4.0-5.0*表3. 四個(gè)方式下的各分布因子Table 3 DFs in 4 casescase 1 2 3 41S 0 -0.6667-0.2500-0.1667G 0.1833 -0.4833 / / 2G 0.1833 -0.4833 / /3-0.2500-0.1667S 0 -0.6667G 0.1833 -0.4833 / /L / /

20、 -0.2500-0.1667S 0.1667 -0.5000 -0.083304G 0.1667 -0.5000 / /表4. 兩個(gè)方式下各節(jié)點(diǎn)對(duì)線路功率貢獻(xiàn)Table 4 Contribution of node injections to line flowsin 2 casescase 1 2 3 41S 0 2.000 -0.2500-0.6668G -0.3666 1.4499/ /2G -0.3666 1.4499/ /線路1-2總潮流 1.0833從以上表格可以得到以下結(jié)論,1方式3和方式1的GSDF完全相同,驗(yàn)證了當(dāng)參考節(jié)點(diǎn)確定,運(yùn)行方式變化時(shí),GSDF不發(fā)生變化的結(jié)論;2方

21、式2和方式1的GSDF不同,驗(yàn)證了當(dāng)運(yùn)行方式確定,參考節(jié)點(diǎn)變化時(shí),GSDF發(fā)生變化的結(jié)論;3在GSDF下,方式2中分配給發(fā)電機(jī)的功率代數(shù)值比方式1中少了3.3333,而方式2中分配給負(fù)荷的功率代數(shù)值比方式1中多了3.3333,驗(yàn)證了參考節(jié)點(diǎn)的變化造成了總潮流在發(fā)電機(jī)和負(fù)荷之間分?jǐn)偙壤淖兓慕Y(jié)論;4方式1、2和3的GGDF均相同,驗(yàn)證了只要負(fù)荷的分布確定,GGDF就不發(fā)生變化,不受參考節(jié)點(diǎn)變化和發(fā)電分布的影響的結(jié)論;5方式1、2和4的GLDF均相同,驗(yàn)證了只要發(fā)電的分布確定,GLDF就不發(fā)生變 化,不受參考節(jié)點(diǎn)變化和負(fù)荷分布的影響的結(jié)論;6 四種方式下各節(jié)點(diǎn)的GSDF 差均相同,驗(yàn)證了對(duì)于GS

22、DF 來(lái)說(shuō),無(wú)論參考節(jié)點(diǎn)和運(yùn)行方式如何變化,對(duì)任意一線路,兩點(diǎn)之間的GSDF 差不發(fā)生變化的結(jié)論;7 在四種方式均滿(mǎn)足節(jié)點(diǎn)2的GGDF 比節(jié)點(diǎn)1的小1.1667,驗(yàn)證了無(wú)論參考節(jié)點(diǎn)和運(yùn)行方式如何變化,對(duì)任意一線路,兩發(fā)電節(jié)點(diǎn)之間的GGDF 差不發(fā)生變化的結(jié)論;8 在四種方式均滿(mǎn)足節(jié)點(diǎn)4的GLDF 比節(jié)點(diǎn)3的大0.0833,驗(yàn)證了無(wú)論參考節(jié)點(diǎn)和運(yùn)行方式如何變化,對(duì)任意一線路,兩點(diǎn)之間的分布因子差不發(fā)生變化的結(jié)論;9 方式3中,GLDF 與GSDF 的相應(yīng)值完全相同,驗(yàn)證了當(dāng)系統(tǒng)中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)電,其他節(jié)點(diǎn)的發(fā)電出力均為零,并以該節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)時(shí),則GLDF 與GSDF 的相應(yīng)值相同的結(jié)論;10

23、方式4中,GGDF 與GSDF 的相應(yīng)值完全相同,驗(yàn)證了當(dāng)系統(tǒng)中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)有負(fù)荷,其他節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷均為零,并以該節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)時(shí),則GGDF 與GSDF 的相應(yīng)值相同的結(jié)論。可以證明,上述結(jié)論對(duì)任一電力系統(tǒng)都成立。3.6 小結(jié)由于直流分布因子的原理及其計(jì)算都很簡(jiǎn)單,因此是實(shí)際中使用最廣泛的確定網(wǎng)絡(luò)使用份額的方法之一。本節(jié)對(duì)三種直流分布因子的計(jì)算公式、本質(zhì)區(qū)別和適用條件等進(jìn)行了深入的分析和討論,并用簡(jiǎn)單系統(tǒng)算例對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,得到了一些有用的結(jié)論。 4 基于電流的方法4.1 基本思路基于電流的方法的基本思路是:根據(jù)潮流結(jié)果和各市場(chǎng)參與者在各節(jié)點(diǎn)的注入功率,分別計(jì)算不同市場(chǎng)參與者在各節(jié)點(diǎn)引起

24、的等效電流,也就是將節(jié)點(diǎn)電流表示成各交易引起的分量之和;然后將線路功率表示成各市場(chǎng)參與者引起的電流的函數(shù);最后對(duì)線路的功率函數(shù)進(jìn)行分析,在一定的假設(shè)下確定各電流分量對(duì)線路功率的影響,并以此衡量各市場(chǎng)參與者對(duì)線路的使用份額1。市場(chǎng)參與者的等效注入電流可以根據(jù)其注入功率向量和系統(tǒng)的電壓向量計(jì)算得到:(2(1(,k n k k k I I I I L =(i k i k i k i V Qj P I (+= 其中,I (k是市場(chǎng)參與者k 的等效注入電流向量,I i (k是市場(chǎng)參與者k 在節(jié)點(diǎn)i 的功率的等效注入電流。 根據(jù)以上各式,對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的任一線路mn ,其上面流動(dòng)的功率可以表示為:(=Tk k

25、mn T k N i k i mn m mn S S f S 1(11(,I (2(1I I ,I I t L = 其中,S mn 是線路mn 上流動(dòng)的的總功率,I 是n ×k 階的矩陣, S mn,i (k是電流分量I i (k在線路mn 上引起的功率,S mn (k是市場(chǎng)參與者k 在線路mn 上引起的總功率?；陔娏鞯姆椒ň褪且許 mn (k來(lái)衡量市場(chǎng)參與者k 對(duì)線路mn 的使用份額。因此,這種方法的關(guān)鍵就是如何確定S mn (k,也就是要將S mn 表示成T 項(xiàng)之和,每項(xiàng)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)市場(chǎng)參與者。這種方法的一個(gè)重要假設(shè)是:以市場(chǎng)參與者的等效電流來(lái)代表其注入功率的影響。在實(shí)際市場(chǎng)中

26、,電的計(jì)量、結(jié)算等都是基于功率的,因此在衡量電力交易對(duì)電網(wǎng)的使用份額時(shí),也應(yīng)該基于功率進(jìn)行計(jì)算。在這個(gè)方法中,為了問(wèn)題的簡(jiǎn)化,根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓,計(jì)算出各交易對(duì)應(yīng)的在各節(jié)點(diǎn)的電流,并以此為基礎(chǔ)分析網(wǎng)絡(luò)潮流的構(gòu)成。這個(gè)假設(shè)相當(dāng)于認(rèn)為系統(tǒng)的電壓是恒定的,是一個(gè)固定參數(shù),與電力交易的變化沒(méi)有關(guān)系。實(shí)際中,節(jié)點(diǎn)的電壓雖然不是恒定不變的,但是現(xiàn)代電力系統(tǒng)一般對(duì)電壓有比較高的要求,要求其變化不能超過(guò)一定的范圍。因此,這個(gè)假設(shè)比較容易被接受。4.2 計(jì)算公式基于電流的方法又可分為三類(lèi),這里分別對(duì)其進(jìn)行分析。線路mn 的功率可以表示為端電壓與線路電流共軛的乘積:=mn m mn I V S其中,I mn 為mn 線路上的電流,且有=Tk k mn T k N i k i mn mn I I I 1(11(, =Ni k i mn k mn I I 1(,( (,k i ni mi mn k i mn I Z Z y I =其中,I mn (k是市場(chǎng)參與者k 在線路mn 上引起的電流。因此,線路mn 的功率又可以表示為: (=T k k mn T k k mn m T k k mn m mn S I V I V 1