联合电力系统中直调电厂子系统电力的经济分配研究

1/9联合电力系统中直调电厂子系统电力的经济分配研究摘要提出了一个电力经济分配模型，并以某联合电力系统调度运行的实际资料为依据进行了实例计算。计算结果表明，利用该模型可在电力市场条件下，当联合电力系统存在效益主体多元化的情况时，获得直调电厂子系统自身最大的经济效益，并保证整个联合电力系统经济效益目标的实现，具有一定的实用与参考价值。关键词联合电力系统直调电厂子系统经济分配分类号TM731RESEARCHONECONOMICDISTRIBUTIONOFDIRECTLYDISPATCHEDPOWERSYSTEMSININTERCONNECTEDPOWERSYSTEMWENPENGBEIJINGHYDROELECTRICINVESTIGATIONDESIGNINSTITUTE,100024,BEIJING,CHINAWANYONGHUAWUHANUNIVERSITYOFHYDRAULICANDELECTRICENGINEERING,430072,WUHAN,CHINAABSTRACTAFTERABRIEFDESCRIPTIONABOUTCRITERIONOFECONOMICDISTRIBUTIONOFDIRECTLYDISPATCHEDPOWERSYSTEMSININTERCONNECTEDPOWER2/9SYSTEM,THISPAPERPUTSFORWARDANECONOMICDISTRIBUTIONMODELTHEN,CALCULATIONANDSTUDYAREMADEONTHEBASISOFTHEPRACTICALDATAONDISPATCHINGANDOPERATIONINANINTERCONNECTEDPOWERSYSTEMPOSITIVERESULTSOFCALCULATIONSHOWTHATTHEMAXIMUMPROFITOFDIRECTLYDISPATCHEDPOWERSYSTEMSCANBEOBTAINEDBYUSINGTHEPROPOSEDMODEL,ANDTHISMODELHASPRACTICALVALUEKEYWORDSINTERCONNECTEDPOWERSYSTEMSDIRECTLYDISPATCHEDPOWERSYSTEMSECONOMICDISTRIBUTION0引言联合电力系统是几个相邻省的电力系统用联络线路互联形成的一个区域性的大电网，也是不同产权、利益主体的共同体。系统中电网结构复杂，各个利益主体的主客观条件、运营成本等均有所不同，这使各利益主体求利的企望与电网的整体效益之间以及各利益主体之间不可避免地存在差异与矛盾。由于目前我国电力工业正处于向电力市场过渡的时期，电力工业形成了投资多元化、产权多元化与利益主体多元化的格局，联合电力系统中的经济调度存在着强烈的市场行为，如何协调好整体效益目标与个体求利企望之间3/9的矛盾，处理好各利益主体交易效益之间的关系，已成为亟待解决与深入研究的问题。电力市场中，解决上述问题的最理想途径，也即电网商业化运营所必须遵循的基本原则是电网调度在电网的运营中，必须遵循电网运行的客观规律，以电网安全、稳定运行和向用户提供优质、可靠的电力为目的，组织、指挥电能的生产、流通与销售，又要根据电力市场的要求，以获取电网整体最大经济效益为目标，同时按照公平、公正、公开的原则协调电网内各个不同利益主体之间的关系，使它们的运营行为既能满足其自身的求利目的，又不违背电网整体的安全目的和经济效益目标1。在联合电力系统的实际调度运行过程中，遵循上述原则进行具体工作的难度非常大，目前对这一方面的定量研究工作还不够深入。在对某联合电力系统以下称电网A的研究工作中，提出在执行联合电力系统供电合同的条件下，寻求直调电厂某日的小时出力分配给联合电力系统内各省级分电网的最佳组合，并最优安排省际联络线上的电力交换计划，从而使该日直调电厂子系统售电收入最大，作为体制过渡时期直调电厂子系统电力经济分配的准则2。遵循以上准则，以确定出的联合电力系统中直调电厂的日运行方式为基础，以直调电厂子系统售电收入最大4/9为目标，建立一个电力经济分配模型，并通过模型的求解得出各直调电厂向不同省网送电的以及各省际联络线上电力交换过程的最佳组合2。1电力经济分配模型2针对上述问题，建立如下经济分配模型，通过求解该模型，可获得联合电力系统中直调电厂子系统的日最大售电收入以及该情况下各直调电厂送不同省网、直调省际联络线上电力交换的24H出力过程。设某联合电力系统内有M个直调电厂、N个省级分电网，则此模型具体形式如下所述。目标函数在执行联合电力系统日调度供电合同的条件下，使直调电厂子系统售电收入最大，即1式中B为联合电力系统内直调电厂总的售电收入；I1,2,M，为联合电力系统内直调电厂序号；J1,2,N，为联合电力系统各省级分电网的序号；T1,2,24，为时段序号；BIJT为直调电厂I送省网J时T时段的售电收入；NIJT为直调电厂I送省网J时T时段的出力。约束条件为A各直调电厂时段出力平衡。联合电力系统内直调电厂I在T时段送各省网J出力之和等于直调电厂I在T时段的出力5/92式中NI0T为直调电厂I在T时段的出力，下标中的0代表该变量与省网J无关。B系统供各省网的电量分省平衡。联合电力系统内各直调电厂I送省网J的供电量应符合月计划所确定的合同电量3式中E0J0为网供各省网J的电量。C系统供各省网时段出力约束。联合电力系统内直调电厂供省网J的T时段出力应在网供各省网时段出力约束范围内4式中A0JT，I0JT分别为系统供J省网T时段出力约束的上、下限值。D省际联络线交换功率约束。正送5倒送6式中M0J0为经联合电力系统与省网J间联络线正送的最大出力；M0J0为省网J中电厂倒送的最大出力。E其他约束。由于各联合电力系统的实际情况不同，在具体应用此模型时还需要添加一些其他的约束，以使模型适应各种6/9电力系统经济分配的需求，并保证模型的求解。此经济分配模型是一个中等规模的线性规划模型，可采用改进单纯形法求解3。2计算实例2电网A下辖省网A,B,C,D四个分电网，并承担向外联合电力系统以下称电网B送电的任务，网局所在地是省C。电网A的直调电厂有省A的火电厂7，省B的水电厂3、水电厂5，省C的水电厂1、水电厂2、水电厂4和火电厂6，共计7座直调电厂，省D中无直调电厂。省网A与省网C之间通过联络线1互联，省网B与省网C则通过联络线2互联。利用前述模型求出在执行电网A日调度供电合同的条件下，使电网A直调电厂子系统售电收入最大的各电厂送各省网的24H出力过程等结果。对电网A中2个实际问题的说明电网A供各省网电量的确定根据电网A目前的实际调度运行情况，电网A某日供各省网的电量要符合月计划做日计划时已给定所确定的合同电量，若各直调电厂日发电量已由电厂日运行方式给出比月计划多发或少发，则以下述实际调度运行规则确定网供电量。电厂1，2，3比月计划多发或少发的部分按A,B,C三省用电比例分配三省用电比例为A省占，B省占，C7/9省占；电厂7比月计划少发的部分也按上述用电比例由三省承担，比月计划多发的部分则分配给省网A；电厂4，5，6比月计划多发或少发的部分分别由该电厂所在省的省网承担，如电厂4比月计划少发，则少发的这一部分由其所在的省网C承担。网供各省网时段出力范围计算为充分发挥省网的自主性，网局网调对省网所辖的电厂不进行直接调度，这就决定了省网本身也有一定的出力范围。为达到此省网的平衡，网供出力必然要受出力范围约束。以电网A供省网A时段出力范围的计算来加以说明。省网A中有一座直调电厂火电厂7。如果已知A省网A日负荷P01T,T1,2,24；B电厂7日出力过程N70T,T1,2,24C省网A提供的当日最大可调出力PM，最小可能出力PI；D省际联络线输送容量最大值R。假设全网已经达到平衡，则网供省网A出力范围的确定如下。网供省网A的T时段出力最大值A01T为A01TSP01TPI7式中S在最大负荷时段取值为，其他时段取值为8/91。考虑联络线输送能力约束，如果A01TN70TR8则取A01TN70TR9网供省网A的T时段出力最小值I01T为I01TSP01TPM10式中S取值为1。考虑联络线输送能力约束，如果I01TN70TR11则取I01TN70TR12计算步骤A基本数据的输入。组织有关模型求解的电网A的基本数据，包括各厂上网电价、电网售电电价、各厂送电路数、电网A供各省网电量、各厂日发电量及24H时段出力等。计算中，取1时6时为低谷时段，7时11时与19时22时为高峰时段，12时18时与23时24时为平段；由于电网A尚未实行峰谷电价制度，故计算中假定高峰时段与低谷时段电价分别取平段电价的倍与倍。B改进单纯形法求解。首先要编制程序生成新的系数矩阵及目标函数中各变量的价格指数，然后再采用改进单纯形法求出使直调电9/9厂子系统售电效益最大且满足约束要求的各直调电厂送各省网的24H出力过程及省际联络线上的交换出力过程，同时也求出了直调电厂子系统的最大售电效益。计算结果以1997年7月5日的电网A为例，采用上述经济分配模型，求解出满足要求的该日直调电厂送各省网24H时段出力结果、网供各省网