电力系统经济学原理第六章.

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并联支路
• I 可以沿着两条并联支路从 母线1 流向母线2，支路的 阻抗分 别是 zA 和 zB 。两节 点之间的电压差为： U12 = zA IA=zB IB 由于 I = IA+ IB ，得：
zB IA I z A zB zA IB I z A zB
并联支路中通过的电流与各条 支路的阻抗成反比。
因为是双边合同，所以交易价格均由交易双方私下商 定。他们有必要向系统运营商报告合同涉及的电能传 输数量。 系统运行商要进行效验，如果A、B之间的可以输送的 功率数量少于500MW，系统运行商必须进行干预。
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6.2.1 物理输电权
• 为了保证系统的安全水平，系统运行人员需要选 择削减一些交易，然而这一问题非常复杂。 输电负荷减载程序应当考虑的因素的影响有：
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基本内容
6.1 简介
6.2 基于输电网络的分散式交易 6.3 基于输电网络的集中式交易
6.4 推荐阅读材料
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6.2基于输电网络的分散式交易
在分散式或双边交易机制中，所有的电能交易只涉 及两个主体：一个购电者和一个售电者。购售双方 需要就以下内容达成一致，即交易数量、价格和他 们可能希望的其他附加合同条款。
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示例
• 为了确保上述交易能够完全实现，交易者需要在线路 1-3 上获得 240MW 的输电权，在线路 1-2 和 2-3 上均取 得160MW的输电权。 • 在 线 路 1-2 和 2-3 的 线 路 容 量 分 别 只 有 126MW 和 130MW。由于约束主要是线路1-2的容量不足造成的 ，即使在没有其他交易的情况下， A 和 Y 所能签订的 合同数量最大也只能是：
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示例
• 图显示了一个包含三条母 线的闭环系统。 • 为了简化分析，假设每条 线路上的有功潮流不能超 过线路容量限制，并且忽 略线路电阻的影响。 • 下表显示了该系统的相关 参数。
支路 1-2 1-3 2-3 电抗(p.u.) 0.2 0.2 0.1
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容量(MW) 126 250 130
• 交易性质(固定或非固定) • 交易向系统运营商申报的顺序 • 甚至可能是一些历史因素 但分散式交易机制并没有提供一个可以对经济效益
进行评估的框架，输电负荷减载程序因此无法权衡
各类交易的相对经济效益。
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物理输电权
• 分散式电力交易的支持者认为，最好能提供这样 一种办法，它可以让电能交易方明确他自身是否 愿意使用输电网络。 • 以母线A处的生产者和母线B处的用户为例，在签 订合同时，如果他们不想看到自己的双边交易因 为阻塞而中断，购售双方就应当为该交易购买输 电系统使用权。
• 由于此类输电权是在一个公共拍卖平台上购买的 ，因此交易方将可以方便地判断这一输电权附加 成本是否合理。
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物理输电权
举例来说，可以假设图 6-1 中的发电机 G1 和负荷 L1 商定的交易价格是 30 美元 /MWh ，而发电机 G2 和负荷L2商定的交易价格是 32美元/MWh 。同时 发电机G3所提供电能的价格是35美元/MWh 。 • 很明显，负荷L2将愿意支付的输电权购买价格不 会超过 3 美元 /MW 。当输电权的价格超过 5 美元 /MW 时，负荷L1也会得出同样的结论。 • 输电权成本帮助与发电商进行讨价还价，从而降 低交易价格。 • 输电权赋予持有者实际使用某条给定线路一部分 输电容量的权利，通常被称为物理输电权。
系统运营商要保证系统的平衡和安全，其职能有： • 通过电能购售平衡负荷与发电。在一般情况下， 这些平衡交易涉及的电能数量是很少的。 • 在无法通过其他手段保证系统安全时，限制系统 中某些节点பைடு நூலகம்发电出力。
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两节点系统中的双边交易
假设该系统中的电能均通过双边合同实现交易。
• 假设发电机 G1 与负荷 L1 之 间签订了一笔双边合同，由 G1向L1输送300MW电能； • 发电机 G2 与负荷 L2 之间也 签定了一笔电能数量为 200MW的双边合同。
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并联支路
• 假设所有支路的电阻均远小 于它的电抗，得到： Z = R + j X ≈ jX • 同时忽略网络中的无功潮流 和网损。 • 并行电路中的有功潮流为：
xB F P x A xB
A
xA F P x A xB
B
反映有功注人量与支路潮流之 间关系的因子叫做功率转移分 布系数。
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示例
• 假定发电机 B 希望和负荷 Y签订一笔数量为 400MW 的双边交易。 • 如果发电机B通过母线1将 400MW 的 电 力 注 入 系 统 ，而负荷Y从节点母线3处 获得同样数量的电力，那 么系统中两条路径I和II的 潮流为：
0.2 FI 400 160 MW 0.2 0.3 0.3 FII 400 240 MW 0.2 0.3
Pmax = 0.5/0.2×126=315MW
理论上，如果市场是充分竞争的，经过数次循环往复 ，交易者总可以找到双边电能交易与双边输电权交易 的最佳组合。但实际上，电力系统的约束远不止容量 约朿一种，双边交易需要交换信息的数量十分巨大。
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6.2.2 物理输电权存在的问题
并联支路 电网中的电流和潮流分布受基尔霍夫电流和电压定 律的约束。 • 基尔霍夫电流定律：流入某一节点的所有电流之 和等于流出该节点的所有电流之和；它同时也意 味着每个节点应同时保持有功和无功平衡。 • 基尔霍夫电压定律：任一闭合回路所有组成支路 上的电压降之和一定等于零；或者换句话说，并 联支路上的电压降相等。
第六章 输电网络与电力市场
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基本内容
6.1 简介
6.2 基于输电网络的分散式交易 6.3 基于输电网络的集中式交易
6.4 推荐阅读材料
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6.1 简介
• 研究输电网络对电能交易的影响 • 寻找出一套行之有效的机制，规避输电网络引 起的交易限制与价格波动风险 • 简单地考察双边或分散交易 • 随后将转而深人研究集中交易或电力库交易