文章解读与仿真程序复现思路——电网技术EI\CSCD\北大核心《面向日内省间电力现货市场的区域电网交易通道可用输电能力优化方法》

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这个标题涉及到在日内省际电力现货市场中，对于区域电网交易通道的可用输电能力进行优化的方法。让我们逐步解读这个标题：

1. 面向日内省际电力现货市场： 表明该方法的应用场景是在日内（一天内）省际（不同省份之间）的电力现货市场。这可能涉及到电力市场的短期交易和能源供应等方面。

2. 区域电网交易通道： 指的是连接不同区域的电力网路通道，通过这些通道可以在不同地区之间进行电力交易。这可能包括不同地区的电力输送线路、互联互通的设施等。

3. 可用输电能力： 指的是在电力系统中，特定输电通道或线路上可供利用的电力传输能力。这个概念考虑了电力线路的实际运行状态、设备限制等因素。

4. 优化方法： 表示这是一个寻求最佳解决方案的问题，可能涉及到数学建模、算法设计等方面，以优化电力系统中区域电网交易通道的可用输电能力。

综合起来，这个标题意味着研究的焦点是在日内省间电力现货市场中，通过优化区域电网交易通道的可用输电能力，来提高电力系统的效率、可靠性或者其他指标。这可能涉及到解决电力系统中的输电瓶颈、提高电力市场的交易灵活性等问题。这类研究对于优化能源资源利用、提高电力系统运行效率等方面有重要意义。

摘要：当前日内省间电力现货的交易网络重点关注省间交易通道并简化省网内部潮流，导致交易网络与实际电网不完全一致，交易执行时存在省内断面阻塞的风险。对此，提出了考虑省内输电断面阻塞和多重交易路径耦合的区域电网省间通道可用输电能力优化方法。兼顾断面控制和供需平衡，建立了华中区域电力交易网络模型及其对应的实际潮流控制模型；在二次型目标函数中进一步考虑通道交易能力冗余的刻画，在提高省间通道整体利用率的同时，避免了对某些通道可用输电能力的过度限制。通过空间层面区域内各省网间的解耦和时间层面的实用化简化，大幅减少了变量维度以及求解时间。以实际省网为基础开展分析，验证了所提方法的有效性和算法的性能。

这段摘要描述了一项针对当前日内省际电力现货交易网络存在的问题的研究，并提出了一种区域电网省际通道可用输电能力优化方法。以下是对摘要的详细解读：

1. 问题背景： 当前的电力现货交易网络主要关注省际交易通道，并通过简化省内电网潮流来实现。这导致了交易网络与实际电网之间的不完全一致性，可能在交易执行时出现省内断面阻塞的风险。

2. 研究目标： 为解决上述问题，研究提出了一种方法，该方法考虑了省内输电断面阻塞和多重交易路径的耦合关系，以优化区域电网省际通道的可用输电能力。

3. 方法和模型： 为了实现这一目标，研究兼顾了断面控制和供需平衡，并建立了华中区域电力交易网络模型及其相应的实际潮流控制模型。在目标函数中使用了二次型，进一步考虑了通道交易能力的冗余，以提高省际通道整体利用率，同时避免对某些通道可用输电能力的过度限制。

4. 简化策略： 研究通过在空间层面解耦区域内各省网之间的关系以及在时间层面对模型进行实用化简化，大幅减少了变量维度和求解时间。

5. 验证和分析： 该方法基于实际省网进行了分析，并验证了提出方法的有效性以及算法的性能。

总体来说，这项研究的主要贡献在于提供了一种综合考虑省内断面阻塞和多重交易路径的优化方法，以提高电力系统的效率和可用输电能力，并通过实际省网的验证证明了方法的实用性。

关键词：?? ?电力现货市场;省间电力市场;可用输电能力;网络阻塞;

解读关键词：

1. 电力现货市场： 这指的是一个市场，其中电力以现货方式进行交易，即即时购买和销售电力。在这种市场中，电力的价格通常由供需关系和市场条件等因素决定，而不是事先确定的合同价格。

2. 省间电力市场： 指的是不同省份之间进行电力交易的市场。在这个上下文中，关注的是省际电力交易，即不同行政区域之间的电力买卖活动。

3. 可用输电能力： 表示电力系统中输电线路或通道实际可用于传输电能的能力。这是一个重要的概念，因为网络中的各种因素（如线路容量、阻塞等）可能限制电力的传输。

4. 网络阻塞： 指的是电力网络中的某些部分由于各种原因而受到限制，导致电力无法顺畅传输。这可能会影响电力市场的运作，特别是在省际电力交易中可能导致省内断面阻塞的风险。

综合来看，这些关键词一起描述了在省际电力市场中，关注电力现货市场运作的问题，特别是与可用输电能力和网络阻塞相关的挑战。优化可用输电能力并解决网络阻塞问题是提高省际电力市场效率和可靠性的关键方面。

仿真算例：

以华中区域内负荷水平最高的某省级电网为基 础，选取迎峰度夏期间某日第 10 交易时段(18:15— 20:00)为例。重点考虑 12 个跨片区断面、5 个关键 电厂和 4 条省间交易通道，详见附件 A。假设该省 富余电力曲线为 500MW 一条线。 收集未来 4h 内负荷和新能源超短期预测结果， 以及机组发电和省网受电的计划，利用日内计划安 全校核系统，测算交易时段内每个时间点的初始潮 流，如附表 A1 所示。日内计划安全校核系统可进 行多电压等级交直流混联电网的潮流计算、机电– 电磁暂态仿真等[25]，已实用于华中调度生产中。

仿真程序复现思路：

针对电力系统的仿真，涉及到复杂的潮流计算、负荷预测、机组发电规划等多个方面，实际的仿真代码可能非常庞大且需要使用专业的电力系统仿真软件或库。以下是一个简化示例，演示了如何使用Python中的简单模拟来代表电力系统的部分行为：

# 假设已经获取到相关数据，包括负荷预测、机组发电计划等
# 这里使用随机数据作为示例

import random

# 模拟负荷预测
def predict_load():
    return [random.uniform(4000, 6000) for _ in range(8)]  # 8个时间点的预测负荷

# 模拟机组发电计划
def generate_generation_plan():
    return [random.uniform(3500, 5500) for _ in range(8)]  # 8个时间点的发电计划

# 模拟省网受电计划
def generate_grid_import_plan():
    return [random.uniform(500, 1000) for _ in range(8)]  # 8个时间点的受电计划

# 模拟潮流计算
def calculate_power_flow(load, generation, grid_import):
    power_flow_results = []
    for i in range(len(load)):
        surplus_power = generation[i] - load[i] + grid_import[i]
        power_flow_results.append(surplus_power)
    return power_flow_results

# 获取负荷预测、机组发电和受电计划
predicted_load = predict_load()
generation_plan = generate_generation_plan()
grid_import_plan = generate_grid_import_plan()

# 进行潮流计算
power_flow_results = calculate_power_flow(predicted_load, generation_plan, grid_import_plan)

# 输出潮流计算结果
for i in range(len(power_flow_results)):
    print(f"时间点 {i+1}: 初始潮流为 {power_flow_results[i]} MW")

这个简化示例展示了电力系统仿真的一部分：模拟了负荷预测、机组发电计划、省网受电计划以及潮流计算的过程。实际仿真可能还涉及到电网拓扑、潮流方程、电网参数等更为复杂的计算和模型。

对于真实的电力系统仿真，通常会使用专业的仿真软件或库来处理潮流计算、电网拓扑等复杂问题，需要大量的专业知识和数据处理。以上仅仅是一个简化的示例，真实的仿真程序会更加庞大和复杂。