路 軼，蔡 幟，張國芳，丁 強，肖 暢，熊志杰

（1.國網(wǎng)四川省電力公司，四川省成都市 610041；2.電力調(diào)度自動化技術(shù)研究與系統(tǒng)評價北京市重點實驗室（中國電力科學(xué)研究院有限公司），北京市 100192）

0 引言

中國當前省級電力現(xiàn)貨市場改革已進入深水區(qū)和關(guān)鍵期，第1批8家試點省份已完成結(jié)算試運行［1-2］。因此，須深化現(xiàn)貨市場試點建設(shè)完善和運行分析，為下一階段改革深化和其他省份開展現(xiàn)貨市場建設(shè)提供借鑒參考。隨著電力市場化的不斷推進，市場的交易規(guī)模和交易電量將逐步增加，市場電量比例不斷擴大，計劃空間逐步縮小，計劃編制將逐步被市場交易結(jié)果替代。市場和電價對發(fā)用電行為的引導(dǎo)增大了電網(wǎng)運行的不確定性，電網(wǎng)潮流形態(tài)、系統(tǒng)可調(diào)備用均衡性等方面都會受到較大程度的影響，進一步壓縮電網(wǎng)的安全裕度。電網(wǎng)和市場安全穩(wěn)定運行要求以及阻塞成分對電價的直接影響，都對安全校核計算精度提出了更高的要求［3-5］。

安全校核作為電力市場和調(diào)度計劃的重要模塊，目前已有不少研究。文獻［6-7］通過算法優(yōu)化、并行計算、數(shù)據(jù)復(fù)用、多場景并發(fā)管理機制等方法，進一步提高安全校核計算速度以滿足相關(guān)應(yīng)用的實用化需求。文獻［8-9］研究了面向服務(wù)的安全校核功能，為計劃編制和電網(wǎng)調(diào)度操作提供可定制的支持多任務(wù)并行的安全校核服務(wù)。文獻［10-12］設(shè)計了市場化條件下考慮安全校核的省調(diào)業(yè)務(wù)框架，提出了總體架構(gòu)、功能框架和關(guān)鍵技術(shù)。目前，在電力市場環(huán)境下對安全校核的功能要求和性能提升有了一定研究，但是隨著電力市場發(fā)展，需要針對省級電力現(xiàn)貨市場特點進行設(shè)計，以進一步提高安全校核的精確性。

本文基于中國電網(wǎng)的調(diào)度管理方式，從電網(wǎng)模型、算法流程和輔助信息3個方面，全面提升了安全校核計算的精確性，實現(xiàn)電力市場的精細化運行，有效降低電網(wǎng)安全風(fēng)險。本文的主要貢獻包括：①提出了低電壓等級電廠并網(wǎng)和聯(lián)絡(luò)線等值計算方法，分析并設(shè)計了停運設(shè)備復(fù)役操作和設(shè)備的未來態(tài)工況計算；②提出了市場出清、斷面限額計算與安全校核混合迭代計算流程；③建立了設(shè)備與斷面、斷面與斷面之間的關(guān)系，并提出了各區(qū)域斷面和全網(wǎng)的備用計算方法。

1 安全校核精確性因素分析

由市場交易結(jié)果確定的電網(wǎng)運行方式可能存在設(shè)備或輸電斷面（以下簡稱“斷面”）越限的情況，導(dǎo)致電網(wǎng)安全裕度下降。而安全校核能夠快速識別電網(wǎng)運行風(fēng)險，是保證市場出清結(jié)果滿足電網(wǎng)安全運行要求的重要手段。因此，在市場模式下要求優(yōu)化出清和安全校核閉環(huán)迭代，獲取一致的機組計劃、負荷預(yù)測、檢修計劃、聯(lián)絡(luò)線計劃等各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，智能生成斷面限額，采用適應(yīng)市場化交易的安全校核模型與計算方法，模擬未來電網(wǎng)運行場景，量化分析電網(wǎng)越限情況并提供輔助信息，保證電網(wǎng)安全裕度處于規(guī)定范圍之內(nèi)。提高安全校核的精確性對省級電力現(xiàn)貨市場運行的主要意義如下。

1）計劃編制將逐步變化為以市場交易結(jié)果為主，電網(wǎng)潮流更加復(fù)雜多變，增加了電網(wǎng)安全調(diào)度運行的壓力。因此，提高安全校核的精確性是電力市場環(huán)境下保障電網(wǎng)安全運行的基本條件。

2）多數(shù)省份的電力現(xiàn)貨市場采用了節(jié)點電價的計算方法，而節(jié)點電價中的阻塞成分是由線路或斷面的潮流越限造成的，如果潮流計算不夠準確，將對電力市場的電價產(chǎn)生極大的影響。提高安全校核的精確性，能夠有效保證電價結(jié)果的合理性。

3）在市場環(huán)境下，市場電固化了系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源，市場電量比例越高，系統(tǒng)的可調(diào)備用容量越難以保證。為了對斷面進行更精準的控制，需要獲得各斷面與機組、斷面與斷面之間的關(guān)系以及斷面的備用情況，以便能夠有效應(yīng)對斷面越限情況。

從安全校核的內(nèi)容可知，其準確計算包括3個方面。

1）電網(wǎng)模型要完整、準確，參與市場出清的機組都要有效納入建模，連接外網(wǎng)的各交流聯(lián)絡(luò)線都要盡可能參與潮流計算而不是簡單等值，電網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備的未來運行狀態(tài)要全面掌握。目前，隨著調(diào)控云的推廣，國家電力調(diào)度控制中心（以下簡稱“國調(diào)”）系統(tǒng)內(nèi)各省級電網(wǎng)均已將模型、數(shù)據(jù)延伸至35 kV及以上電壓等級電網(wǎng)全模型（部分省份進一步延伸至10 kV配電網(wǎng)）。同時，國調(diào)周期性下發(fā)全網(wǎng)狀態(tài)估計結(jié)果和七大類計劃數(shù)據(jù)給各省級調(diào)控中心，使得各省級調(diào)控中心具備了全網(wǎng)潮流計算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2）算法流程是保證安全校核計算精確的基礎(chǔ)。要充分利用交流潮流計算的精確性、直流潮流計算的可線性化和快速性以及斷面限額自動匹配，同時為保證交易結(jié)果的執(zhí)行滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行要求，加入動態(tài)安全校檢，綜合提升安全校核算法準確性。

3）采用靈敏度計算可能會因為不同的平衡節(jié)點選擇而導(dǎo)致潮流計算偏差，本文為此提出了基于區(qū)域斷面與機組、區(qū)域斷面之間關(guān)系的有功備用計算方法，為調(diào)度員提供更為準確的斷面越限調(diào)整信息。

由此可知，安全校核的改進可以從電網(wǎng)模型完整構(gòu)建、算法流程優(yōu)化、輔助信息精確化分析3個方面來全面提升安全校核計算結(jié)果的精確性和實用性，如圖1所示。中國各省調(diào)度采用的電網(wǎng)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似，因此本文提出的方案可以適用于大部分省級現(xiàn)貨市場技術(shù)支持系統(tǒng)。

圖1 安全校核精確性提升方案Fig.1 Improvement scheme of security check accuracy

2 電網(wǎng)模型精細化構(gòu)建

2.1 設(shè)備未來態(tài)工況分析

組成電網(wǎng)的各類設(shè)備運行工況構(gòu)成了電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，是交直流潮流計算的基礎(chǔ)，其決定了各電廠發(fā)電能力及其對各支路的靈敏度以及各送受斷面輸送能力等現(xiàn)貨運營邊界條件。因此，準確分析出設(shè)備工況對現(xiàn)貨優(yōu)化出清和安全校核均有重要作用。而傳統(tǒng)用于計算的電網(wǎng)拓撲通常采用當前狀態(tài)下的電網(wǎng)運行工況，與電力現(xiàn)貨市場主要面向電網(wǎng)未來態(tài)的需求并不匹配。此時需要確定未來的設(shè)備狀態(tài)，然后對相應(yīng)的開關(guān)和刀閘進行操作，使得設(shè)備能正確接入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開。

停運的設(shè)備有不同的停運原因，需要根據(jù)其原因來分析確定其未來各時刻點的狀態(tài)，本文總結(jié)了設(shè)備具體工況狀態(tài)，如圖2所示。主要是依據(jù)檢修計劃和調(diào)度日志，形成13種具體狀態(tài)，為未來態(tài)潮流提供狀態(tài)信息。主要定義如下。

圖2 設(shè)備工況狀態(tài)分類Fig.2 Classification of operation conditions of equipment

1）運行態(tài)、孤島運行態(tài)：設(shè)備處于帶電運行狀態(tài)，其中與主網(wǎng)分離的帶電設(shè)備為孤島運行。

2）備用態(tài)：閉合本廠非檢修、非故障或安控動作的開關(guān)和刀閘即可投入運行的設(shè)備，分為熱備和冷備。

3）停用態(tài)：閉合本廠非檢修、非故障或安控動作的開關(guān)和刀閘仍然無法帶電的設(shè)備。根據(jù)停運原因可以分為檢修、檢修陪停、故障、故障陪停、緊急停運、緊急陪停、安控停運、安控陪停、未知原因停運。

基于設(shè)備的狀態(tài)信息，可以推斷出設(shè)備的未來態(tài)。未來態(tài)潮流計算主要研究設(shè)備是否可用，可用則接入電網(wǎng)，不可用則從電網(wǎng)斷開。未來可用態(tài)主要為運行、孤島運行、熱備、冷備；未來不可用態(tài)主要為檢修、檢修陪停、故障、故障陪停、緊急停運、緊急陪停、安控停運、安控陪停、未知原因停運。

在確定設(shè)備的工況狀態(tài)后，計算未來態(tài)潮流時針對不同設(shè)備的處理如下。

1）線路和變壓器分成2類：一類是部分線路和變壓器形成的支路處在網(wǎng)絡(luò)中間（即不影響電廠送出），為了保持某種電網(wǎng)運行方式而運行或停運，對這種線路和變壓器的狀態(tài)如無檢修申請不做處理；另一類是部分線路和變壓器形成的支路處在某電廠唯一送出通道上，對這種線路和變壓器須根據(jù)電廠檢修狀態(tài)斷開或閉合直接相連的開關(guān)或刀閘，以保證電廠檢修結(jié)束后能夠正確并網(wǎng)。

2）當前態(tài)為運行但在未來態(tài)為檢修或檢修陪停的機組和負荷，閉合機組或負荷直連的開關(guān)或刀閘。

3）當前態(tài)為停運但在未來態(tài)為可用的機組和負荷，需要進行復(fù)役操作，以便使其參與潮流計算，具體步驟如下。

步驟1：基于未來態(tài)母線接排方式，按照最短拓撲路徑搜索并閉合本廠站未檢修開關(guān)和刀閘直至帶電節(jié)點。其中，未來態(tài)母線接排方式由人工根據(jù)檢修或方式調(diào)整需求確定，在復(fù)役操作過程中不得改變其狀態(tài)。

步驟2：如本廠站內(nèi)未搜索到帶電節(jié)點，則按照最短拓撲路徑搜索與機組/負荷有相連關(guān)系的電廠出線對端的直連開關(guān)，按照工況的狀態(tài)定義，將其連上電網(wǎng)。

值得說明的是，多數(shù)省級電網(wǎng)的母線負荷為220 kV（或330 kV）變壓器高壓側(cè)，其停電計劃可能由地調(diào)維護，如果省調(diào)無法獲得其停電計劃而無法得知其未來工況狀態(tài)，則對于所有當前停運的地調(diào)變壓器母線負荷進行站內(nèi)連網(wǎng)，即實行上述步驟1，盡可能保證母線負荷上網(wǎng)（如實際中檢修可使其預(yù)測值為0），但為了不影響電網(wǎng)的運行方式不進行步驟2。

2.2 低電壓等級機組接入電網(wǎng)模型

對于省級電網(wǎng)來說，多以220 kV（或330 kV）變電站高壓側(cè)作為母線負荷，而參與電力市場的電廠可能位于110 kV或更低電壓等級，沒有在省級電網(wǎng)模型中建模。而這種建模方式形成的母線負荷含有發(fā)電成分，需要將這部分計入模型計算。

母線負荷預(yù)測對象根據(jù)組成成分表現(xiàn)出不同的源荷特性，可能包含可調(diào)度發(fā)電機組、預(yù)測原形、純負荷等，母線負荷的成分表示為：

式中：Pbus為220 kV母線實際下網(wǎng)負荷功率（即預(yù)測原形）；Ppure為母線非可調(diào)用戶凈負荷功率；Pu為參與市場報價的機組出力；Pw為不參與報價的機組出力，主要包括新能源機組、無庫容的小水電等，此部分出力應(yīng)由預(yù)測模塊給出。

母線非可調(diào)用戶凈負荷功率Ppure為220 kV母線上除去發(fā)電成分Pu、Pw后的凈負荷需求。只有排除發(fā)電資源對母線負荷的擾動，才能準確預(yù)測母線凈負荷，正確引導(dǎo)用戶側(cè)負荷響應(yīng)，進而合理安排發(fā)電機組計劃平抑母線負荷波動，實現(xiàn)供需平衡及電網(wǎng)安全。

母線負荷預(yù)測一般在主變壓器高壓側(cè)進行等值，根據(jù)其掛接的源荷情況，將對應(yīng)的機組Pu、Pw也掛于此節(jié)點上，形成虛擬發(fā)電機節(jié)點。

2.3 聯(lián)絡(luò)線支路潮流計算

省級電網(wǎng)的直流聯(lián)絡(luò)線功率可控，因此一般可以等值為負荷，但交流聯(lián)絡(luò)線計劃通常是多條線路或變壓器的聯(lián)合計劃，上級調(diào)度中心一般只提供聯(lián)絡(luò)線交換計劃總值，而各線路的潮流則與電網(wǎng)運行方式和潮流分布相關(guān)。為了計算潮流，常規(guī)的聯(lián)絡(luò)線等值方法通過歷史相似日信息形成各條聯(lián)絡(luò)線支路功率的分配系數(shù)，但該分配系數(shù)每日都不一致。中國特高壓聯(lián)絡(luò)線輸送大量電力，分配系數(shù)的差別會導(dǎo)致很大的潮流偏差。為此，本文通過網(wǎng)絡(luò)模型自適應(yīng)調(diào)整進行聯(lián)絡(luò)線外網(wǎng)等值，具體步驟如下。

1）電網(wǎng)模型自適應(yīng)調(diào)整。為了更準確得到聯(lián)絡(luò)線路潮流，在本省調(diào)度區(qū)域的基礎(chǔ)上，基于國（分）調(diào)定時下發(fā)的全網(wǎng)狀態(tài)估計結(jié)果（QS文件），依據(jù)聯(lián)絡(luò)線路將電網(wǎng)模型向外擴展至和聯(lián)絡(luò)線路相關(guān)的外部區(qū)域，并結(jié)合已經(jīng)獲取的外部電網(wǎng)計劃數(shù)據(jù)，通過交流潮流計算得到各條聯(lián)絡(luò)支路潮流計劃值。

2）聯(lián)絡(luò)線有功功率再調(diào)整。通過上述步驟，可以初步求得各個聯(lián)絡(luò)線路的有功功率，但是由于計算誤差、預(yù)測偏差等原因，各個聯(lián)絡(luò)線路有功功率累加和交換計劃總值會存在偏差。因此，需要對聯(lián)絡(luò)線有功功率再調(diào)整，使之和交換計劃總值一致。將功率偏差按照已經(jīng)計算的聯(lián)絡(luò)線功率進行分配，計算方法為：

3）聯(lián)絡(luò)線等值。獲得各聯(lián)絡(luò)線支路最終計劃值后，根據(jù)電網(wǎng)等值方法將聯(lián)絡(luò)線等值成機組或者負荷，完成外網(wǎng)等值，再和本區(qū)域網(wǎng)絡(luò)模型、檢修計劃拼接得到完整的網(wǎng)絡(luò)拓撲模型。

值得一提的是，每次市場出清之后都需要重新計算各聯(lián)絡(luò)線的分配功率，因為在不同的市場出清結(jié)果下聯(lián)絡(luò)線的分配可能是不同的。

3 算法流程優(yōu)化

斷面是指為電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析和管理定義的一組設(shè)備集［13］，對斷面潮流監(jiān)視和越限分析是中國廣泛使用的調(diào)度管理方式。

現(xiàn)貨運行過程中，實際生效的斷面限額值是由未來態(tài)電網(wǎng)運行方式和現(xiàn)貨出清潮流結(jié)果與預(yù)先制定的斷面限額集匹配，并經(jīng)動態(tài)安全校核計算決定的。因此，有必要將斷面結(jié)果及時反饋給市場出清流程，實現(xiàn)市場出清、斷面限額計算與安全校核的混合迭代，為電網(wǎng)安全運行增加技術(shù)評判手段。市場出清、斷面限額計算與交直流安全校核的關(guān)系如圖3所示。

圖3 市場出清、斷面限額計算與安全校核的關(guān)系Fig.3 Relationship among market clearing,cross-section limit calculation and security check

市場的出清校核對以上模塊進行整合，具體設(shè)計需要考慮以下因素。

1）市場出清和直流潮流都通過線性化處理，從而進行統(tǒng)一優(yōu)化，而交流校核和斷面限額計算是非線性計算，難以與市場出清模塊同時優(yōu)化。

2）因直流潮流計算精度相對交流潮流有所偏差。為更精確地計算設(shè)備越限情況，采用交流校核結(jié)果對越限信息進行迭代校正以滿足出清結(jié)果精確化要求。

3）利用D5000系統(tǒng)在線安全分析（DSA）模塊已有關(guān)鍵斷面識別和斷面極限可行域計算功能進行動態(tài)安全校驗?，F(xiàn)貨系統(tǒng)交流潮流計算模塊向DSA提供出清周期內(nèi)電網(wǎng)潮流計算結(jié)果。DSA模塊根據(jù)潮流結(jié)果計算出出清周期內(nèi)斷面及限額與預(yù)先制定的斷面限額集進行匹配，并將斷面及限額變化情況反饋給市場出清、安全校核環(huán)節(jié)。

通過以上分析，本文設(shè)計了一種算法流程，如圖4所示。該流程為三閉環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)是市場出清和直流潮流安全約束的迭代，外環(huán)是靜態(tài)安全校核的交流精確潮流計算，最外環(huán)是動態(tài)安全校核。內(nèi)環(huán)為兩外環(huán)提供出清結(jié)果，兩外環(huán)為內(nèi)環(huán)提供新生成的越限約束信息，實現(xiàn)市場出清與安全校核的高效迭代優(yōu)化。

圖4 市場出清與安全校核流程圖Fig.4 Flow chart of market clearing and security check

4 輔助信息精確化分析

4.1 區(qū)域割集斷面與機組的關(guān)系分析

中國的調(diào)度方式關(guān)注對穩(wěn)定斷面的控制，一般的輔助信息是基于各機組對越限斷面的靈敏度，但是靈敏度的大小與平衡節(jié)點的選擇有關(guān)，尤其是對于能夠劃分區(qū)域割集的重要斷面（以下簡稱“區(qū)域割集斷面”），如圖5所示。設(shè)區(qū)域割集斷面S0是區(qū)域A的外送斷面，斷面中包括水電區(qū)域外送斷面Sh、新能源區(qū)域外送斷面Sw、負荷斷面Sd等。當選用單平衡節(jié)點位于區(qū)域A外時，uh、uw等機組對S0的靈敏度為1，當位于區(qū)域A內(nèi)時，各機組對S0的靈敏度為0，當選用準穩(wěn)態(tài)多平衡節(jié)點［14］時，各機組對斷面S0的靈敏度與區(qū)域A內(nèi)的平衡節(jié)點承擔(dān)比例有關(guān)，可能不接近于1，區(qū)域A范圍較大甚至達到0.7～0.8。但實際調(diào)度中，區(qū)域內(nèi)機組不進行聯(lián)動時可認為區(qū)域A的機組對斷面S0的靈敏度都應(yīng)為1，因此，平衡節(jié)點附近的靈敏度會有較大失真，即使是準穩(wěn)態(tài)靈敏度也不能消除此誤差。

為此，本文提出對于區(qū)域割集斷面應(yīng)當通過拓撲關(guān)系和斷面潮流方向來獲得斷面與機組的關(guān)系，即通過把斷面的支路成員斷開將區(qū)域割集島從主島分離出來。根據(jù)斷面潮流方向，區(qū)域島內(nèi)機組對該斷面的靈敏度均為1或－1，區(qū)域島外機組對該斷面的靈敏度均為0。以圖5所示機組為例，可建立機組與斷面以及斷面之間的從屬關(guān)系為：

值得一提的是，本方法僅適用于能夠形成區(qū)域割集的重要斷面，對于無法形成電網(wǎng)割集的斷面，建議采用準穩(wěn)態(tài)或距離較遠的單平衡節(jié)點來提供靈敏度輔助信息。

4.2 區(qū)域割集斷面及全網(wǎng)的有功備用分析

中國電網(wǎng)在設(shè)計區(qū)域割集斷面時一般不存在交叉，而是以嵌套的關(guān)系。由4.1節(jié)分析可以得到區(qū)域割集斷面與機組以及區(qū)域割集斷面之間的關(guān)系，如圖6所示。其中，U表示機組，S表示斷面，下標的第1位數(shù)字為從屬關(guān)系的等級，第2位字母是序號。機組不重復(fù)計算，例如機組U0a同時屬于S1a和S2a，但只按較低等級的S1a備用計算，因為在計算S2a備用時會考慮S1a的整體備用，而不需要再單獨計入S1a的下層機組U0a。

圖6 斷面與機組之間的從屬關(guān)系Fig.6 Subordinate relationship between units and cross-sections

區(qū)域斷面的外送能力一方面受到區(qū)域內(nèi)機組剩余發(fā)電能力的限制，另一方面受到斷面限額的限制。因此，區(qū)域斷面的電力備用是兩者的最小值。通過圖6可以計算各斷面和全網(wǎng)的備用，方法如下。

按照從屬等級從1至N依次計算各等級的斷面?zhèn)溆茫?/p>

5 應(yīng)用成果分析

以中國某省電網(wǎng)為例，該省電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱，“強直弱交”穩(wěn)定問題突出，交直流電網(wǎng)耦合特性復(fù)雜，對安全校核的計算精度要求高。

豐水期該省水電通道運行能力與區(qū)外開機、斷面限制因素緊密耦合，重要通道及斷面長期大功率運行，實時運行中控制斷面多、控制難度大。2018年豐水期，多個水電通道送出存在不同程度受限，整體受阻約14.5 GW，最為嚴重的斷面受阻達48%，水電通道內(nèi)的電廠參與市場受到較大限制。

本文所提的安全校核方案于2019年6月在該省現(xiàn)貨調(diào)電試運行期間［15］正式投入運行。對于省內(nèi)模型，進行電網(wǎng)設(shè)備未來態(tài)工況分析并將110 kV及以下電壓等級電廠等值到220 kV變電站主變壓器高壓側(cè)，構(gòu)建涵蓋現(xiàn)貨各參與主體的精細化未來態(tài)電網(wǎng)拓撲模型；對于省間聯(lián)絡(luò)線，將模型根據(jù)聯(lián)絡(luò)線落點關(guān)系擴展至相鄰省級電網(wǎng)，完成模型拼接。基于此，完成現(xiàn)貨優(yōu)化出清和安全校核計算基礎(chǔ)模型搭建。在出清計算時，獲取最近時刻的國調(diào)QS文件，結(jié)合交換計劃總功率值計算各聯(lián)絡(luò)線支線功率計劃值。以2020年9月21日實際算例進行驗證，驗證以下3個方面結(jié)論。

1）電網(wǎng)模型精細化構(gòu)建。截取11：30時刻，相鄰省份電網(wǎng)運行方式變化導(dǎo)致各聯(lián)絡(luò)線支路傳輸功率占比變化較多，由于傳統(tǒng)方案采用前一天聯(lián)絡(luò)線占比進行支路潮流分配，導(dǎo)致各聯(lián)絡(luò)線支路功率預(yù)測準確性較本文方案差，如表1所示。

表1 各聯(lián)絡(luò)線功率分布準確性對比Table 1 Comparison of power distribution accuracy for each tie line

此刻，選取特高壓直流近區(qū)500 kV斷面A、水電送出500 kV斷面B、500 kV斷面C以及網(wǎng)內(nèi)關(guān)鍵卡口500 kV斷面D，在表2中比較了斷面實際潮流值、使用本文方案計算而得的斷面潮流值、使用傳統(tǒng)方案計算而得的斷面潮流結(jié)果?？梢钥闯觯捎趯β?lián)絡(luò)線功率分布的準確預(yù)測，本文所提方案有效提高了現(xiàn)貨優(yōu)化出清和安全校核的準確性。

表2 安全校核的交直流潮流迭代準確性對比Table 2 Comparison of AC-DC power flow iteration accuracy for security check

2）算法流程優(yōu)化。由于受用電負荷需求及電廠報價策略影響，斷面C出清結(jié)果在限額4 100 MW附近。采用本文提出的混合迭代算法流程，使得斷面潮流預(yù)測結(jié)果更加符合電網(wǎng)實際，釋放該斷面內(nèi)水電電量29.41 MW·h，減少了斷面C區(qū)域內(nèi)棄水。

3）輔助信息精確化分析。在實際運行時，11：40時斷面C出現(xiàn)越限77 MW，需要調(diào)整出力，此時通過安全校核輔助信息模塊可知另外兩鄰近水電送出斷面?zhèn)溆帽容^充足，因此通過將2個斷面內(nèi)機組增加80 MW以及斷面C內(nèi)機組減少80 MW來消除越限情況。斷面的功率變化情況證明本文提供的區(qū)域割集斷面靈敏度和備用分析結(jié)果與實際符合。

6 結(jié)語

安全校核要全面分析電力市場運營下的電網(wǎng)運行安全水平，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的一道重要防線，也是保障市場安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的重要基礎(chǔ)。本文提出了適應(yīng)電力市場運營的省級電網(wǎng)安全校核實現(xiàn)方案，通過對低電壓等級機組并網(wǎng)、聯(lián)絡(luò)線支路潮流計算、設(shè)備未來態(tài)工況分析來提高電網(wǎng)模型的準確性。同時，為了使市場出清能夠有效考慮電網(wǎng)的安全約束，整合了考慮靜、動態(tài)的斷面限額計算、安全校核與市場出清計算流程，提高了現(xiàn)貨出清和安全校核的準確性。此外，建立了設(shè)備與斷面以及斷面之間的關(guān)系，提出了對于區(qū)域割集斷面相關(guān)輔助信息的準確算法。本文提出的安全校核方案在某省級電力現(xiàn)貨市場取得了很好的應(yīng)用效果，可為國內(nèi)省級電力市場建設(shè)和運營提供參考。

目前，兩級現(xiàn)貨市場建設(shè)的背景下，跨省區(qū)現(xiàn)貨交易頻繁，交易電量不斷提高，需要進一步研究如何有效銜接兩級現(xiàn)貨市場出清和安全校核算法和流程。