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国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志

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采用潮流跟踪法进行固定输电成本分摊

v.a anjaneyulu, p.v.a narasimharao, K.N.S.Durga Prakash
印度毗瑟奴理工学院电子电子工程系助理教授
有关文章载于Pubmed，谷歌学者

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摘要

在开放接入重组雷竞技app下载苹果版电力系统市场中，有必要制定适当的定价方案，为发电、输电公司和用户等市场参与者提供有用的经济信息。虽然已经提出了许多方法，但在输电定价方案中，准确估算和分配输电成本仍然是一项具有挑战性的任务。这项工作解决了将输电网络成本分配给发电机和需求的问题。本文尝试了直流潮流和交流潮流四种方法。分别是MW-Mile法、MVA-Mile法、GGDF法和Bialek Tracing法。MVA-Mile法和Bialek Tracing法应用交流潮流并考虑视在潮流。目前工作的目的是将有关网络传输线的费用分配给所有发电机和需求。运行了一个潮流解决方案，提出的方法确定了线路潮流如何依赖于节点电流。然后，这一结果用于将网络成本分配给发电机和需求。在这项工作中提出的技术是有关成本分配到GENCO的TRANSCO和DISCO的。 A technique for tracing the flow of electricity of lines among generators with GGDF and Bialek upstream looking algorithm is proposed. With these methods correct economic signals are generated for all players. All these methods are tested on IEEE 14 bus systems.

关键字
GGDF, Bialek，潮流跟踪。

介绍
许多国家都在解除对电力工业的管制。它将给发电和传输模式带来重大变化。客户将不再与综合电力公司打交道，而是在自由市场上交易。因此，客户将获得动力通过车轮。车轮服务的定价是一个尚未解决的问题。动力传动的成本包括固定成本和可变成本。固定成本是指它不随轮动力的变化而增加或减少。与此相反，可变成本是指它随轮务的变化而变化。本研究只关注可变成本。在80年代，世界上几乎所有的电力公司都采用一种组织模式，在这种模式下，一个控制机构——电力公司——在固定的地理区域内经营发电、输电和配电系统，这被称为垂直综合电力公司(VIEU)。 With the example of the economic benefits to society resulting from the deregulation of other industries such as telecommunications and airlines, electric utilities are also introducing privatization in their sectors to improve efficiency. Deregulation word refers to unbundling of electrical utility or restructuring of electrical utility and allowing private companies to participate. The aim of deregulation is to introduce an element of competition into electrical energy delivery and thereby allow market forces to price energy at low rates for the customer and higher efficiency for the suppliers In a Deregulated Power Structure, Power producers and customers share a common Transmission network for wheeling power from the point of generation to the point of consumption

输电定价方法
有效的输电定价机制应通过合理分配输电网络用户来回收输电成本。研究的目标和结构是选择输电定价评估算法的主要因素。无论市场结构如何，为了实施基于使用的成本分配方法，准确确定传输使用量是很重要的。由于功率流的非线性性质，确定准确的传输使用可能是困难的。这一事实需要使用近似模型、灵敏度指数或跟踪算法来确定单个用户或事务对网络流的贡献。

毫米-英里法的性能
MW-Mile法是一种嵌入式成本法，也被称为逐行法，因为它在计算中考虑了MW-Transmission流量的变化和以英里为单位的传输线长度。该方法计算与每个轮交易相关的费用，其基础是传输容量使用作为交易功率大小的函数，交易功率遵循的路径，以及交易功率行进的距离。MW-Mile方法也用于识别电力交易的传输路径。因此，该方法需要进行直流潮流计算。MW-Mile方法是第一个基于输电网实际使用提出的固定传输成本回收定价策略。该方法保证了固定传输成本的充分回收，合理地反映了传输系统的实际使用情况。
A) MW Mile法的算法
步骤1:为基本案例数据运行直流负载流。
Step2:评估给定电力系统中每条线路的线流和松弛母线功率。
步骤3:读取系统中的线路长度(英里)。
步骤4:固定单位价格，即$/MW/Mile
Step5:将线路流量与单位速率和线路长度相乘，计算每条线路的传输费用。
第六步:评估每个发电机的总成本。
步骤7:评估每个生成器的交易成本。
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步骤8:计算每个发电机的成本($/MW)。
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mva-mile方法的性能
上述方法均未考虑交易方引起的输电设备无功功率变化。MVA-Mile方法可以同时考虑由事务引起的输电网络有功负荷和无功负荷，从而分配相应的嵌入式传输成本。因此，造成更多无功功率负载的事务将比其他事务分配更多的成本。通常，MW-Mile和MVA-Mile方法被称为基于距离的方法。
A) MVA Mile方法的算法
步骤1:运行交流潮流，即牛顿拉弗森潮流的基本情况数据。
Step2:评估给定电力系统中每条线路的线流和松弛母线功率。
步骤3:读取系统中的线路长度(英里)。
第四步:固定单位价格，即$/MVA/英里
Step5:将线路流量与单位速率和线路长度相乘，计算每条线路的传输费用。
第六步:评估每个发电机的总成本。
步骤7:评估每个生成器的交易成本。
图像
步骤8:计算每个发电机的成本($/MW)。
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GGDF性能
分配因子是根据线性潮流计算的。总的来说，发电分配因子主要用于安全分析和事故分析。它们已被用来近似地确定发电和负荷对输电流的影响。近年来，由于这些因素可以有效地评估输电使用情况，因此被提出作为重组电力系统输电费用分配的一种机制。为了回收总固定传输成本，可以使用分配因子将传输费用分配给不同的用户。通过使用这些因素，可以将分配归因于与事务相关的净功率注入、发电机或负载。分布因素如下:
A)代移分布因子(gsdf或A因子)
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B)广义发电分布因子(GGDFs或D因子)
它们确定了每个发电机对有功功率流的影响;因此，它们也可以是消极的。由于GGDFs是基于直流模型的，因此只能用于有功潮流。ggdf或D因子定义为
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i G =在公共汽车上产生的所有东西- i '
C)直流潮流输电成本分摊算法
步骤1:为基本案例数据运行直流负载流。
Step2:评估给定电力系统中每条线路的线流和松弛母线功率。
步骤3:读取系统中的线路长度(英里)。
步骤4:固定单位价格，即$/MW/Mile
Step5:计算A因子。
Step6:利用A因子计算D因子。
Step7:评估每一行的线流跟踪。
步骤8:评估每个发电机的总成本。
步骤9:评估每个生成器的交易成本。
图像
步骤8:计算每个发电机的成本($/MW)。
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Bialek描摹法
跟踪方法确定了传输用户对传输使用的贡献，跟踪方法可用于传输定价和回收固定传输成本。在本节中，我们将讨论Bialek的跟踪方法。它一般是基于比例分享原则。
A)比例共享原理法(psp -法)
比例共享原则法确定传输用户对传输使用量的贡献。该方法可用于输电定价和回收固定输电成本。在这种方法中，假定节点流入在节点流出中按比例分担。该方法采用拓扑方法，通过计算拓扑分布因子，确定单个发电机或负荷对每条线路流量的贡献。该方法可以同时处理直流潮流和交流潮流;也就是说，它可以用来找出有功和无功功率流的贡献。比例分享原则方法考虑:
每行有两个流程，一个进入生产线，另一个出生产线。
在每个总线上生成和加载。
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用于跟踪功率流的主要原则是按比例分配。该原理遵循基尔霍夫电流定律，如图1所示。图中显示了一个节点上连接的四条线路。流出(f1和f2)可以用流入(fa和fb)表示;换句话说，我们可以确定f1中有多少来自fa, f1中有多少来自fb，
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B) Bialek追踪方法的性能
在Bialek的追踪方法中，假设节点流入在节点流出中按比例分担。该方法采用拓扑方法，通过计算拓扑分布因子，确定单个发电机或负荷对每条线路流量的贡献。该方法可以同时处理直流潮流和交流潮流;也就是说，它可以用来找出有功和无功功率流的贡献。在该算法中，我们将总需求定义为特定负荷及其分配的总输电损耗之和。系统总需求等于实际总发电量。拓扑分布因子由下式给出，其中g ij k D为第k个发生器对i-j线流动的贡献。
图像
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任意节点的总功率等于该节点的总发电量加上从相邻节点输入的功率。第k个生成器(UGK)对网络的总使用是通过将该生成器的各个贡献(乘以线权值)相加到线流来计算的。这是由:
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4.定义生成向量PG
5.逆矩阵Au(即， 1u A-)
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将使用费用分配给单个负荷的下游方法将使用相同的方法。发电机分配到分支流如下(上游)
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C) bialek方法的算法
步骤1:运行交流负载流获取基本情况数据。
Step2:评估给定电力系统中每条线路的线流和松弛母线功率。
步骤3:读取系统中的线路长度(英里)。
第四步:固定单位价格，即$/MVA/英里
Step6:用Bialek法对每条线的线流描摹进行评价。
步骤8:评估每个发电机的总成本。
步骤9:评估每个生成器的交易成本。
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步骤10:计算每个发电机的成本($/MW)。
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结果与讨论
MW-Mile、MVA-Mile、GGDF、Bialek四种跟踪方法的结果如表A、表B、表C、表d所示。这些结果是根据算法步骤得到的。在所有基于嵌入成本的输电定价方法中，Bialek追踪法是最优的输电定价方法。
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结论
本文讨论了基于嵌入成本的输电定价方法。解释了传输事务产生的不同成本组成。给出了ieee14总线的MW-Mile法、MVA-Mile法、分布因子法和Bialek跟踪法的实例研究。在所有基于嵌入式成本的输电定价方法中，Bialek追踪法是最好的定价方法。可以观察到，基于增量和嵌入式成本的方法相结合，可以收回输电系统的真实成本。

参考文献










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