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申请/专利权人：北京交通大学;国网福建省电力有限公司;中国电力科学研究院有限公司

摘要：一种基于灵敏度因子的纯交流网络双向交易寻径方法，属于电力系统及计算机程序技术领域，首先将系统的潮流方程改写为直流潮流方程，将系统潮流线性化处理，此时每个节点对应每个支路会存在不同的影响程度，将此影响程度量化为灵敏度因子，之后在系统原本运行状态的基础上加入将要进行的多对交易，对系统同时加入多对交易后的线路进行安全校核，本发明中的调整交易的优化建模为线性模型，无需进行二次的线性化调整，无论是采用内点法、单纯性法都具有很好的收敛性，求解速度快。

主权项：1.一种基于灵敏度因子的纯交流网络双向交易寻径方法，其特征在于，包括如下计算框架设计方案：首先将系统的潮流方程改写为直流潮流方程，将系统潮流线性化处理，此时每个节点对应每个支路会存在不同的影响程度，将此影响程度量化为灵敏度因子，之后在系统原本运行状态的基础上加入将要进行的多对交易，对系统同时加入多对交易后的线路进行安全校核，整体计算框架设计方案分两部分，第一部分通过对无功影响的忽略建立起线性的潮流模型，得到节点与支路一一对应的灵敏度因子矩阵，即每一节点上功率的变化对各支路潮流变化的影响程度的大小的定量的表示，第二部分则将多对交易同时加入各对应节点，运用上述生成的灵敏度因子矩阵得到各支路潮流的变化，在原运行点的基础上加入上述变化量并对各支路的输电能力对比，如果不超出线路输电能力则直接得到双向交易路径，如超出输电能力则通过构建最优化模型对交易进行削减，保证网络可以承受最大的交易量，并输出交易路径，包括步骤如下：步骤一：对模型进行线性化处理在寻径前如果按照传统的潮流计算方法计算复功率，在面对大网路时会对计算机性能有较高要求且计算时间较长不能满足实时市场的交易需求，所以在寻径的第一步，本发明首先对电力网络进行不影响系统安全稳定的近似，线性化处理非线性潮流，加快寻径速度。正常运行时，系统节点电压在额定值附近，线路两端相角差很小，线路电阻比电抗小得多，所以在进行直流潮流计算时，假设：1假设系统中所有节点电压幅值都为1p.u.，Ui·Uj＝1，2假设线路两端相角差很小，使得sinθij＝θij，cosθij＝13忽略支路电阻,只计及支路电抗，即：rij＝0，Ui表示节点i的电压幅值，Uj表示节点j的电压幅值；θi表示节点i的电压相角；θj表示节点j的电压相角；θij表示节点i节点j之间的相角差；rij为支路i-j的电阻。故交流线路i-j的潮流可以化简成： bij为支路i-j的导纳；xij为支路i-j的阻抗；Pij为交流线路i-j的潮流。对节点i应用基尔霍夫电流定律，则节点m的电流平衡条件为： 式2中，是节点i注入的有功功率，矩阵形式为：P＝Y0·θ3式3中，P是表示系统节点有功功率的列向量；θ是表示节点相角的列向量；Y0是N*N阶的节点导纳矩阵。发电机对线路的转移分布因子为：发电机有功输出单位变化时，支路潮流的变化量，假定其它节点有功注入功率不变，当节点i有功功率变化了ΔPi时，网络中节点电压的相角将变为θ′：θ′＝XP+eiΔPi＝θ+XiΔPi4式4中，P是表示系统节点有功功率的列向量；节点i有功功率变化ΔPi；ei是单位列矢量，只在节点i所对应的行有非零元素1，其余元素都是零；Xi是节点阻抗矩阵的第i个列矢量，X是直流潮流中节点导纳矩阵的逆矩阵。步骤二：生成灵敏度因子矩阵节点m有功注入变化后，系统中交流线路i-j上的有功潮流可用直流潮流方程表示为： 发电机对线路的灵敏度因子是反映发电机出力单位变化时，线路有功潮流变化的量的指标，直流潮流灵敏度因子所建立起来的发电机有功出力与支路有功潮流的关系是基于直流潮流模型直接推导而来的，已知发电机节点m有功注入变化后，系统中交流线路i-j上的有功潮流可用直流潮流方程表示为： 因此， 发电机节点m对交流线路i-j的灵敏度SFm,ij计算公式为： 式中，Xm是节点阻抗矩阵的第m列；Xij-m是线路i-j对节点m的节点阻抗；SFm,ij是发电机节点m对线路i-j的灵敏度因子；xij是交流线路i-j的电抗；是交流线路节点关联向量，行对应节点号，交流线路i-j离开的节点元素为1，进入的节点元素为-1，节点与交流线路无关的元素为0。步骤三：按照灵敏度因子矩阵计算交易后网络潮流交流线路i-j的传输功率为：多个交易产生后，系统节点注入功率乘以节点对线路的灵敏度因子，表达式如下： 式10中，Ngen为交易对中的发电机节点数量，Nload为交易对中的负荷节点数量，SFm,ij为线路i-j对于发电机节点m的灵敏度因子，SFn,ij为线路i-j对于负荷节点n的灵敏度因子，ΔPn为节点n的交易发电机增加量，ΔPm为节点m的交易负荷增加量，Pm,0为节点m交易前的有功注入功率；Pn,0为节点n交易前的有功注入功率。得到交易加入后网络的的潮流情况。还包括步骤四：对单对交易进行路径追踪，应用直流潮流方法计算系统潮流，假定系统电压均为额定电压，忽略无功功率，因此： 为第k个交易在交流输电线路i-j产生的潮流： 为交易对k在出售节点m的出售功率；为交易对k在购买节点m的购买功率；如果要获得第K个交易的交易路径，需要按照基于灵敏度因子来计算的i-j线路潮流变化的时11对网络中所有线路进行计算，如果计算潮流变化量为0则表明交易路径未经过此支路，如潮流变化量为正表明存在有i向j的正向潮流，如潮流变化量为负表明存在有i向j的反向潮流。

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