節點(diǎn)邊際電價(jià)的優(yōu)化原理

第30卷第22期電力系統自動(dòng)化Vol. 30 No. 2282006年11月25日Automation of Electric Power Sy stemsNov. 25, 2006節點(diǎn)邊際電價(jià)的優(yōu)化原理潘敬東12，謝開(kāi)1(1.華北電力調度局，北京市100053; 2.北方交通大學(xué)經(jīng)管學(xué)院，北京市100089)摘要:為了實(shí)現電力市場(chǎng)的優(yōu)化運營(yíng),關(guān)鍵是要建立安全約束經(jīng)濟調度與節點(diǎn)邊際定價(jià)機制。安全約束經(jīng)濟調度能綜合考慮系統的經(jīng)濟性與安全性目標,它既保證了系統的優(yōu)化運行,也保證了系統的供電可靠性;而節點(diǎn)邊際電價(jià)是從空間和時(shí)間2個(gè)層面盡量精確地反映電力系統的運行成本的定價(jià)機制。文中首先介紹了安全約束經(jīng)濟調度與節點(diǎn)邊際價(jià)格的求解模型,描述了節點(diǎn)邊際定價(jià)市場(chǎng)的優(yōu)化原理;接著(zhù)給出了節點(diǎn)邊際電價(jià)的直流潮流法求解原理,并舉例進(jìn)行說(shuō)明;最后指出節點(diǎn)邊際電價(jià)有許多違反常規認識的地方,但這并不說(shuō)明節點(diǎn)邊際價(jià)格有錯,關(guān)鍵原因在于電力系統運行除了遵守經(jīng)濟法則之外,還必須符合可靠性要求。關(guān)鍵詞:安全約束經(jīng)濟調度;節點(diǎn)邊際價(jià)格;直流法;潮流轉移分布系數中圖分類(lèi)號: TM73; F123. 90引言同時(shí)實(shí)現發(fā)、輸電資源的優(yōu)化利用,從而使整個(gè)系統采用節點(diǎn)電價(jià)可以從空間與時(shí)間2個(gè)方面反映的供電成本最小化。而任何其他形式的獨立優(yōu)化，系統的實(shí)際供電成本1,它是一種應用越來(lái)越廣泛或者順序優(yōu)化都有可能帶來(lái)效率損失。的定價(jià)機制。目前,美國的PJM、 紐約、加州、新英SCED不僅實(shí)現了供電成本最小化,更重要的格蘭,澳大利亞,新西蘭等都采用了這種定價(jià)機制，-一點(diǎn)是,它還能夠同時(shí)滿(mǎn)足經(jīng)濟性與可靠性目標。我國正在建設的華東電力市場(chǎng)日前市場(chǎng)也采用了同這是因為在SCED中,電力系統的安全即為問(wèn)題的樣的定價(jià)機制[2。學(xué)術(shù)界也開(kāi)始關(guān)注這一定價(jià)機約束條件,所以它求解出來(lái)的系統運行參數是滿(mǎn)足系統可靠性要求的。制C34]。采用節點(diǎn)邊際電價(jià)的電力市場(chǎng)會(huì )出現很多違反1.2數學(xué)模 型及其求解方法.常規認識的地方,但這并不能妨礙節點(diǎn)邊際電價(jià)的對于n節點(diǎn)電力系統,假設某- -特定節點(diǎn)既有廣泛采用。本文試圖從分析傳統安全約束經(jīng)濟調度發(fā)電,又有負荷,那么該點(diǎn)的凈注人量為:I;= P;- D;的基本原理出發(fā),探究節點(diǎn)邊際電價(jià)的基本經(jīng)濟學(xué)式中:D,,P:分別對應于節點(diǎn)i處的負荷需求與發(fā)原理和深受歡迎的原因;同時(shí)希望通過(guò)例題,能夠更電。加清晰地揭示出節點(diǎn)價(jià)格的產(chǎn)生機理。電力市場(chǎng)交易的目的是要實(shí)現社會(huì )福利最大1安全約束經(jīng)濟調度化5日,即1.1 基本原理max S= maxS,(I) =早在傳統體制下,經(jīng)濟調度就開(kāi)始應用于電力系統了?；A的經(jīng)濟調度僅考慮各類(lèi)機組的發(fā)電成max，2B;(D,)- C,(P;)(2)本,按照等微增率(即導數相等)原則安排機組出力，式中:S,(I)表示節點(diǎn)i上的市場(chǎng)總剩余;S表示整從而實(shí)現系統內的總發(fā)電成本最小化。但實(shí)際運行個(gè)市場(chǎng)的總剩余;B;(D;),C;(P)分別對應于節點(diǎn)i中,電力網(wǎng)絡(luò )中會(huì )發(fā)生電能損耗,并且網(wǎng)絡(luò )所能傳輸處的用電收益與發(fā)電成本，如果節點(diǎn)i沒(méi)有負荷或的潮流也是有限的。因此,為了實(shí)現發(fā)電與輸電的綜合優(yōu)化,人們在基礎經(jīng)濟調度的基礎上,進(jìn)一一步 考中國煤化工C,(P,)就等于0。慮輸電損耗與發(fā)電成本的協(xié)調,并且計及線(xiàn)路上的是固CH二單性,每個(gè)節點(diǎn)的負荷潮流約束,形成了安全約束經(jīng)濟調度(SCED-CNM HC益是一個(gè)常量,不用在security constrained economic dispatch)。SCED 同優(yōu)化問(wèn)題中進(jìn)行考慮。在上述條件下,式(2)可以解時(shí)考慮了發(fā)電成本、輸電損耗及線(xiàn)路輸電約束,可以釋為最小化電能生產(chǎn)總成本:max S = min(-S) = min( ZC(P) (3)收稿日期: 2006-07-19。學(xué)術(shù)研究●潘敬東,等節點(diǎn)邊際電價(jià)的優(yōu)化原理39式(3)與傳統的最優(yōu)潮流定義比較一致[6]。該這也就意味著(zhù)節點(diǎn)i處發(fā)電商所面臨的節點(diǎn)價(jià)優(yōu)化問(wèn)題還需要滿(mǎn)足一定的約束條件。首先，系統格會(huì )因為網(wǎng)損而減少,原因是該點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò )注人的電無(wú)論在什么條件下都必須保證發(fā)電與負荷平衡,在能增量會(huì )導致網(wǎng)損增加，所以需要受到懲罰。另一計及網(wǎng)損的前提下,問(wèn)題將有如下形式的等式約束:方面,節點(diǎn)i處用戶(hù)只需支付較低的電能價(jià)格,這是2I:= L(1.1..1-1)(4)因為在該點(diǎn)增加用電可以減少系統的網(wǎng)損。如果情況相反,增加節點(diǎn)i的凈注人量可以減少網(wǎng)損,也可F(L,2...I_)≤Frax l= 1,2...m (5)以基于同樣的原理進(jìn)行理解。式中:母線(xiàn)n是緩沖節點(diǎn);L(I,..I_.)是全系依據式(5),可以得出:統的網(wǎng)損;F,表示支路l上的潮流數量;Frnx表示aSmax(14)該支路的最大輸電容量;m表示網(wǎng)絡(luò )中的支路數量。a Fmax綜合式(3)~式(5),定義λ與μi分別為對應于式(14)計算得到的u是線(xiàn)路約束的影子成本，等式約束與不等式約束l的拉格朗日乘子,即可得反映了放松單位容量約束時(shí)市場(chǎng)中可以實(shí)現的剩余到優(yōu)化問(wèn)題的拉格朗日函數:增加量,在線(xiàn)路約束起作用時(shí),對應的乘子總是大于0。靈敏度因子aF,/aI;反映了節點(diǎn)i上凈注人功率l= 2-()-2(..1..)- 21)-變化程度對支路l.上的潮流影響,它可能是正數,也-i可能是負數。如果是正數,則說(shuō)明該發(fā)電機增加出u(F"- F1...1.))力會(huì )加重阻塞,那么它面臨的節點(diǎn)價(jià)格將會(huì )降低,意優(yōu)化問(wèn)題存在最優(yōu)解的條件是[”:味著(zhù)它受到處罰;與之對應,增加負荷會(huì )減輕阻塞程al.d-x(--1)+ .度,此時(shí)負荷用戶(hù)面臨低節點(diǎn)價(jià)格,說(shuō)明它接受了獎a;dI;I;勵。如果靈敏度因子為負,也可以進(jìn)行類(lèi)似的解釋。之眼=0 k= 1.2..n-1之所以較少考慮負荷投標,原因是需求側存在難以實(shí)時(shí)計量與實(shí)時(shí)控制這2種缺陷。SCED較好(7)地將市場(chǎng)交易與物理調度結合在一起,不需要再引al_ dS?！阋沪?0(8)人任何的交易總量分解辦法,避免了其中可能發(fā)生工=dI,的效率損失。a,- L(1,....1-)= 0(9)當然,人們有理由提出疑問(wèn).如果發(fā)電不按成本報價(jià),那么SCED的優(yōu)化豈不是失去了基礎。幸運Jl. = F(.1..1I)- Fmax= 0的是，節點(diǎn)邊際電價(jià)機制為我們提供了激勵機制,它aμtl = 1,2,..,m(10)能引導發(fā)電商按邊際成本進(jìn)行報價(jià)。如果不考慮輸電損耗與線(xiàn)路約束,那么節點(diǎn)定價(jià)機制實(shí)際上與我μ (F(I,1,...I-1)- Frmax) =0μl≥0;l = 1,2,.",m(11)們經(jīng)常討論的統一出清機制是一樣的，即此時(shí)只有聯(lián)立式(6)與式(7),可以得到:一個(gè)應用于所有售電與購電量的統一出清價(jià)格。在不存在市場(chǎng)力的情況下,報高價(jià)或是報低價(jià)都不能dS. = dsS.(1- a)-之,F(12)增加發(fā)電商的收益,所以他們會(huì )按照實(shí)際成本進(jìn)行dI,' JI;拉格朗日乘子λ表示在系統緩沖母線(xiàn)上注人單.報價(jià)。相反,如果采用其他定價(jià)機制,那么SCED的最小購電成本將失去依據,因為發(fā)電將有更大的可位電能的邊際成本或收人。能偏離真實(shí)成本,在虛假數據基礎上的優(yōu)化很難說(shuō)2基于節點(diǎn)邊際電價(jià)市場(chǎng)的優(yōu)化原理是最優(yōu)的。由式(3)~式(12)可知, SCED所實(shí)現的只是變3節點(diǎn)邊際電價(jià)實(shí)現長(cháng)期投資優(yōu)化動(dòng)成本的優(yōu)化。然而需要注意的是，在實(shí)際的電力市場(chǎng)中,一般由發(fā)電商進(jìn)行報價(jià),然后會(huì )依據該報價(jià)節點(diǎn)邊際電價(jià)也是實(shí)現電力市場(chǎng)長(cháng)期均衡的重數據進(jìn)行SCED計算,計算得到的拉格朗日乘子λ要手中國煤化工的優(yōu)化配置,這主要體就是緩沖母線(xiàn)的節點(diǎn)價(jià)格。式(12)給出了系統內其現在CNMHG優(yōu)化與技術(shù)組合優(yōu)化他母線(xiàn)的節點(diǎn)價(jià)格，同時(shí)也表明了它們與緩沖母線(xiàn)(即不網(wǎng)尖型優(yōu)組的反電谷里)。節點(diǎn)價(jià)格之間的關(guān)系。如果增加某節點(diǎn)i的凈注人首先，節點(diǎn)邊際定價(jià)機制與微觀(guān)經(jīng)濟學(xué)原理完量會(huì )導致網(wǎng)損的增加,那么可以知道:全一致,市場(chǎng)供應曲線(xiàn)就是發(fā)電商的邊際發(fā)電成本。aL如果發(fā)電容量出現短缺,那么此時(shí)的短期市場(chǎng)出清aI(13)價(jià)格將會(huì ).上漲,可以吸引更多的發(fā)電投資,增加市場(chǎng)10電力系玩自動(dòng)化2006，30(22)中的發(fā)電容量。相反,如果發(fā)電容量過(guò)多,那么效率al_ dS;低的機組將無(wú)法中標，所以市場(chǎng)價(jià)格將會(huì )降低,那么)I,= dI;λ; = 0 i= 1,2,..n(16)發(fā)電容量投資將會(huì )受到抑制。當然,由于電力市場(chǎng)y;(A,-λ,+μ-pj)=0的特殊性,并不是只要建立了節點(diǎn)定價(jià)機制就能解a0;決全部問(wèn)題，還需要有一系列補充機制，才能真正實(shí)(17)現系統總裝機容量水平最優(yōu)化。al_=習y;(0;-θ;)-1;=0其次，在節點(diǎn)邊際定價(jià)機制下,不同類(lèi)型機組得到的稀缺租金(即市場(chǎng)出清價(jià)格與邊際成本之差)是i = 1,2,... ,n(18)不-樣的。一般而言,效率高的機組,固定成本也就Fx- y;(0;-θ;) = 0越高,如果該類(lèi)機組的容量總數占總容量的比例過(guò)Jpμi多,那么市場(chǎng)的出清價(jià)格長(cháng)期來(lái)看將會(huì )下降,此類(lèi)機i,j = 1,2...n(19)組的容量水平也會(huì )隨之下降,直至達到一個(gè)合理水u; [Fnx-y;(0,-0,)]= 0平。如果它們的容量水平過(guò)低,那么投資此類(lèi)機組μi≥0;i,j = 1,2,.n(20)將可以獲得更多的收益,所以有理由相信投資者會(huì )系統中有一個(gè)節點(diǎn)(通常是緩沖節點(diǎn))的電壓相建造更多的高效率機組。因此,在節點(diǎn)定價(jià)機制下，角常被取為參考對象,所以式(17)僅有n-1個(gè)方不同技術(shù)類(lèi)型機組的容量組合將會(huì )處在一個(gè)最優(yōu)水程。只有當節點(diǎn)對i,j真實(shí)對應于某條網(wǎng)絡(luò )支路平。時(shí),式(19)和式(20)才真正存在。所以說(shuō)SCED與節點(diǎn)邊際價(jià)格的結合既能較好式(16)表明拉格朗日乘子入;就等于節點(diǎn)價(jià)格。地優(yōu)化電力系統的短期運行效率，又可以引導長(cháng)期為了簡(jiǎn)化分析，假設電力需求沒(méi)有價(jià)格彈性,也投資效率的優(yōu)化。在按如上原理運作的現貨市場(chǎng)建就是電力用戶(hù)不向市場(chǎng)提交增、減負荷報價(jià)。如果立后,可以很容易地建立其他各種類(lèi)型的遠期交易用線(xiàn)性或分段線(xiàn)性函數表示發(fā)電成本,那么在優(yōu)化或市場(chǎng)，規避可能存在的不確定性風(fēng)險,或者進(jìn)一步運行后,大多數發(fā)電機的出力會(huì )處于對應的最大或提高電力需求響應程度,促進(jìn)電力市場(chǎng)效率的進(jìn)一最小出力位置,也可能是處于某一拐點(diǎn)上,其余機組步提高。然而，上述各種市場(chǎng)應當與現貨市場(chǎng)具有即為系統此時(shí)的邊際機組。如果系統中存在m個(gè)一致的定價(jià)或出清規則,否則各級交易或市場(chǎng)之間約束，那么系統中邊際機組的個(gè)數將是m+1。通過(guò)存在的不一致會(huì )增加市場(chǎng)成員的博弈空間。式(16),可以得出邊際發(fā)電機組所處母線(xiàn)位置上的節點(diǎn)價(jià)格。對于非邊際機組,由于它運行在成本函4節點(diǎn)邊際電價(jià)的直流計算方法數某個(gè)間斷點(diǎn).上，也就不存在對應的導數,所以式(6)~式(11)構成了一個(gè)非線(xiàn)性方程組，如果式(16)并不適用。當然，如果母線(xiàn)根本就沒(méi)有對應采用完整、精確的交流模型進(jìn)行求解，計算過(guò)程將會(huì )的成本函數,式(16)也不會(huì )起作用。相當復雜,實(shí)際上可以將節點(diǎn)電價(jià)與SCED看成是假設系統中存在m個(gè)有功約束，可以得出:m+2個(gè)問(wèn)題:首先用精確的算法解出滿(mǎn)足系統可靠性1個(gè)已知價(jià)格λ;n-m-1個(gè)未知價(jià)格λ;m個(gè)未知要求的調度結果，即各節點(diǎn)的出力安排、電壓等,然的拉格朗日乘子μj。后用比較簡(jiǎn)單的算法求解節點(diǎn)價(jià)格。直流潮流法所以總共有n-1個(gè)未知變量,式(17)恰好包含(簡(jiǎn)稱(chēng)直流法)就是這樣一種簡(jiǎn)化計算方法,應用該.了n-1個(gè)方程。分別用K和U代表已知與未知的方法解出的節點(diǎn)電價(jià)完全可以滿(mǎn)足電力市場(chǎng)的實(shí)際價(jià)格集合,然后改寫(xiě)式(17),將所有的未知變量都置需要。于方程等號左邊,具體如下:采用直流法求解時(shí),優(yōu)化問(wèn)題的拉格朗日函數yaπi- 2yv;n;+ 2v(ui-p;)=習yin;將變成:j∈Ki∈U;i≠緩沖節點(diǎn)(21)l=2Ss(I)>- 2[1- 201(0-0)]-j=1中國煤化工yax;+ 2y小;2 Zw[Fx -y。(0,- 0,)](15)式中:0,0,表示節點(diǎn)i,j對應的電壓相角;y;表示節THCNMHG業(yè)與比總則定，只月二文路Hj上流經(jīng)的潮流點(diǎn)i,j之間的導納;Fgax表示支路ij的最大輸電容達到極限值時(shí),p;才不等于0。并且拉格朗日乘子量。put和μ;不可能同時(shí)都不為0,因為它們對應于同一對式(15)的各變量求偏導,可以得出如下所示支路不同端點(diǎn)的潮流。盡管式(21)、式(22)是對所的最優(yōu)解條件:有母線(xiàn)的加總,但只有支路真實(shí)存在時(shí),它所對應的.學(xué)術(shù)研究●潘敬東,等節點(diǎn)邊際電價(jià)的優(yōu)化原理I1y。才不等于0。拉格朗日乘子都等于0。隨便假設母線(xiàn)3作為緩沖節點(diǎn),根據直流求解方法,可以得到如下的方程組:5節點(diǎn)邊際電價(jià)計算示例58].1一Yn2λ2 + 212/12 =- yiλ1+ Y13λ3 i= 1(23)本節將通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的3節點(diǎn)系統,采用直流y22λ2一J)12/P12 = yzrλi十y23λsi=2法和定義方法計算節點(diǎn)電價(jià),以說(shuō)明節點(diǎn)邊際電價(jià)由于該網(wǎng)絡(luò )的導納矩陣為:的合理性。55.1數據假設5-1510現有一如圖1所示的3節點(diǎn)系統。為了方便起10-15}見(jiàn)，假設發(fā)電機的邊際成本在運行范圍內恒定不變,代入式(23),可以得到:電力需求直接用負荷預測值代替。[5λ2一5pμ12 = 25Pmax(A)-140 MW.CqFPmavc)=85 MW,Go=7.5美元1(MWh)10美元(MW h)一15x2十5p12 =- 137.5X.2-0.2Oc求解方程可以得出:22=11.25美元/(MW●h);Pax(1-2)=126 MWμ12=6.25美元/(MW●h)。BOPmxvB)" 285 MW,CB)H60MW5.4 按定義計算節點(diǎn)價(jià)格\X1.3=0.2 X2.3=0.16美元1(MWh)針對某一節點(diǎn)而言，節點(diǎn)價(jià)格定義為滿(mǎn)足該節50MWMma(-3)F 250 MWPMad(2.3)=130 MW點(diǎn)的單位負荷增量所需要的最小供電成本。依據該定義,同樣可以計算上面例題各節點(diǎn)的價(jià)格。-90 MW,CD)-根據已知數據,可知支路1-2上的潮流與節點(diǎn)14美元1(MW th)300 MW↓0I1,3有功注人之間滿(mǎn)足如下關(guān)系:OF2=0.6OP1,圖13節點(diǎn)例題OFi2=0.2OP3。Fig.1 3-bus system已知節點(diǎn)1與3的節點(diǎn)價(jià)格,現在要計算節點(diǎn)2的電能價(jià)格。為了滿(mǎn)足節點(diǎn)2的單位負荷增量,5.2 SCED結果假設系統運行人員針對上述系統進(jìn)行了優(yōu)化計可以列出下式:△P1+AP: =△P2= 1 MW(24)算,最終的SCED結果如圖2所示。同時(shí)，上述調度不能導致支路1-2上的潮流越限。126 MW根據節點(diǎn)1,3相對于支路1-2的靈敏度因子,能夠285 MW60 MW得到:0.60P1 +0.20P3 =△F1z =0 MW (25)159 MW'66 MW求解式(24)、式(25),得到OP1=-0.5 MW,OP:=1.5 MW。225 MW由此可知,為了以最小成本滿(mǎn)足母線(xiàn)2上的單圖2 SCED示意圖位MW負荷增量，需要讓發(fā)電機D增加1.5MWFig. 2 Results of security constrained economic dispatch的出力,同時(shí)讓發(fā)電機A減少0.5 MW的出力。所各發(fā)電機的出力分別是P\=50 MW,Pg=以該單位MW電能成本,也就是母線(xiàn)2的節點(diǎn)邊際價(jià)格,可以通過(guò)下式得出:285 MW,Pc=0 MW,Pp=75 MW。λ2 = 1.5Cp-0.5C = 11.25美元/(MW . h)5.3 直流法計算節點(diǎn)價(jià)格母線(xiàn)1和3上的發(fā)電機A與D的出力沒(méi)有達2種方法求出的結果完全一樣,原因很簡(jiǎn)單,即到最大或最小極限,因此可以知道,這些節點(diǎn)上的電2個(gè)結果是在相同的假設條件下得出的。前面使用的節點(diǎn)價(jià)格求解方法只是本節所給出的一般化方法能價(jià)格等于對應發(fā)電機的邊際成本:λ=dA= 7.5美元/(MW●h)的一中國煤化工的是,由于節點(diǎn)1和2dPA之間MYHCNMHG支路1-2的約束成本并不λs =dOo= 10.0美元/(MW.h)dPp另一方面,母線(xiàn)2.上的價(jià)格是未知的,因此可以6節點(diǎn)價(jià)格的進(jìn)--步理解有:K={1,3},U={2}。從母線(xiàn)1流向母線(xiàn)2的潮6.1緩沖節點(diǎn)選取對節點(diǎn)價(jià)格的影響[°]流約束的影子成本μ12也是未知數,其他線(xiàn)路對應的采用直流法計算節點(diǎn)電價(jià)時(shí),緩沖節點(diǎn)(或者說(shuō)2電力系玩自動(dòng)化2006，30(22)參考節點(diǎn))的選取對各母線(xiàn)上的節點(diǎn)價(jià)格沒(méi)有影響。的來(lái)說(shuō),系統還是會(huì )遵守經(jīng)濟法則的,否則,就完全還有幾個(gè)問(wèn)題值得注意:沒(méi)有必要架設線(xiàn)路進(jìn)行電能交易了。1)緩沖節點(diǎn)位置不同,則緩沖節點(diǎn)本身的價(jià)格7結論可能就不同，所以緩沖節點(diǎn)價(jià)格的形式內雖然不會(huì )有網(wǎng)損與阻塞分量,即dS。aL日_ aF,從本文分析可以得到以下結論:dI I;“JI1)SCED是電力市場(chǎng)運營(yíng)優(yōu)化的基礎,它能在但緩沖節點(diǎn)的價(jià)格與無(wú)約束統- - 出清價(jià)是2個(gè)明顯較好地實(shí)現系統安全性與經(jīng)濟性的綜合、保證系統不同的概念。一般來(lái)說(shuō)，系統的無(wú)約束出清價(jià)總是可靠運行的基礎.上實(shí)現系統的短期經(jīng)濟最優(yōu)。直接由發(fā)電報價(jià)與負荷決定的，與緩沖母線(xiàn)的位置2)電力市場(chǎng)節點(diǎn)價(jià)格的計算是建立在SCED基無(wú)關(guān)。礎_上的,通過(guò)與SCED的結合,電力市場(chǎng)能夠同時(shí)兼2)選不同的點(diǎn)作為緩沖母線(xiàn)不會(huì )影響各點(diǎn)的節顧短期與長(cháng)期效率。點(diǎn)價(jià)格。采用直流法時(shí),各點(diǎn)的節點(diǎn)價(jià)格只與系統3)為了快速地計算出節點(diǎn)價(jià)格，可以應用直流的拓撲結構有關(guān)。當然,如果采用交流法求解,問(wèn)題法進(jìn)行求解。同時(shí),為了取得更好的效果,可以將優(yōu)可能又另當別論?；\行與節點(diǎn)價(jià)格分開(kāi)用不同的方法進(jìn)行求解。直3)如果緩沖母線(xiàn)位置不同,那么其他節點(diǎn)價(jià)格流法計算節點(diǎn)價(jià)格與按定義計算節點(diǎn)價(jià)格的結果完內的網(wǎng)損與阻塞分量?jì)r(jià)格可能會(huì )出現變化。原因是全相同,定義求解只是一般化求解方法的一.種具體不同節點(diǎn)間的網(wǎng)損微增率可能不同;而選擇的緩沖實(shí)現。母線(xiàn)不同,轉移分布系數可能也不同。4)節點(diǎn)價(jià)格機制可能出現反常的現象，但這并6.2反常價(jià)格不是說(shuō)機制本身有問(wèn)題。電力系統運行除了遵守經(jīng)節點(diǎn)價(jià)格的理解有時(shí)是反直觀(guān)的。例如常見(jiàn)的濟法則之外,還需要滿(mǎn)足系統的可靠性要求。正因有2種可能的反常價(jià)格:為如此,電力系統運行中出現了--些與直覺(jué)不符合1)輸電約束會(huì )導致系統出現阻塞成本,但在節的現象。在電力市場(chǎng)改革過(guò)程中,必須以嚴肅的態(tài)點(diǎn)價(jià)格機制下,有時(shí)雖然輸電線(xiàn)路的容量有了增加，度對待各種反?，F象,不能隨意處理。但節點(diǎn)價(jià)格卻可能不降反升。出現這-情況不是說(shuō)參考文獻系統的優(yōu)化運行存在問(wèn)題，系統的發(fā)電成本可能實(shí)際上減少了,但是用戶(hù)的付費、發(fā)電商的收人均可能[1]謝開(kāi),宋永華.于爾鏗，等.基于最優(yōu)潮流的實(shí)時(shí)電價(jià)分解模型及其內點(diǎn)法實(shí)現.電力系統自動(dòng)化.1999,23(2). .會(huì )增加。此時(shí)，增加輸電容量對發(fā)電商有利。XIE Kai, SONG Yonghua, YU Erkeng. et al. Optimal power2)由于邊際機組相對于阻塞支路的靈敏度因子flow based spot pricing algorithm via interior point methods.可正可負,并沒(méi)有一定的范圍限制,所以其他母線(xiàn)對Automation of Electric Power Systems, 1999, 23(2).應的節點(diǎn)價(jià)格并不一定恰好處在邊際機組所決定的[2]華東電力市場(chǎng)運營(yíng)規則C EB/OL]. [2006- 07-15]. http://www.節點(diǎn)價(jià)格之間。其他母線(xiàn)的節點(diǎn)價(jià)格的范圍可能會(huì ).ecerb. gov. cn/ zcfg. jsp.低于邊際機組所在母線(xiàn)的節點(diǎn)價(jià)格,有時(shí)甚至一些The market operation rules of east china power market [ EB/OL]. [2006-07-15]. http://www. ecerb. gov. cn/ zcfg. jsp. .母線(xiàn)對應的節點(diǎn)價(jià)格可能會(huì )小于0。這意味著(zhù)發(fā)電[3]丁曉鶯,王錫凡.考慮輸電網(wǎng)絡(luò )損耗的節點(diǎn)電價(jià)計算方法.電力反而需要付錢(qián)，因為它造成的阻塞成本過(guò)大,而用電系統自動(dòng)化,2005.29(22):14-18.44.則可以收錢(qián)。DING Xiaoying， WANG XifanTransmission losses6.3反常潮流modification in location marginal prices calculation. Automation在節點(diǎn)價(jià)格機制下,可能會(huì )出現比較反常的潮of Electric Power Systems, 2005，29(22): 14-18, 44.流流向。一般而言,商品總是從低價(jià)區向高價(jià)區流[4]丁曉鶯,王錫凡.一種基于獨立電價(jià)變量的節點(diǎn)電價(jià)模型.電力系統自動(dòng)化,2006 ,30(8):16-20.動(dòng),這也是商品交易的意義所在。但在電力系統中，DING Xiaoying，WANG Xifan. Nodal pricing model based on潮流除了遵守經(jīng)濟法則之外,還需要滿(mǎn)足物理定律，中國煤化工'tomation of Eletrice Power主要是基爾霍夫電壓定律。所以在電網(wǎng)中,有時(shí)可能會(huì )出現潮流由高價(jià)區流向低價(jià)區的情形。[5] HYHC N M H Gssion right frmlaions[ EB/OL]. [2006-07-15]. http://ksghome. harvard. edu/ ~ whogan/.出現反常潮流并不說(shuō)明系統的優(yōu)化運行有問(wèn)[6] WOOD A J. WOLLENBERG B F. Power generation, operation題，它的作用可能恰恰就是為了讓其他線(xiàn)路能輸送and control. 2nd ed. New York. NY，USA: John Wiley &更多的電能,從而實(shí)現更大的整體效益。并且從全Sons. 1996.網(wǎng)的角度說(shuō)，即使部分線(xiàn)路上出現了反常潮流,但總(下轉第95頁(yè)continued on page 95)新技術(shù)新產(chǎn)品●張占龍,等微波感應式電力線(xiàn)防盜在線(xiàn)監測系統95WANG Hao, ZHANG Liying.Design of remote control systembased on SMS on industrial wastewater. Development &張占龍(1971一),男,博士,碩士生導師，研究方向為電Innovation of machinery & electrical products, 2005， 18(5):磁兼容與故障檢測、數字儀器設備、計算機測量與控制。108-109.[4]鄧凡良,劉龍,李良軍。移動(dòng)變電站遠程監測系統開(kāi)發(fā).應用科E- mail: cceled@ cveled. com李冰(1984- -),男,碩士研究生,研究方向為數字儀器技,2005 ,32(9):40-42.DENG Fanliang， LIU Long， LI Liangjun. Development of設備remote monitor system for mobile transformer substation, .楊霽(1968- -),男,博士,研究方向為電氣設備在線(xiàn)監Applied Science and Technology, 2005, 32(9): 40-42.測與診斷技術(shù)研究。On-line Monitoring System of Electric Power Line Guard Against Theft by Microwave InductionZHANG Zhanlong', LI Bing', YANG Jiz, HUANG Danmei', GAO Lei'(1. The Key Laboratory of High Voltage Engineering and Electrical New Technology, Ministry of Education,Chongqing University, Chongqing 400044, China)(2. Bishan Power Supply Bureau, Chongqing 400078, China)(3. Changzhi Electric Power Corporation, Changzhi 046000，China)Abstract: An on-line monitoring system of electrice power line guard against theft by microwave induction is developed and itsconstruction, technical features and application results are briefly described. The whole system consists of monitoring unit,supervision center and the patrolling personnel. By using the system， a series of experiments are made. The resultsdemonstrate that, when there are large moving objects approaching with or climbing on power towers, the monitoring unit,which is installed at power towers 10 meters high, can make induction signal to moving objects and make alarm by speech andthen send message to supervision center. After receiving the massage, the center will inform the people who are on patrol, sothe patrol person can catch up with scene in good time and the safety of transmitting lines can be protected to a maximum.Key words: on-line monitoring; microwave induction; monitoring unit; guard against theft; short message service(上接第42頁(yè)continued from page 42)[7] WEBER J D. Implementation of a newton based optimal power[9] Power system and LMP fundamentals[ EB/OL]. [2006-07-15].flow into a power system simulation environment [ EB/OL].http://www. iso ne. com.[ 2006-07-15 ]. http://www. powerworld. com/ Document%20Library/潘敬東(1967-),男,博士研究生,從事電力市場(chǎng)研究。[8] The fundamentals of power system economics[ EB/OL]. [2006-謝開(kāi)(1971-),男,博士,從事電網(wǎng)調度運行管理工07-15 ]. http:// www.powerworld. com/ Document%作。E-mail: xk82867 @ ncpg. com. cn20Library/.Optimization Principle of Locational Marginal PricingPAN Jingdongl2, XIE Kail(1. North China Power Dispatching Bureau，Beiing 100053, China)(2. Beifang Jiaotong University, Bejing 100089, China)Abstract: To optimize the operation of power system, it is necessary to establish security constrained econormic dispatch( SCED)and introduce locational marginal pricing ( LMP ) method. Economics and security are very important under electricityderegulation, SCED can integrate these two objectives effectively, it ensure the optimal and reliable operation of power system,and it also is the basis of most established power markets. Nodal price is a good solution of cross-subsidiary; it can reflect theactual electricity supply cost in space and time scale, and is implemented in more and more areas. This paper firstly illustratesthe model of SCED and LMP, and how the LMP based market could optimize the eronomir officienry; then introduces the DC-flow method of LMP model, and makes it clear by an example. Finally中國煤化工Iodal price is very hard tounderstand, and it is counter- institutive in many aspects. However,YHC N M H Grigned mechanism. Powersystem operation should meet both the economic and reliability requirements， and this is why nodal price can be imaginedeasily.Key words: security constrained economic dispatch; locational marginal pricing; DC flow method; power flow transferdistribution factor