输电设备利用份额的确定

摘要

随着电力工业市场化改革的不断深化，电力市场环境下发电、输电、配电环节各自成为独立的经济实体。输电成为一种特殊的业务，向独立发电厂和电力批发商提供服务。如何确定这些业务的输电费用是输电服务需要解决的问题之一。输电设备利用份额的确定可为输电费用计算提供全面、基础的数据，开展输电设备利用份额的研究具有重要的应用价值和理论意义。
　　 现行对输电设备利用份额的计算是基于潮流追踪法的，潮流追踪法是以潮流计算或状态估计所得到的系统潮流分布为基础，根据节点功率的比例分配原则来追溯潮流走向，从而确定输电用户功率在每个输电设备所通过功率中所占份额，并以此作为输电成本分摊的依据。近年来，随着博弈论在电力市场中的广泛应用，以及其在分配领域的显著优势，博弈论方法在输电设备利用份额领域也得到了一些应用。
　　 本文首先对博弈论方法及其在电力市场中的应用进行了分析。其中Shapley值方法在有限局中人领域得到广泛应用，而Aumann-Shapley值则将Shalpley值的概念拓展到了无限多局中人领域，这对于解决各个节点注入功率对支路功率的分配是非常有效的。
　　 第三章提出了一种基于A-S值的输电设备利用份额计算的新方法。该方法利用无限多局中人联盟博弈中的A-S值，考虑各个节点功率增加过程的平均顺序，通过线路功率对节点功率的灵敏度和数值积分法较为简单、精确地计算出各个节点对各条线路的输电设备利用份额。5节点系统和IEEE-14节点测试系统的算例分析表明，本文所提方法公平、合理且计算速度快，能够有效实现收支平衡，为输电设备利用份额的实用计算提供了一种新思路。
　　 第四章提出了一种利用支路损耗确定输电设备利用份额的新方法。该方法利用支路损耗对节点注入功率的灵敏度，并结合A-S值方法关于“平均”的概念，综合考虑有功功率和无功功率的耦合作用，从而确定各个节点注入功率对输电设备利用的利用份额。该方法可以充分考虑到各节点对元件输送容量和热容量的利用份额，并克服了支路功率首末端不一致给输电设备利用份额确定所带来的问题。
　　 第五章对输电设备利用份额在各种交易模式下的应用进行了研究，并提出了发电机和负荷的输电设备利用份额与它们的功率绝对值成比例的分配原则。研究表明，所提基于A-S值的输电设备利用份额的计算方法能够在各种交易模式下得到有效应用。
　　 论文最后总结了本文的主要工作，明确了进一步研究的方向。