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电力市场过渡期的中长期交易安全校核

杜延菱;张志;李远卓;王浩儒;赖晓文;汪洋

【摘要】简述了当前我国电力市场改革过渡期对安全校核工作的要求,并结合未来

市场环境下中长期交易安全校核的实际需求和当前电力调度运行现状,提出了考虑

安全约束闭环优化的中长期交易安全校核方法,设计了中长期交易安全校核决策流

程,研究了中长期交易安全校核关键技术.基于某省级电网的实际算例验证了所提出

的电力市场过渡期中长期交易安全校核决策方法及关键技术的有效性.

【期刊名称】《电气自动化》

【年(卷),期】2018(040)006

【总页数】3页(P78-80)

【关键词】电力市场;中长期安全校核;极限电量;安全约束闭环优化

【作者】杜延菱;张志;李远卓;王浩儒;赖晓文;汪洋

【作者单位】国网冀北电力有限公司,北京100053;国网冀北电力有限公司,北京

100053;国网冀北电力有限公司,北京100053;北京清能互联科技有限公司,北京

100080;清华大学,北京100084;北京清能互联科技有限公司,北京100080

【正文语种】中文

【中图分类】TM744

0引言

中长期安全校核是开展电力市场交易时确保电网安全的关键环节，电网运行边界条

件不确定性、电网运行方式变化、计划临时调整和市场交易变化等问题均会影响到

校核的结论。当前我国还未建立完善的电力现货市场，正处于电力市场过渡期，大

部分的交易电量由市场成员分散决策确定，且经过多周期的迭代交易签订的中长期

合同往往为电量合同，未明确交易电量的分时电力曲线。电力交易的分散决策给电

网安全带来了较大的不确定性[1-2]，而多周期迭代交易增加了预估电网安全边界

和裕度的难度。因此，在综合考虑电网运行安全的前提下，如何实现未来态交易关

键校核断面的生成，如何对中长期电量合同进行精细、高效的校核，成为亟待解决

的难题。

现有的一些文献提及了中长期交易安全校核相关的研究工作。文献[3]提出了大用

户直购电交易下省级电网的安全校核工作内容、校核流程和求解算法。文献[4]提

出了节能发电调度模式下的中长期安全校核的功能和流程，提出安全分区及安全分

区校核的算法流程；考虑到中长期安全校核模型的复杂性。文献[5]用局部最小偏

差的分段线性化方法以提取特征时段，大幅提高了安全校核模型的求解效率。但这

些工作缺乏对中长期交易安全校核的精细化考虑，计算效率也存在较大的提升空间，

难以满足当前中长期交易安全校核的应用需求。

本文结合电力市场过渡期对中长期交易安全校核的实际需求和当前电力调度运行现

状，提出了考虑安全约束闭环优化的中长期交易安全校核方法，设计了中长期交易

安全校核决策流程，研究了中长期交易安全校核关键技术，最后基于我国某省实际

数据验证了所提出方法的有效性。

1中长期交易安全校核的决策方法

结合中长期交易安全校核的核心需求，本文提出了一种考虑安全约束闭环优化的中

长期交易安全校核决策方法，如图1所示。其总体思路和流程如下：

(1)在组织交易之前，电网调度部门计算极限电量，例如在国家电网公司的相关规

范中，需要计算的极限电量包括机组(电厂)极限电量、机组群极限电量、总电量、

断面极限电量及必开机组最低电量等。

(2)电力交易中心根据极限电量，组织电力交易，形成各机组(电厂)的中长期电量计

划(含基数电量和直接交易电量)。

(3)按电量完成进度均衡原则，将中长期电量计划分解为逐日机组开机组合和发电

出力计划。

(4)根据逐日机组开机组合和发电计划进行安全校核。

(5)若无法满足全部安全约束，则给出越限情况明细及机组出力(或开停机)调整建议，

发电机根据调整建议优化分解过程或调整电量计划，至安全约束全部满足。

(6)若全部安全约束均满足，则将可行的电量计划与之前相比，若无调整，则认为

安全校核通过，否则认为安全校核不(完全)通过，并给出部分电厂电量计划的增减

建议。

其中，步骤(1)称为事前校核，步骤(4)～(6)称为事后校核。此处“事前”、“事后”

指政府主管部门/交易中心组织直接交易前、后。事前、事后安全校核是整个中长

期交易校核的核心技术内容，下面将重点介绍。

图1中长期交易安全校核的决策方法

2中长期交易安全校核模型

2.1中长期交易事前安全校核模型

事前安全校核以机组(机组群或电厂)的电量最大或最小为目标函数，计算不同极限

电量对应不同的目标函数，比如，若考虑机组最大极限电量，则以机组的最大电量

为目标函数[6]：

(1)

式中:Pi,t为发电机组i在时段t的有功出力；