Page 10 - 电力与能源2021年第一期

4 王文东, 等: 基于比例潮流追踪的输电分摊计算方法

输电量承担的投资包括三部分: 支路 3 自身投资、 考虑资金的时间价值, 设为折现率i , 则有:
公用电网和输入支路1 , 2分摊到支路3的投资。 D l i× 1+ i )
n
(
C l = m × ( 6 )
分摊比例按照各输出支路电量比例计算, 各 m 876 p l ( 1+ i ) -1
n
m
支路的分摊比例为 式( 6 ) 代入式( 4 ) 可得:
A ( n æ D l p l ö
p
( 1 ) i× 1+ i ) ç m m ÷
A +B+C ∑ C g i p g i ( 1+ i ) -1 × ∑ p l ø
n
l è
i
B ( 2 ) C = + 876 p m m
A +B+C ∑ p g i
i
C ( 3 ) ( 7 )
A +B+C
实际计算中, 可先算输电价然后加权累加并
式( 1 ) 至式( 3 ) 分别是支路 3 电量、 支路 4 电
分摊到负荷, 即: 先算式( 5 ) 或式( 6 ), 再算式( 4 );
量、 支路 5 电量的分摊比例。基于成本对应法的
也可以先加权分摊输电成本然后计算等效年成本
思想, 可以实现交流电网网架解耦。根据交流电
并分摊到负荷即式( 7 ), 这两种计算结果理论是一
网网架投资估算, 对交流电网投资进行分摊。
样的。但数值计算过程中, 存在误差的问题, 如果
4 电网节点电价测算 先算输电价, 因为输电价数值小, 小数点后的位数
多, 舍去后面小数点, 可能存在较大误差, 如果先
根据比例负荷潮流追踪算法, 可得出每个负
算分摊输电成本, 因为输电成本分摊数值大, 小数
荷在电网的功率分布情况。电价是以单位电量计
点后的位数舍去相对精确数值非常小, 最终计算
费的, 以典型年平均有功功率潮流进行追踪, 平均
机处理误差会比较小, 但这样的计算过程没有显
有功功率乘以 876h 即为电量。采用典型年而不
示输电价是该计算过程的一个缺点。实际计算
采用规划末期潮流有利于经济评估更加准确 [ 22 ] 。
中, 考虑计算精度宜采用第二种, 如果从理论演示
假设某节点负荷 p 已完成典型年潮流追踪,
设 p g i 为计算节点在第 i 发电区域所占发电份额 角度, 宜采用第一种说明问题, 并显示输电价。本
文侧重基于比例潮流追踪的到网节点计算过程演
( MW ), C g i 为第 i 发电区域上网电价( 元 / kWh )。
为计算节点负荷 p 在线路 l m 所占有功功率份额 示, 故采用第一种数值计算过程。
( MW ), 设 C l 为线路l m 单位电量( kWh ) 输电费
m 5 算例分析
用( 元 / kWh ), 即输电价。 ∑ , ∑ 分别表示对计算
i l
m
节点负荷分布的发电区域和线路求和。则该负荷 针对IEEEGarver6 节点, 对应用比例潮流
追 踪 法 进 行 到 网 电 价 计 算 进 行 验 证。 IEEE
节点的到网电价 C :
GarverS y stem 是一个典型的6 节点系统, 通常用
p
∑ C g i p g i ∑ C l p l m 于电网规划方法的验证和测试。
m
l
C = i + m ( 4 )
∑ p g i p 选择一个以电网投资最小和可用传输容量最
i
线路 输 电 价 C l 是 输 电 投 资 成 本 回 收 的 反 大为目标的最优规划及其潮流计算结果为例, 在
m
映, 在中国目前环境下, 输电价由发改委确定。在 此基础上, 进行到网节点电价计算, 如图 5 所示。
这里, 只是为测算电网经济效益, 假设成本和利润 该网架共有线路 8 条, 除节点 6 为平衡节点不带
都能达到要求的情况下, 输电价应该是多少。如 负荷以外, 其他节点都接有负荷, 其中 1 , 3 , 6 为发
果由此输电价计算出的结论不具有吸引力, 那么说 电节点。各节点的发电出力和负荷大小、 线路的
明该电网投资是不经济的; 反之, 则说明是经济的。 潮流均标示在图中。
这将在下一阶段关于电价竞争力指标中进一步分 取负荷节点 1 , 2 , 3 , 4 和 5 作为初始负荷域进
( 万 行比例潮流追踪, 追踪结果分别如图 6 至图 10 所
析。设线路 l m 输电成本加上预想利润为 D l
m
示。在追踪中, 设定一个额外条件, 节点 3 的负荷
元), 运行年限为n 年, 典型年有功功率潮流为 p l
m
) 为 不来自本地区, 都从外地购电。
( MW ), 则C l 单位电量输电费用( 元 / C l
m m
三个发电区域的上网电价如表 1 所示, 节点
D l
C l = m ( 5 )
m 3 上网电价最高。根据式( 3 ) 按折现率 10% 计算
876n p l
m