第05-06章系統(tǒng)安全與輔助服務(wù)電力市場與輸電網(wǎng)絡(luò)(編輯修改稿)
2025-02-11 01:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 － 19＝ 16 $/MWh 三節(jié)點系統(tǒng) ? 潮流計算的數(shù)學模型 節(jié)點方程 ? ? ? ?I U Y U Z I或*1niiij jjiP jQ YUU ?? ? ?iji i i iU U e e jf?? ? ?ij ij ijY G jB??( c os sin )i i j ij ij ij ijjiP U U G B?????? ( sin c os )i i j ij ij ij ijjiQ U U G B?????? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?P H N Δ θQ M L Δ U /U 快速解耦潮流計算的原理是： 由于交流高壓電網(wǎng)中輸電線路等元件的 xr,因此電力系統(tǒng)有功功率的變化主要決定于電壓相位角的變化，而無功功率的變化則主要決定于電壓模值的變化。反映在雅可比矩陣的元素上，就是 N及 M二個子塊元素的數(shù)值 N相對于 H、 L二個子塊的元素要小的多。作為簡化的第一步，可以將它們略去不計。 在實際的高壓電力系統(tǒng)中，下列的假設(shè)一般都能成立： （ 1）線路兩端的相角差不大（小于 10度～ 20度） （ 2）與節(jié)點無功功率相對應(yīng)的導(dǎo)納通常遠小于節(jié)點的自導(dǎo)納 Bii 于是得到： 上述二式中的系數(shù)矩陣 B’及 B”由節(jié)點導(dǎo)納矩陣的虛部所組成，從而是一個常數(shù)且對稱的矩陣。 / ( )/?? ? ? ???? ? ? ?P U B U Δ θQ U B Δ U? 為了加速收斂，目前通用的快速解耦法又對 B’及 B”的構(gòu)成作了下列進一步修改。 （ 1）在形成 B’時略去那些主要影響無功功率和電壓模值，而對有功功率及電壓角度關(guān)系很少的因素，這些因素包括輸電線路的充電電容以及變壓器非標準變比。 （ 2）為了減少在迭代過程中無功功率及節(jié)點電壓模值對有功迭代的影響，將式右端 U的各元素均設(shè)為標么值 ，也即令 U作為單位陣。 （ 3）在計算 B’ 時，略去串聯(lián)元件的電阻。 于是，目前通用的快速解耦潮流算法的修正方程式可寫成： ? 近似模型－直流潮流 02 2 2 211,ij ii ijj i j iij ijij ijij ii ijiij ij ij ijB B BXXXXB B BR X R X??????? ? ? ? ??? ??? ? ? ? ??????//?? ? ???? ? ?P U B Δ θQ U B Δ U???PB θ?θ AP 支路導(dǎo)納組成的對角矩陣 與節(jié)點導(dǎo)納矩陣相關(guān) 網(wǎng)絡(luò)的支路－節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣 i j i jijij ijPXX??????aaPl ??P S Pl? ? ? 1S B A BlBA1B??????????????1000050005323121lB?????????????????110101011323121321A?????????????????15105101555510B取節(jié)點 1為參考點 ??????????15101015B求逆 ?????????復(fù)原 ????????????0001B??????????????????? ?1BABSl（ 1）網(wǎng)絡(luò)無約束時，經(jīng)濟調(diào)度 PA＝ 125MW， PB ＝ 285MW。 網(wǎng)絡(luò)中的潮流情況 : a. 由 KAL、 KVL定律 b. 利用疊加原理 首先， 1－ 2的 60MW電力傳輸引起的潮流 其次， 1－ 3的 300MW電力傳輸引起的潮流 12 13 360FF??12 23 60??13 23 30012 23 0F F F? ? ? 潮流結(jié)果： 1－ 2： 156MW， 1－ 3： 204MW， 2－ 3： 96MW 購電費用： 125 ＋ 285 6＝ $ 6 0 M W3 0 0 M W1233 6 0 M W 15 6M W12 ?F2 04 M W13 ?F 9 6 MW23 ?F（ 2）修正經(jīng)濟調(diào)度： 1－ 2越限，需進行調(diào)整。 首先考慮增加母線 2的出力，即機組 C發(fā)電 設(shè)在 bus2增加 1MW，則 bus1需減少 1MW，對潮流的影響為： 1－ 2潮流的變化：減少 2－ 3潮流的變化：減少 1 M W1231 M WAF?BF? 要消除 30MW的越限，則 PC＝ 30/＝ 50MW， PA 減到 75MW， PB 仍為 285MW。 潮流結(jié)果： 1－ 2： 126MW 2－ 3： 116MW 1－ 3： 184MW 購電費用： 75 ＋ 285 6＋ 50 14＝ $ （ 3）考慮增加母線 3的出力進行調(diào)整 3 283 5$ /A A B B D DC M C P M C P M C P h? ? ? ? ? ? ?（ 4）節(jié)點電價計算：在該節(jié)點以最經(jīng)濟的方式多供應(yīng) 1MW負荷所需的成本。 bus1， π 1＝ $/MWh bus3，由發(fā)電機 A供，會造成線路 1－ 2過流，所以由發(fā)電機 D供， π 3 ＝ 10$/MWh bus2，由發(fā)電機 C供太貴，應(yīng)由 bus1或 3的發(fā)電機供，同時，不能造成線路 1－ 2過流，分析得： ΔP1＋ ΔP3＝ 1MW ＋ ＝ 0 解得： ΔP1＝－ ΔP3＝ 所以， π 2 ＝ 10－ ＝ $/MWh ? 在一個沒有輸電約束的系統(tǒng)中，如果我們將所有機組視為恒邊際成本模型，那么除一臺機組（邊際機組）之外的所有機組要么滿負荷發(fā)電，要么不發(fā)電。邊際機組的邊際成本決定了整個系統(tǒng)的電價。 ? 當輸電限值約束了經(jīng)濟調(diào)度時，某些機組的出力受到限制，將介于上下限之間而成為邊際機組。通常，系統(tǒng)中如果存在 m個輸電約束，那么就有 m+1個邊際機組。每一臺邊際機組都決定著它所在節(jié)點的邊際價格。其余節(jié)點的邊際價格是由所有邊際機組的價格組合所決定的，這種組合又取決于約束網(wǎng)絡(luò)中 KVL的作用。 計算機求解的方法（ OPF） （ i）三節(jié)點例子的表達 設(shè) PB=285， PC=0， P12＝ 126 結(jié)果： PA＝ 50， PD＝ 75， P23＝－ 66， P13＝ 159 Cost＝ 2
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