（电工理论与新技术专业论文）输配电损耗分配理论与方法研究.pdf

输配电损耗分配理论与方法研究意配电i 删的个节点抗矩阵能够可靠训算。再将坫j s h a p l e y 值和叠加原理的输电网损耗分配方法拓展到配电网，基于全节点阻抗矩阵，提出了一种通用配电网损耗分配方法。这种方法既适用任意结构的配电网络和p o o l 与b i l a t e r a l 交易，又满足电路定律、具有可加性和聚合不变性的经济学特征。通过多个系统的仿真计算和比较，指出基于s h a p l e y 值和叠加原理的输电网和配电网损耗分配方法不仅完全基于电路定理、具有严密的理论基础，而且损耗分配结果能确保收支平衡、具有可加性、聚合不变性、不受交易加入次序的影响，它还自然地将损耗分配给电网中的所有电源和负荷、具有丰富的经济学特征。建议工程应用中采用这种电网损耗分配方法。关键词：电力市场；输电网：配电网；功率损耗；成本分配：定价u博士学位论文a b s t r a c tt h ep o w e rl o s si nt r a n s m i s s i o ns y s t e mi sg e n e r a l l y5 一1 0 o ft h et o t a ls y s t e mg e n e r a t i o n o fc o u p e ，t h ep o w e rl o s si nd i s t r i b u t i o ns y s t e mi sb i g g e rt h a nt h a t i nt r a n s m i s s i o ns y s t e m i ne l e c t r i c i t ym a r k e t s ，t h e s el o s s e sa r ep a r t so ft h ec o s ti np o w e rt r a n s m i s s i o ua n dd i s t r i b u t i o n ，a n ds h o u l d b ea l l o c a t e dt oa l lp a r t i c i p a t o mu s i n gt h ep o w e r鲥d s 缸ar e s u l t ，t h a th o wt oa l l o c a t et h el o s s e st oa l lp a r t i c i p a t o r si na ne q u i t a b l ew a yh a sb e c o m eak e yi s s u ea f f e c t i n gt h ew e l lc o n s t r u c t i o no fe l e c t r i c i t ym a r k e t s b a s e do ne l e c t r i cc i r c u i tt h e o r e m sa n dc a l c u l u sa n dc o o p e r a t i v eg a m et h e o r y , t h et h e o r ya n dm e t h o d o l o g yf o rb r a n c h sl o s s e sa l l o c a t i o na r es t u d i e di nd e p t h t h e n t w on e wm e t h o d sf o rt r a n s m i s s i o n1 0 s s e sa l l o c a t i o n ，a n dan e wm e t h o df o rd i s t r i b u t i o nl o s s e sa l l o c a t i o na r ep r o p o s e ds u c c e s s i v e l y b a s e do nt h ee l e c t r i cc i r c u i tt h e o r y , t h eb a s i cn a t u r e sa n dr e q u i r e m e n t sa b i d e dn e c e s s a r i l yi nt r a n s m i s s i o nl o s sa l l o c a t i o na r ep r e s e n t e da tf i r s ti nt h i sd i s s e r t a t i o n a c c o r d i n gt ot h o s en a t u r e s ，t h em e r i t sa n dd e f e c t sa n da p p l i c a b i l i t yi n h e r e n ti nf o u rc u r r e n t l yw i d e l yu s e dm e t h o d sf o rb r a n c hl o s s e sa l l o c a t i o na r ea n a l y z e di nd e t a i l s b a s e do nt h ed e f i n i t i o n so fr e a la n dr e a c t i v ec u r r e n t si n t oab u sd u et oag e n e r a t o r , an e wm e t h o di sd e r i v e dt h e o r e t i c a l l yt od e t e r m i n eb r a n c h sc o m p l e xl o s sc o m p o n e n t si n d u c e db yi n d i v i d u a lg e n e r a t o r s a c t i v e a n dr e a c t i v e p o w e r ，r e s p e c t i v e l y , u s i n gt h ec o n c e p t so ft o t a ld i f f e r e n t i a la n dd e f i n i t ei n t e g r a l t h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nr e a la n dr e a c t i v ep o w e r si sc o n s i d e r e dd i r e c t l yi nt h ec a l c u l a t i o no fl o s sc o m p o n e n t s a sar e s u l t ，an e wm e t h o df o rb r a n c h sl o s s e sa l l o c a t i o ni sp r o p o s e db a s e do nc a l c u l u s g e n e r a lp r i n c i p l e sf o re l e m e n t s0 i n ea n dt r a n s f o r m e r ) c o m p l e xl o s sa l l o c a t i o nt oi n d i v i d u a lg e n e r a t o r sa r ep r o p o s e db a s e do nt h ep r o p o r t i o n a ls h a r i n gp r i n c i p l e an e wm e t h o df o ra l l o c a t i n gc o m p l e xl o s s e si np o w e re l e m e n t sw i t hm u l t i - e q u i v a l e n ts e r i e sa n dp a r a l l e lb r a n c h e si sd e r i v e dr e s o r t i n gt on e w l yp r o p o s e db r a n c h sl o s s e sa l l o c a t i o nm e t h o d 。t h e n ，t h et r a d i t i o n a lf l o wt r a c i n gm e t h o d ，a p p l i c a b l ef o ro n l yo n el o s s l e s sf l o w , i se x t e n d e dt oa p p l i c a b l ef o rt w od i f f e r e n tk i n d so fl o s s yf l o w s 但a n dqf l o w s ) an e wc o m p l e xl o s sa l l o c a t i o nm e t h o d , c a l l e dl o s s yc o m p l e xp o w e rt r a c i n gm e t h o do c r a t a ) ，i sp r o p o s e d , w h i c hi sa p p l i c a b l ef o ra r b i t r a r yc o n f i g u r a t i o n so ft r a n s m i s s i o ns y s t e m s 。n ei m p a c to nl o s s e sa l l o c a t i o no fi n t e r a c t i o nb e t w e e na c t i v ea n dr e a c t i v ep o w e mi sw e l lc o n s i d e r e di n t h i sm e t h o d t h en e wm e t h o di sc o n c i s ea n de a s yt oi m p l e m e n t 。i to v e r c o m e sd e f e c t so ft h ee x i s t i n gt r a c i n gm e t h o d s ，s u c ha sn e e dt r a n s p l a n t i n ga l lp a r a l l e l( o rs h u n ob r a n c h e s ，m a k i n gf i c t i t i o u sl o s s l e s sn e t w o r k sa n dt r a c i n gp qf l o wi nad e c o m p o s i t i o nw a y b a s e do nas o l v e di o a df l o w , e a c hs o u r e aa n dl o a di nat r a n s m i s s i o ns y s t e mi sm o d e l e db yi t se q u i v a l e n t 蜘e c t i o nc u r r e n ts o u r o e 。at w o 。s t e pc o o p e r a t i v eg a m ei ss p e c i a l l yd e s i g n e dt oa l l o c a t et h et r a n s m i s s i o nl o s s e st oa l ls o u r c e sa n dl o a d s - b yl l t输配电损耗分配理论与方法研究e x t e n d l 艘t h ed c f l n i l i o no fc o a l i t i o n a ig a m ef r o mt h er a n g ei nt h er e a ln u m b e r st ot h er a n g ei nt h ec o m p l e xn u m b e r sa n du s i n gt h es h a p l e yv a l u e ，a l la c c u r a t e l ya n a l y t i c a lm e t h o df o ra l l o c a t i n gb r a n c hl o s s e sn a t u r a l l ya n ds i m u l t a n e o u s l yt oi n d i v i d u a ls o u r c e sa n dl o a d si sd e r i v e dm a t h e m a t i c a l l y t h eb r a n c h sl o s sa l l o c a t i o nf o r m u l ai si d e n t i c a lt ot h a to b t a i n e db yu s i n gc a l c u l u si nt h i sd i s s e r t a t i o n t h e n ，an e wa n a l y t i c a lm e t h o d ，c a l l e ds h a p l e y v a l u eb a s e dm e t h o d ( s v m ) ，f o ra l l o c a t i n gn e t w o r kl o s s e sn a t u r a l l ya n ds i m u l t a n e o u s l yt oi n d i v i d u a ls o u r c e sa n dl o a d si sp r o p o s e db a s e do ne q u i v a l e n ts o u r c e 1 0 a di n j e c t i o nc u r r e n t sa n ds u p e r p o s i t i o nt h e o r e m t h em e t h o di so ft h ef o l l o w i n gp r o p e r t i e sb yc o m p a r i s o nw i t ht h ee x i s t i n gm e t h o d s i ti sd i r e c t l ya n a l y t i c a l ，c o n c i s e ，e a s yt ou n d e r s t a n da n di m p l e m e n t i ti sm e a n i n g f u le c o n o m i c a l l y n e t w o r k sa c t i v ea n dr e a c t i v el o s s e sa r es p l i tn a t u r a l l yi n t of r a c t i o n sa s s o c i a t e dw i t he a c hs o u r c ea n dl o a d i ts a t i s f i e sa l lc i r c u i tl a w s ，n e e d sn oa s s u m p t i o n sa n ds i m p l i f i c a t i o n ，a n dt a k e si n t oa c c o u n tt h ei n t e r a c t i o n sb e t w e e na c t i v ea n dr e a c t i v ep o w e r s i ti sa p p l i c a b l ef o rt r a n s m i s s i o ns y s t e m sw i t ha n yc o m p l i c a t e dl o a df l o wc o n d i t i o n s t h es l a c kg e n e r a t o ra n dp u r ec a p a c i t i v e i n d u c t i v es o u r c e sa r ea l l o c a t e dl o s s e se q u i v a l e n t l yw i t ho t h e rg e n e r a t o r s i tp r o v i d e se m c i e n t l yt h ee c o n o m i ci n c e n t i v e st ob o 也s o n r c ea n dl o a d s f o rd i s t i l b u t i o nn e t w o r k sw i t la r b i t r a r yc o n f i g u m t i o n s w h e e l i n gt r a n s a c t i o n sa n de m b e d e dg e n e r a t o r s ，t h eb a s i cr e q u i r e m e n t sf o ri t sl o s s e sa l l o c a t i o np r o c e d u r ea r ep u tf o r w a r db a s e do nc i r c u i tl a w sa n de c o n o m i ct h e o r y ，a ne 街c i e n tm e t h o df o ru p g r a d i n gt h er e v e r s i b i l i t yo ff u l lb u sa d m i t t a n c em a t r i xo fad i s t r i b u t i o nn e t w o r ki sp r o p o s e db yp e r t u r b i n gs h u n ts u s c e p t a n c e 1 1 1 eu p g r a d i n gm e t h o d s t a r t i n gf r o mt h er a t i o n a l i t yo fl o s s e sa l l o c a t i o na n d1 0 a df l o wd e v i a t i o n s e l e c t st h eb u s s e sa n dv a l u eo fs h u n ts u s c e p t a n c e st ob ep e r t u r b e d i tm a k e sr e l i a b l et h ec a l c u l a t i o no ff u ub u si m p e d a n c em a t r i xo fa r b i t r a r yd i s t i l b u t i o nn e t w o r k s t h e n ，t h es h a p l e y - v a l u eb a s e dt r a n s m i s s i o nl o s s e sa l l o c a t i o nm e t h o di se x t e n d e dt od i s t i l b u t i o nn e t w o r k s au n i v e r s a lp r o c e d u r ef o ra l l o c a t i n gl o s s e si nd i s t r i b u t i o nn e t w o r k si sp r e s e n t e db a s e do nt h ef u l lb u si m p e d a n c em a t r i xa n de q u i v a l e n ti n j e c t i o nc u r r e n to ft r a n s a c t i o n s t 1 1 ep r o c e d u r ei sa p p l i c a b l ef o rc o m b i n e dp o o la n db i l a t e r a lt r a n s a c t i o n s ，a n da r b i t r a r yc o n f i g u r a t i o n so fd i s t r i b u t i o nn e t w o r k s i ts a t i s f i e sa l lc i r c u i tl a w s ，a n di sa d d i t i v ea n da g g r e g a t i o ni n v a r i a n t s i m u l m i o nr e s u l t so fs e v e r a lt e s ts y s t e m ss h o wt h a tt h es h a p l e y v a l u eb a s e dl o s s e sa l l o c a t i o nm e t h o d sf o rb o t ht r a n s m i s s i o na n dd i s t r i b u t i o ns y s t e m sa r eg o o di nb o t ht h e o r e t i c a ld e r i v i n ga n de c o n o m i cm e a n i n g s b e c a u s et h e yn o to n l yf u l l ys a t i s f ye l e c t r i cc i r c u i tl a w sa n dt h e o r e m s ，b u ta l s og u a r a n t e er e v e n u eb a l a n c e ，a r ea d d i t i v ea n da g g r e g a t i o ni n v a r i a n t i na d d i t i o n ，t h e ya r ca b l et oa l l o c a t en e t w o r kl o s s e sn a t u r a l l ya n ds i m u l t a n e o u s l yt oa l lg e n e r a t o r sa n dl o a d si nt h en e t w o r k a sar e s u l t t h es h a p l e y v a l u eb a s e dm e t h o d sa r es u g g e s t e di nt r a n s m i s s i o na n dd i s t i l b u t i o nl o s s e sa l l o c a t i o n k e yw o r d s ：e l e c t r i c i t ym a r k e t ；t r a n s m i s s i o ns y s t e m ；d i s 仃i b u t i o ns y s t e m ；p o w e rl o s s e s ；c o s ta l l o c a t i o n ；p r i c i n g湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：；_ 瘅日期：加年s 月“日j学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1 、保密口，在年解密后适用本授权书。2 、不保密d 。( 请在以上相应方框内打“v ”)日期：2 ，匹- 年r 月f 6 日日期：2 叫年j 月，移日埤舷江习名名签签者师作导博士学位论文1 1 选题背景第1 章绪论电力工业改革的目的是打破垄断、开放市场、引入竞争、提高效率【“”。目前，电力市场的竞争主要集中在发电侧，输电系统由于其地理、经济和技术上的原因而保持垄断状态1 4 j 。这是因为：首先，输电系统具有典型的规模经济效应，使镖输电市场呈现不同于一般商品市场的特性，由于电能传输的特殊性，要求输电系统形成规模，才能把由于巨额固定资产投资所形成的固定成本分配到更大的电能传输上，从而降低单位电量传输的固定成本，进而降低电能传输价格。其次，从经济性方面考虑，不可能出现由各市场成员各自建立自己的电能传输线路。输电网典型的规模经济性促使高电压等级、大容量输电线路成为电力传输的发展方向，连接两地的输电线路不会很多条，这就出现了垄断的经济特性。但为了实现竞争，输电系统必须开放。输电系统开放是电力工业市场化的主要内容之，其最终的目的是要使开放后的输电系统能够依据竞争的市场规律，向电能的各级用户( 市场成员) 提供可利用的输电框架：与发电和配电系统不同，输电系统由于其自然垄断属性，它不但承担着把电能从各个发电厂传送到各用户的输电任务，而且还需要提供一些辅助服务，例如自动发电控制( a g c ) 、无功电压控制、系统备用、恢复及黑启动、阻塞调度和负荷频率控制等服务。因此，输电系统开放面临着一系列亟待解决的技术问题，需要单独对其进行研究。合理的输电价格将提供正确的经济信号给市场成员，促使输电资源的优化使用。于是，输电定价问题越来越引起人们重视1 5 “l 。对输电定价的基本要求是【4 】：( 1 ) 提供丰富的经济学信息，引导有限的输电网资源充分利用和最优使甩。( 萄提供尽可能低的输电价格，肖b 弱市场进口壁垒，从而增加电力市场的竞争性：输电价格越高，市场进口壁垒越高，越不利于发电进入市场竞争，过高的输电价格甚至将部分发电机排斥在某些市场之外。( 3 ) 提供正确的需求信号促使输电系统的良性发展。例如提供电网瓶颈、发电和用户的选址指导等。输电成本分配是输电定价的重要内容，通常，输电成本分配包括以下几个主要方面的内容p 7 删：输电固定成本分配、损耗分配、阻塞管理。首先，因为电网属独立的市场主体，为了回收投资并确保适当的盈利，电网在提供输电服务的同时，须按照一定价格对服务的使用者收费，从而使输电固定成本在输电服务使用者之间进行分配，这部分费用包括还* 4 - t 息、法定利润、运行维护费和扩大再生产的投资需求等部分。其次，由于电网在提供传输服务时会产生损耗，如线路损耗、变压器损耗等，同样，这些损耗应当由电网的使用者承担，而不同的分配原则将会得到不同输配电损耗分配理论与方法研究的结果，因此存在着损耗的公正分配问题。再者，由于输电线路和变压器有输电容量极限，当某条线路的输送功率或变压器达到或超过其容量极限时，或者节点电压超过允许极限时，就称其发生了输电阻塞 2 9 ( c o n g e s t i o n ) ；在传统的电力系统垂直管理模式下，通常采用重新安排出( r e s c h e d u l e ) l 筝j 办法解除阻塞，在实行电力市场后，由于电网公司和发电公司成为了不同的利益方，因此存在如何消除阻塞及阻塞费用如何分配的问题，这就是阻塞管理问题，对于此问题，国内外学者也进行了许多研究1 3 0 - - 4 6 】。和输电网相比，配电网的电压等级通常在1 1 0 k v 及以下、较小，功率因数较低、无功潮流较大。它在结构上的最大特点是作为电力网的末端直接与用户相连。配电侧电力市场是与发电侧电力市场、输电网开放等电力工业市场化改革的宏观步骤相适应的。传统的配电环节包括配电网运行管理和电力零售服务两部分，配电侧电力市场旨在打破配电环节的垄断经营，建立与发电侧和输电侧电力市场化运营体制相配合的竞争型的配电新体制。不少国家在对传统的发、输电环节打破垄断，引入竞争的同时也对配电侧进行了电力市场改革。配电侧电力市场包含的内容主要有：配电公司参与市场竞争，配电网及配电设施实现开放，竞争的零售市场、适应市场化的配电规划和建设，配电侧市场监管机制等。配电侧竞争条件下，配电网收取单独的配电费用，即配电电价”。配电网费用分配是配电电价的一个重要问题。虽然配电网与输电网费用组成很相似，但配电网的特点使得输电网的费用分配方法难以直接适用配电网。关于配电网费用分配问题，国内外至今研究甚岁“”】。输电网与配电网的费用分配公正与否直接关系到电力市场的公正与否，电力市场对输电网、配电网费用分配的基本要求是：( 1 ) 公平合理。原则是“谁使用谁付钱，用多少付多少”，不应存在互贴情况；( 2 ) 计算简单。必须易于计算，并且计算量要小，以满足实时应用的要求；( 3 ) 过程透明。整个分配过程要易于理解、易于用户接受、易于操作；( 4 ) 收支平衡。从最终用户发电机处收取的输、配电总费用要等于支付给输、配电线路的总费用：( 5 ) 经济信号。要提供适当的经济信号给市场成员以引导输电、配电资源的经济使用。1 。2 世界输电服务、配电服务现状国际上，、在电力市场初级阶段，有不少国家采用了统一自嗡电价格，而在2 0 0 0年以后大多实旌非统一的输电服务价格体系【5 2 。j 。美国p j m 电力市场一p j m ( p e n n s y l v a n i a - n e wj e r s e y - m a r y l a n d ) 电力市场是美国最大的电力市场，覆盖5 个州和哥伦比亚区的电力系统，为区域性i s o ，p j m 负责集中调度美国目前最大、最复杂的电力控制区，其规模在世界上处于第三位。p j m 控制区人口占全美总人口的8 7 ( 约2 3 0 0 万人) ，负荷占7 5 ，装机容量占8 ( 约5 8 6 9 8 m w ) ，输电线路长达1 2 8 0 0 多公里。p j m 市场输电服务类型有网络服务和点博士学位论文对点服务两大类，p j m 市场主要是采取协议的形式管理输电服务。输电价格采用一部制容量电价，输电服务费率由p j m o i 事先按输电网络所有者的网络覆盖区域制定，经董事会批准，并公布在输电网开放服务费率表( o a t t ) 上。点对点输电服务按输电网所有者的网络覆盖划分区域，并按每年、每月、每周及每天( 分峰谷时段)分别制定容量费率( 美元m w ) ；网络输电服务按输电网所有者的网络覆盖划分区域，并给出年度输电容量费率 美元玎m w 年) 。p j m 利用节点边际价格( l m p ) 对输电阻塞进行管理，管理措施为：( 1 ) 发电机组以其发电母线处的l m p 结算：( 2 负荷方以其负荷母线处的l m p 支付；( 3 ) 负荷需求方要支付阻塞成本，阻塞成本等于负荷需求方与发电供给方两地的l m p 差值。美国加州电力市场一加州输电服务系统的输电价格包括3 部分：入网费、使用费和网络运营费。入网费用于回收电网的固定成本；使用费用于回收计划电能使用电网的成本，它来源于预期的电网阻塞；网络运营费是独立系统运营者( i s o ) 用以清除区内阻塞所需支付的增开机组费用及承担被阻塞用户费用。网损通过包含损耗因子的“计量系数”处理。英国电力市场一在旧的电力联营体管理模式中，采用邮票法将输电费用分配给用户，对输电收费进行改革后( 从2 0 0 1 年4 月1 日起执行) ，用户需缴纳入网费和使用费两项费用。入网费主要用于回收专用线路和变电站等连接设备的固定成本，采用邮票法分配给连接在该设备上的用户，入网费与用户的上网和下网点有关，接入系统的费用向发电公司收取，丽接出系统的费用向地区电力公司和大用户收取。入网费按年费用方式收取。入网费的计算采用会计成本法，计算式为：折旧+ 资产回报+ 变电站维护费+ 输电运营费；英国电力公司的电网使用费是与输电系统的建设、运行和维护有关的费用。共包括三项( 1 ) 网络使用费，主要按长期边际成本方法计算出不同地区的用户和发电公司霈支付的用电费和发电赞。其计算方法为：( a ) 根据输电模型，用边际公里表示增减1 m w 电量的成本，优化现有俩络的总体输电量，计算节点边际公里；( b ) 将区域内的节点公里加权平均，计算区域边际公里；( c ) 按2 7 ：7 3 的比例由供需方承担；( d ) 计算输电费率，即：输息费率= 区域边际公里电网扩建系数1 0 0 0 。( 2 ) 与地点无关的附加费，用于回收固定成本并保证合理利润。( 3 ) 服务费包括发电与负荷平衡调节费，阻塞引起的费用等。电网平衡服务费用采用会计成本法，计算时每个结算期( o 5 h ) 按“量测电量”( m o t o r e dv o l u m e s ) 计，输电损失按4 5 ：5 5 的比例由供、需方分配，其他费用则由供需方平均分配，收费对象与输电网使用费相同。北欧电力市场一北欧的电力市场组织者包括：北欧电力交易所( n o r d p 0 0 1 ) 、挪威电网公司、瑞典电网公司、芬兰电网公司、丹麦电网公司。北欧电力交易所始于上世纪9 0 年代初。最初是瑞典、挪威两国参加电力交换，经过大约十年的发展，芬兰、丹麦、德国北部都逐步加入了n o r d p o o l ，其他周边国家波兰、俄罗斯、荷兰、输配电损耗分配理论与方法研究爱沙尼亚也与n o r d p o o l 有电力交换。目前n o r d p o o ! 是世界上惟一真正意又的跨国电力市场。挪威建立了“点费率”( p o i n tr a t e ) 系统，即输电价由注入或流出电网的点的位置灰定，而不考虑运输距离的远近。输电网络费由网络所有者在接网点收取，独立于电力合同之外。该费率包括电| _ c _ 4 内部成本及付给其他网络的费率，具体操作方法为：墨两费率= 主网成本沤网费率= 区网成本+ 主网费率：地方网费鏖= 地方网成本+ 区网费率。瑞典电网运行公司向其他电网和连接到国家输电系统的用户收费，赞率包括年度电力费和电能费。年度电力费根据联刚方的位置收取，这主要是因为电网的主导电力潮流是从北向南流动，北方有剩余发电容量而南方较少 故北方发电方支付得多，相反，南方用户比北方用户支付得多。电能费对联网成员的连接口是采用边际损耗系数来计算的。边际损耗系数也取决于用户位置，并根据高低负荷、各连接点的周工作f 1及其他时问计算，芬兰国家电网通过“接网点”向连网用户收费。输电费包括进入系统的“市场投入费”，包含正常费率和冬季峰值费率的“系统使用费”及“网损费”。北欧国家内部均采用节点电价，节点电价中反映了网损和阻塞的影响，所以不需要对网损和阻塞费用单独考虑。但由于节点电价对实时计算要求太高，所以目前实际采用长期边际成本法进行近似计算。澳大利亚一澳大利亚国家电力市场( n e m ) 的输电电价以成本为基础，采用两部制收费方式，电力市场保证无歧视地开放网络，市场成员向网络所有者交付使用费。使用费包括市场成员与网络连接的网络连接费和网络使用费；网络费独立于用户交易的各种合同，当不同的地区间出现输电限制时，有可能交付较高的网络费用。澳大利亚国家电力市场i e 吣的损耗分配分为输电网( 2 2 0 k v 及以上) 和配电网( 2 2 0 k v 以下1 两部分。考虑到边际网损系数法对配电网计算的复杂性，因而配电网实行平均网损系数法，而对输电网采用节点和区域边际网损分配方案。整个澳大利亚的输电网划为5 个医每个区定义一个区域参考节点( p r n 1 c g i o n a lr e f e r e n c e n o d e ) ，一般p r n 取本区域大的负荷中心或发电中心。区域内的各连接节点的边际网损系数( m l f 一一m a r g i h a ll o s sf a c t o r ) 均折算到本区域的p r n 上。阿根廷输电系统一由1 个国家输电公司和6 个地区输电公司组成，其输电价采取的是三部制电价，即输电价= 输电容量成本十输电电量成本+ 输电固定成本，输电容量成本由市场节点确定。每一个连接点有一个结点容量电价，该电价等于市场电价除以节点所在地的适配系数。适配系数由市场管理公司每1 2 个月计算一次。输电电量可变成本由市场管理公司根据每日调度运营按小时计算，即通过网络边际损失的计算，求得边际输电成本；输电固定成本用来补充输电总成本与可变成本的差额，通过上网连接费和附加费收取，上网连接费为占用一个输入或输出接点必须向电网交纳博士学位论文的一定费用，附加费等于输电总成本减去预期收取的可变输电成本和上网连接费。西班牙一建立了世界上第一家与发电、配电企业无经济利益关系的输电电网运营机构f i 疆e ) ，充当输电系统运营者和电网管理者。西班牙对输电价格采用“邮票法”，实行一部制收费方式。每年输电公司将向工矿能源部上报成本费用情况，工矿能源部按资金加权平均成本确定输电费用，再交输电公司执行。意大利一2 0 0 0 年前输电电价由管制机构根据5 6 的投资回报和核定的运营成本来确定，运营成本包括入网费( 按电量和容量分别收取) 及使用系统费和服务费。2 0 0 1 2 0 0 3 年，输、配电以2 0 0 0 年为基础，按( 消费物价指数4 ) 调整。2 0 0 4 年重新核定输配电成本和电价。在我国，随着电网商业化运营的不断深化、电力法的公布实施，特别是三峡水电站的建成及在此基础上全国联网问题的提出，对大区域间电力传输转送的原则、输电费用计算及输电定价的要求越来越迫切。同时，随着辽宁、山东、上海等省市试点电力市场的顺利实施，人们对输电系统运行的透明度提出了更高的要求。由于电力工业的发展水平，实行电力市场之前的电网产权以及电力市场模式的原因，世界各国配电侧电力市场改革的模式和具体步骤不尽相同【牾】，但改革发展的总趋势却基本一致，即：打破原来由配电公司对配，售电业务的垄断，成立不拥有配电网络的电力零售公司负责电力销售并弓l 入竞争，将配电网络交给配电公司经营并对电力市场的所有成员开放。改革步骤一般是先将配电运行和零售分开，在零售侧首先允许大用户自由选择供电商，运行一段时间后再逐步允许一般用户自由选择供电商。英国配电侧电力市场改革进行得较早，1 9 9 0 年3 月电力改革时就将1 2 个地区供电局改为地区配电公司，同时成立3 家发电公司和1 家高压输电公司。目前有若干个地区配电商和供电商在配售电业务上展开激烈竞争。芬兰的配电侧电力市场改革始于1 9 9 5 年1 1 月，配电网首先对用电量在5 0 0 k w以上的用户开放，允许其选择供电商。1 9 9 7 年1 月对全部装有远方分时抄表装置的用户开放。1 9 9 8 年1 1 月用电量低于4 5 k w 的小用户均可以自由选择供电商。澳大利亚配电侧电力市场中，目前约占整个零售市场1 5 的大用户可以自由选择供电商，其余8 5 的中小用户仍然按政府批准的电价供电。美国各地区的电力市场不同，只有部分地区开放了零售市场。如东部p j m 电力市场在宾夕法尼亚州开放了零售市场。不管是输电网还是配电网，电网使用者在向电网公司缴纳传输费用的同时会要求准确地知道自己对电网的使用程度是多少，对某个输电设备的利用份额究竟多大；损耗是输电、配电运行成本中的重要组成部分，他的公正分配直接关系到电力市场的公正与实施。输电系统在输送电能时所引起的输电网损一般占总发电量的5 1 0 ，配电网损耗更大。在电力市场的环境下，在进行损耗分配时，用户有权知输配电损耗分配理论与方法研究道自己对某一元件损耗应承担的比例究竟有多大。特别是在双边多边交易模式及p o w e rp o o l 交易模式共存的情况下，如何在传输网络的使用者之间合理地分配输电网损，这日益成为了电力行业的专家和各市场参与者共同关心的课题，同时也是近年来国内外电力工作者研究的热点问题。本论文针对电力市场下的输电网、配电网损耗分配的理论与方法进行深入的研究。1 3 输配电损耗分配方法输电网损耗的分配，近年来引起了国内外学者的关注【5 6 州】。已有的研究综合起来可以分为以下几类。( 1 ) 比例分配法( p r o r a t am e t h o d s ，简称p r 法) 2 8 , 5 6 ，思想简单，是最常用的方法之一。它将输电网损耗按节点发电或负荷有功大小成正比分配。没有考虑发电和负荷在电网中的相对位置，没有考虑无功对损耗的耦合影响和交易间的相互作用，要人为指定分配给发电方和负荷方损耗的比例。( 2 ) m w m i l em e t h o d ( 简称m w m 法) 5 7 , 5 8 l ，它基于d c 潮流求各交易引起的线路功率，按与被传输功率的大小和路径长度的乘积成正比分配电网损耗。它只在一定程度上弥补了比例分配法无法计及电网结构的缺陷。因此，没有考虑无功潮流对损耗的影响，也没有考虑交易之间的耦合作用。f 3 ) 微增损耗法( i n c r e m e n t a lt r a n s m i s s i o nl o s sm e t h o d s ，简称i t l 法) ，由于1 t l在电力系统经济运行中的应用由来己久，因此是一种被广泛接受的方法。其中基于最终潮流解的i t u 边际微增系数1 求得的损耗分配结果通常会导致收益盈余【5 9 ，硎，因此需要做规范化处理以确保收支平衡，同时这种分配方法不具有唯一性【6 。文献【6 1 1基于i t l 积分给出了将损耗分配给p o o l 中的发电和负荷方的方法，采用分散平衡节点来消除计算结果对平衡节点的依赖性，但需要人为指定负荷分配系数与损耗供给系数，当损耗同时分配给p o o l 中的发电机和负荷时还需要指定两者的分配比例。文献 6 2 】基于1 1 i _ 。积分给出了将损耗分配给b i l a t e r a l 中各交易的方法，象作者指出的那样该方法对积分路径和平衡节点的选取具有依赖性。( 4 ) 功率分解法( p o w e rd e c o m p o s i t i o nm e t h o d s ，简称p d 法) ，基于电网总损耗表达式或支路总损耗表达式，结合阻抗或导纳矩阵方程( 即按电路定理所得自于方程) 进行推导，以求取以交易有功或发电有功或负荷有功为变量的损耗分解表达式1 6 3 - 6 8 1 。即使给定某些近似，文献 6 3 ，6 4 ，6 5 也尚未得到完全自然分解的结果。文献f 6 6 从节点注入功率着手分解有功注入，得到了有功