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输电费用的分摊为系统的扩建和投资提供了重要的参考和信号。当下我国的电力体制逐渐从垂直一体化向竞争性改革,同时,大用户直接交易和间歇性可再生能源穿透率的提升,要求电力市场提供公平合理的输电费用分摊方法。
现有研究及应用中的方法包括:
1)长期/短期边际成本;
2)邮票法;
3) 兆瓦-公里法;
4) 合同路径法;边际潮流法;
6) 边界潮流法;
7) 潮流追踪法;
8) 等效双边交易法;
Zbus法
10)基于合作博弈理论,如Aumann-Shapley值。
本文提出一种基于潮流追踪的等效双边交易的方法,网络使用者不仅需要承担自身产生的潮流,还需承担与其有等效双边交易的网络使用者的部分潮流,等效双边交易通过潮流追踪方法识别确定。为了对比分析所提方法与现有方法的表现,考虑电力系统的发展特点提出了7个评价标准。
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(1) 提出了7个输电费用分摊方法的评价标准。包括有效性、非负性、考虑网架位置、单调不减性、能为交易提供信号、在不同场景下区别较小、公平对待不同交易模式。
(2) 提出了基于潮流追踪的等效双边交易的输电费用分摊方法。等效双边交易通过潮流追踪识别确定,网络使用者不仅需要承担自身产生的潮流,还需承担与其有等效双边交易的网络使用者的部分潮流。
(3) 通过理论分析和算例模拟,本文所提方法是诸多方法中唯一能够满足7项评价标准的输电费用分摊方法。
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(1)简单算例
華電怎科
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图1简駕算例示意图
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基础算例,如图a。
新增发电机1与负荷2的20MW交易新增发电机3与负荷2的20MW交易新增发电机1与负荷4的20MW交易新增发电机3与负荷4的20MW交易
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PT:潮流追踪法
EBX:等效双边交易法
PTEBX:基于潮流追踪的等效双边交易法
通过对三种方法的对比,发现:
1) 对于潮流追踪法,结果依赖于潮流流向,且对相同潮流流向的不同交易区分不灵敏。b
2) 对于等效双边交易法:i)发电机1与负荷4(发电机2与负荷3)的分摊结果相同不合理,因为其交易的电力不同;ii),发电机1的交易电力增加,分摊结果却减少,不合理。;iii),线路潮流减小,但负荷2承担更大的分摊结果,因此该分摊结果没有起到提供交易信号的作用。
3) 对于基于潮流追踪的等效双边交易法,以上的不足均已克服。
(2)算例
以IEEE30接点系统为基础,对比了8种输电费用分摊方法。等效双边交易识别结果如图3所示。通过4个场景的对比,证明提出的基于潮流追踪的等效双边交易的输电费用分摊方法是唯一满足7项评价标准的方法。
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配电网是售电侧放开后电力市场的重要部分。后续研究中,将进一步研究配电网费用分摊的方法,构建全面的输配电费用测算体系。