输电服务及定价

1、转运服务转运服务 l转运的定义及数学描述转运的定义及数学描述 所谓转运，是指由电网公司提供的将电能通过电网从一所谓转运，是指由电网公司提供的将电能通过电网从一 地输送到另一地的一种输电服务。地输送到另一地的一种输电服务。 在这个过程中，提供转运服务的是电网公司，接受服务在这个过程中，提供转运服务的是电网公司，接受服务 的是签订了购电合同的供电企业和用户的共同代表，在的是签订了购电合同的供电企业和用户的共同代表，在 经济上与电网公司相互独立。经济上与电网公司相互独立。 l电网公司也可以将电能买进，然后再卖给用户，在这个电网公司也可以将电能买进，然后再卖给用户，在这个 过程中，电网公司虽然也提供输

2、电服务，但与转运有很过程中，电网公司虽然也提供输电服务，但与转运有很 大的不同。大的不同。 转运服务转运服务 l转运的定义及数学描述转运的定义及数学描述 l一个转运业务一般需要较长的时间来完成，设为一个转运业务一般需要较长的时间来完成，设为T，T可以是几个月，可以是几个月， 也可是数年，可能不是连续进行的，因此可将时间分成也可是数年，可能不是连续进行的，因此可将时间分成NT个时间段，个时间段， 每个时间段内是连续的。可用下式来表示：每个时间段内是连续的。可用下式来表示： l其中，其中，Ti为开区间（为开区间（ai,bi）,ai和和bi分别为各个时间段的起始时刻和终分别为各个时间段的起始时刻和终

3、 止时刻。且满足：止时刻。且满足： l T N i i TT 1 ji TT 转运服务转运服务 l转运的定义及数学描述转运的定义及数学描述 l在一个转运业务中，包含一个功率注入集在一个转运业务中，包含一个功率注入集Ni和一个功率和一个功率 流出集流出集No，分别称为节点入集和节点出集。且在任意转分别称为节点入集和节点出集。且在任意转 运时段内有：运时段内有： 这说明系统中的节点，在任意转运时段内，要么属于节这说明系统中的节点，在任意转运时段内，要么属于节 点入集，要么属于节点出集，因为功率一定是异地输送点入集，要么属于节点出集，因为功率一定是异地输送 的。的。 Oi NN 转运服务转运服务 l

4、转运的定义及数学描述转运的定义及数学描述 l在节点入集或节点出集的任意一个节点在节点入集或节点出集的任意一个节点 i上上,都有都有 一个转运功率，设为一个转运功率，设为Swi(t)，它是复功率，参考它是复功率，参考 方向为节点注入方向为正：方向为节点注入方向为正： )()()(tjQtPtS wiwiwi oi NNi 转运服务转运服务 l转运的定义及数学描述转运的定义及数学描述 l功率转运功率转运：对于一个转运业务，如果要求在任：对于一个转运业务，如果要求在任 意时刻意时刻t满足流入电网的总转运功率等于流出电满足流入电网的总转运功率等于流出电 网的总转运功率，即：网的总转运功率，即： oi

5、Ni wi Ni wi tStS)()( 转运服务转运服务 l转运的定义及数学描述转运的定义及数学描述 l电能转运电能转运：对于一个转运业务，如果不要求在：对于一个转运业务，如果不要求在 任意时刻任意时刻t满足流入电网的总转运功率等于流出满足流入电网的总转运功率等于流出 电网的总转运功率，而只要求在转运时期电网的总转运功率，而只要求在转运时期T内，内， 转运能量达到平衡，即：转运能量达到平衡，即： T Ni wi T Ni wi Oi dttSdttS)()( 转运服务转运服务 l转运的成本分析转运的成本分析 l与转运业务有关的成本包括：与转运业务有关的成本包括： 1）输配电设备投资成本）输配

6、电设备投资成本 输配电设备主要包括输送电能的输电线、变压器、断路输配电设备主要包括输送电能的输电线、变压器、断路 器等一次设备，也包括器等一次设备，也包括PT、CT、保护等二次设备，还保护等二次设备，还 包括变电站厂房等基建投资，这些均需要在使用这些设包括变电站厂房等基建投资，这些均需要在使用这些设 备过程中将投资收回。除此之外，还要考虑资金的时间备过程中将投资收回。除此之外，还要考虑资金的时间 价值及通货膨胀。价值及通货膨胀。 转运服务转运服务 l转运的成本分析转运的成本分析 2）运行维护成本）运行维护成本 包括电网公司每年的运行维修费、行政管理费、职工工包括电网公司每年的运行维修费、行政管

7、理费、职工工 资、税费、保险等。资、税费、保险等。 3）网损成本）网损成本 输电公司的网损也是输电公司在提供输电业务时必须计输电公司的网损也是输电公司在提供输电业务时必须计 及的成本。由于计算机的发展，如果我们知道系统的负及的成本。由于计算机的发展，如果我们知道系统的负 荷情况和转运业务的负荷要求，是可以将网损成本追溯荷情况和转运业务的负荷要求，是可以将网损成本追溯 给该转运业务的。给该转运业务的。 转运业务可能引起网损的增加，也可能引起网损的减小，转运业务可能引起网损的增加，也可能引起网损的减小， 如何计及网损的减小有不同的方法。如何计及网损的减小有不同的方法。 转运服务转运服务 l转运的成

8、本分析转运的成本分析 4）安全可靠性成本）安全可靠性成本 如果系统具有转运能力，说明系统有足够的输如果系统具有转运能力，说明系统有足够的输 电能力，阻塞不会发生，也不会威胁到系统的电能力，阻塞不会发生，也不会威胁到系统的 安全运行，此时安全可靠性成本将很低。否则，安全运行，此时安全可靠性成本将很低。否则， 安全可靠性成本将大幅上升。安全可靠性成本将大幅上升。 转运服务转运服务 l转运的成本分析转运的成本分析 5）阻塞成本）阻塞成本 阻塞成本是指当电网公司在承担输电业务时，可能会因为某条输电线阻塞成本是指当电网公司在承担输电业务时，可能会因为某条输电线 或变压器发生过负荷而重新进行发电计划的调整

9、而引起的额外附加费用。或变压器发生过负荷而重新进行发电计划的调整而引起的额外附加费用。 将阻塞成本计入到转运费目前有两种观点：将阻塞成本计入到转运费目前有两种观点： 一是阻塞成本由全部输电业务承担；二是由一是阻塞成本由全部输电业务承担；二是由“主要主要”产生阻塞的输产生阻塞的输 电业务承担电业务承担; 第一种情况违背了市场的公平原则。负荷较轻的或未流经阻塞线路第一种情况违背了市场的公平原则。负荷较轻的或未流经阻塞线路 的输电业务理应少承担或不承担。的输电业务理应少承担或不承担。 第二种情况似乎很公平，但有两个问题难以解决，一是如何确定引起第二种情况似乎很公平，但有两个问题难以解决，一是如何确定

10、引起 阻塞的输电业务？这是一个比较复杂的问题。另一个是即使能够确定引阻塞的输电业务？这是一个比较复杂的问题。另一个是即使能够确定引 起阻塞的输电业务，由于所有的阻塞成本都由输电业务承担，使得电网起阻塞的输电业务，由于所有的阻塞成本都由输电业务承担，使得电网 公司可以公司可以“放任放任”阻塞成本的增加，甚至可以通过延缓新线路的建设和阻塞成本的增加，甚至可以通过延缓新线路的建设和 延长线路检修时间认为的延长线路检修时间认为的“制造制造”阻塞以便获得更多的利润。阻塞以便获得更多的利润。 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 转运费用的计算方法主要有两种：综合成本法和边转运费用的计算方法主

11、要有两种：综合成本法和边 际成本法。际成本法。 一一 综合成本法综合成本法 综合成本法的主要思想是在计算转运输电业务费用综合成本法的主要思想是在计算转运输电业务费用 时基于电网公司所付出的成本。包括邮票法、合同时基于电网公司所付出的成本。包括邮票法、合同 路径法、逐线计算法等。路径法、逐线计算法等。 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 1）邮票法）邮票法 邮票法是指在计算转运费用时，按照输电电量邮票法是指在计算转运费用时，按照输电电量 与转运电价的乘积进行计算。即：与转运电价的乘积进行计算。即： FW= W* PW 其中：其中： FW-某个转运业务的费用；某个转运业务的费用； W

12、-该转运业务的转运电能量；该转运业务的转运电能量； PW-转运电价；转运电价； 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 1）邮票法）邮票法 TC:网络总成本；网络总成本； Ps.peak:高峰有功负荷；高峰有功负荷； 邮票法的优点：简单易行，特别在电力市场的初期，转邮票法的优点：简单易行，特别在电力市场的初期，转 运业务较少的情况下，是一种可行的方法；运业务较少的情况下，是一种可行的方法； 邮票法的缺点：该方法未对任何成本进行追溯，都是成邮票法的缺点：该方法未对任何成本进行追溯，都是成 本分配，必然导致交叉补贴的存在；网损未公平地分摊本分配，必然导致交叉补贴的存在；网损未公平地分摊

13、给各用户，导致不公平；确定转运电价也是一个很困难给各用户，导致不公平；确定转运电价也是一个很困难 的事。的事。 peaks W p TC P . 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 2）合同路径法）合同路径法 合同路径法不同于邮票法，在进行转运费计算时，由于合同路径法不同于邮票法，在进行转运费计算时，由于 不同的转运输电业务会使用不同的线路，因此，一个转不同的转运输电业务会使用不同的线路，因此，一个转 运输电业务的成本被分成两个部分，运输电业务的成本被分成两个部分，一部分是线路的折一部分是线路的折 旧成本旧成本，另一部分是其他成本另一部分是其他成本。其他成本按照转运输电其他成本按

14、照转运输电 业务的输送电量进行平均分摊，而线路的折旧成本则按业务的输送电量进行平均分摊，而线路的折旧成本则按 照各个转运输电业务在线路中的使用程度进行分摊。照各个转运输电业务在线路中的使用程度进行分摊。描描 述各个转运输电业务在线路中的使用程度的物理量一般述各个转运输电业务在线路中的使用程度的物理量一般 为流过线路的功率。为流过线路的功率。 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 2）合同路径法）合同路径法 基于合同路径法的某个转运业务的费用的数学表示：基于合同路径法的某个转运业务的费用的数学表示： 其中：其中：PM表示电网公司制定的（国家规定）的利润率；表示电网公司制定的（国家规定

15、）的利润率； WT表示在表示在T时间段内该转运输电业务的总输送电量时间段内该转运输电业务的总输送电量，单位是单位是 MWh； ACW表示除去线路折旧成本以外的所有其它成本按照总输电电量表示除去线路折旧成本以外的所有其它成本按照总输电电量 (包括包括基本输电业务基本输电业务和和转运输电业务转运输电业务) 的平均输电成本。的平均输电成本。 )()1 ( 0 T t Ll TWllmW W WACdttKCPF 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 2）合同路径法）合同路径法 Cl表示线路单位时间折旧成本，单位是元表示线路单位时间折旧成本，单位是元/小时；假设一小时；假设一 年中该线路需

16、要回收的成本为年中该线路需要回收的成本为CY，则则Cl为（为（ CY /8760），）， CY是线路成本按规定能够获得的逐年折旧。是线路成本按规定能够获得的逐年折旧。 Kl(t)描述的是该转运输电业务对第描述的是该转运输电业务对第l 条线路在条线路在t时段的使时段的使 用程度，它是一个不大于用程度，它是一个不大于1的数，如果该转运输电业务独的数，如果该转运输电业务独 占此线路，则占此线路，则Kl(t)等于等于1，如果几个转运输电业务共享此，如果几个转运输电业务共享此 线路，则各个转运输电业务的线路，则各个转运输电业务的Kl(t)之和等于之和等于1，由于系统，由于系统 的负荷是随时间不断变化的，

17、故该系数是时间的函数。的负荷是随时间不断变化的，故该系数是时间的函数。 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 2）合同路径法）合同路径法 LW表示该转运输电业务使用的输电线路的集合。表示该转运输电业务使用的输电线路的集合。 线路单位时间折旧成本线路单位时间折旧成本Cl，利润率利润率PM以及以及T时间时间 段内该转运输电业务的总输送电量段内该转运输电业务的总输送电量WT比较容易比较容易 获得，平均输电成本获得，平均输电成本ACW与邮票法的转运电价与邮票法的转运电价 类似，需要依据历史数据进行预测。而确定类似，需要依据历史数据进行预测。而确定Kl(t) 则需要两个过程，首先需要确定各个

18、转运输电则需要两个过程，首先需要确定各个转运输电 业务在某个输电线路中引起的功率分量，其次业务在某个输电线路中引起的功率分量，其次 再确定分摊成本的方法。再确定分摊成本的方法。 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 2）合同路径法）合同路径法 合同路径法实现简单，成本分配合理，是比较合同路径法实现简单，成本分配合理，是比较 实用的输电费用计算方法。但最主要的缺点是实用的输电费用计算方法。但最主要的缺点是 对系统网损成本没有进行成本追溯，甚至没有对系统网损成本没有进行成本追溯，甚至没有 进行潮流计算，这对于网损成本比重较大的配进行潮流计算，这对于网损成本比重较大的配 电网来说问题尤为

19、严重。同时还存在合同路径电网来说问题尤为严重。同时还存在合同路径 与物理路径不一致，导致不合理的成本分摊。与物理路径不一致，导致不合理的成本分摊。 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 3）逐线计算法）逐线计算法 逐线计算法继承了合同路径法的一些思想，将线逐线计算法继承了合同路径法的一些思想，将线 路成本分离出来进行单独的成本分配，同时，路成本分离出来进行单独的成本分配，同时， 还克服了合同路径法的不足，将网损成本也按还克服了合同路径法的不足，将网损成本也按 照一定的原则进行成本追溯。因此，逐线计算照一定的原则进行成本追溯。因此，逐线计算 法将成本分成三部分，一是线路折旧成本，二法

20、将成本分成三部分，一是线路折旧成本，二 是网损成本，三是其他成本。是网损成本，三是其他成本。 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 3）逐线计算法）逐线计算法 表示在表示在t时段内第时段内第W个转运业务在第个转运业务在第L条线路中条线路中 引起的网损功率；引起的网损功率； 表示在表示在t时段内的实时电价；时段内的实时电价； )()()()1 ( 00 , T t Ll TW T t Ll wlllmW WW WACdttPtdttKCPF )( , tP WL )(t 转运服务转运服务 l转运费用的计算转运费用的计算 lKl(t)描述的是该转运输电业务对第描述的是该转运输电业务对第

21、l 条线路在条线路在t时时 段的使用程度。确定段的使用程度。确定Kl(t)则需要两个过程，首则需要两个过程，首 先需要确定各个转运输电业务在某个输电线路先需要确定各个转运输电业务在某个输电线路 中引起的功率分量，其次再确定分摊成本的方中引起的功率分量，其次再确定分摊成本的方 法。法。-功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理。 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l在分析输电成本时，经常遇到在分析输电成本时，经常遇到“某个负荷功率某个负荷功率 是由哪些电源提供的？是由哪些电源提供的？”或或“某个电源向系统某个电源向系统 中的各个负荷提供了多少功率？中的各个负荷提供了多

22、少功率？”等问题。由等问题。由 于功率不满足迭加定理，解决这些问题遇到一于功率不满足迭加定理，解决这些问题遇到一 定的困难。定的困难。Janusz Bialek 和和Dianiel Kirschen 提出了基于提出了基于“按比例分配按比例分配”的潮流追踪法。的潮流追踪法。 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（1）按比例分配原则）按比例分配原则 所谓按比例分配原则，是指对于系统中任意一个节点所谓按比例分配原则，是指对于系统中任意一个节点I， 必然有一些向节点必然有一些向节点I注入有功功率的支路（包括连接在该注入有功功率的支路（包括连接在该 节点的发电机支路），称为节

23、点注入集；亦有一些从节节点的发电机支路），称为节点注入集；亦有一些从节 点点I流出有功功率的支路（包括连接在该节点的负荷支流出有功功率的支路（包括连接在该节点的负荷支 路），称为节点流出集；注入该节点的功率认为得到充路），称为节点流出集；注入该节点的功率认为得到充 分混合，因此，对于流出节点分混合，因此，对于流出节点I的任意一个支路的有功功的任意一个支路的有功功 率，将按照节点注入集各支路注入该节点的有功功率比率，将按照节点注入集各支路注入该节点的有功功率比 例进行分解，得到各个电源在该支路中的相应分量。例进行分解，得到各个电源在该支路中的相应分量。 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功

24、率分解潮流追踪原理 lJ 40MW 70MW m l I lK 60MW 30MW L l举例：如图有举例：如图有4条线路都连接在第条线路都连接在第I个节点上，两条流入，两条流出。个节点上，两条流入，两条流出。 通过节点的总功率通过节点的总功率Pi=40+60=100MW,其中其中40%是由是由j-I 线路提供的，线路提供的， 60%是由是由k-I 线路提供的线路提供的.我们假设从节点流出的功率都是按比例分我们假设从节点流出的功率都是按比例分 配的，因此配的，因此I-m 线路流出的线路流出的70MW中，中，70*40%=28MW是由线路是由线路j-I 提供的，提供的，70*60%=42MW是由

25、线路是由线路k-I 提供的。同样提供的。同样I-L线路流出的线路流出的 30MW中中30*40%=12MW是由线路是由线路j-I提供的，提供的， 30*60%=18MW是由是由 线路线路k-I 提供的。提供的。 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（2）潮流追踪法）潮流追踪法逆流追踪原理逆流追踪原理 l当考察节点当考察节点 i输入功率时，节点输入功率时，节点 i的总功率（输入功率或的总功率（输入功率或 输出功率的总和）输出功率的总和）Pi可表示为：可表示为： l其中：其中：a o,i是向节点是向节点i直接提供有功功率的节点（相关线直接提供有功功率的节点（相关线 路的

26、有功必须是流向节点路的有功必须是流向节点i ）；）；Pi-j是由线路是由线路j-i流入节点流入节点i 的功率；的功率；PGi是节点是节点 i的发电机有功功率。的发电机有功功率。|Pi-j|= |Pj-i| ,取取 lCji= |Pj-i| / Pj, niPPP Gi aj jii io ,2, 1 , 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（2）潮流追踪法）潮流追踪法逆流追踪原理逆流追踪原理 可得：可得： 移项：移项： 用矩阵表示：用矩阵表示： Gi aj jiji PPcP io , Gi aj jiji PPcP io , Gu PPA 转运服务转运服务 l功率

27、分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（2）潮流追踪法）潮流追踪法逆流追踪原理逆流追踪原理 其中其中Au是（是（n*n）阶逆流分布矩阵。阶逆流分布矩阵。P是节点通过是节点通过 有功功率列向量。所以有功功率列向量。所以Au矩阵的第（矩阵的第（i,j）个元素个元素 为：为： 其它0 1 ,iojiiju ajc ji A 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（2）潮流追踪法）潮流追踪法逆流追踪原理逆流追踪原理 如果如果 存在，则：存在，则： l则，它的第则，它的第i行等于：行等于： l这个方程表明第这个方程表明第k 个发电机对第个发电机对第i个节点的贡献个节点的贡献

28、等于等于 1 u A Gu PAP 1 niPAP n k Gkikui , 2 , 1 1 1 Gkiku PA 1 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（2）潮流追踪法）潮流追踪法逆流追踪原理逆流追踪原理 注意：注意：Pi也等于该节点的有功负荷也等于该节点的有功负荷PLi和从节点和从节点i流出的各个线路中的有流出的各个线路中的有 功功率的总和。因此，功功率的总和。因此，可以用按比例分摊原则计算线路可以用按比例分摊原则计算线路i-l从节点从节点i的流的流 出功率。出功率。ad,i是节点是节点i提供有功功率的节点（相关线路的有功功率从节点提供有功功率的节点（相关线路

29、的有功功率从节点 i 流出）的集合。流出）的集合。 iku i li G kil id n k Gk G killi n k Gkiku i li i i li li A P P D alPDP niPA P P P P P P 2, 1 1 , , 1 , 1 1 得： 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（2）潮流追踪法）潮流追踪法逆流追踪原理逆流追踪原理 同样，负荷需求同样，负荷需求PLi也可以从也可以从Pi中计算出来：中计算出来： 这个方程表明，这个方程表明，第第K个发电机对第个发电机对第i个节点所接的个节点所接的 负荷的贡献等于负荷的贡献等于： niPA

30、P P P P P P n k Gkiku i Li i i Li Li 2 , 1 1 1 niPA P P P Gkiku i Li kLi 2 , 1 1 , 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（3）潮流追踪法）潮流追踪法顺流追踪原理顺流追踪原理 l当考察节点当考察节点 i输入功率时，节点输入功率时，节点 i的总功率（输入功率或的总功率（输入功率或 输出功率的总和）输出功率的总和）Pi可表示为：可表示为： l其中：其中：ad,i是从节点是从节点i直接流出有功功率的节点（相关线直接流出有功功率的节点（相关线 路的有功必须是离开节点路的有功必须是离开节点i ）；

31、）；Pi-l是由线路是由线路i-l流出节点流出节点i 的功率；的功率；PLi是节点是节点 i的负荷有功功率。的负荷有功功率。|Pi-l|= |Pl-i| ,取取 lCli= |Pl-i| / Pl, niPPP Li aj lii id ,2, 1 , 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（3）潮流追踪法）潮流追踪法顺流追踪原理顺流追踪原理 可得：可得： 移项：移项： 用矩阵表示：用矩阵表示： Li aj llii PPcP id , Li aj llii PPcP iD , Ld PPA 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（3）潮流追

32、踪法）潮流追踪法顺流追踪原理顺流追踪原理 其中其中Ad是（是（n*n）阶顺流分布矩阵。阶顺流分布矩阵。P是节点通过是节点通过 有功功率列向量。所以有功功率列向量。所以Ad矩阵的第（矩阵的第（i,l）个元素个元素 为：为： 其它0 1 ,idliild alc li A 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（3）潮流追踪法）潮流追踪法顺流追踪原理顺流追踪原理 如果如果 存在，则：存在，则： l则，它的第则，它的第i行等于：行等于： l这个方程表明第这个方程表明第k 个负荷对第个负荷对第i个节点的贡献等个节点的贡献等 于于 1 d ALd PAP 1 niPAP n k

33、 Lkikdi , 2 , 1 1 1 Lkikd PA 1 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（3）潮流追踪法）潮流追踪法顺流追踪原理顺流追踪原理 注意：注意：Pi也等于该节点的有功电源也等于该节点的有功电源PGi和流入节点和流入节点i的各个线路中的有功的各个线路中的有功 功率的总和。因此，功率的总和。因此，可以用按比例分摊原则计算线路可以用按比例分摊原则计算线路j-i向节点向节点i的流入的流入 功率。功率。 ikd i jiL kji io n k Lk L kjiji n k Lkikd i ij i i ij ij A P P D ajPDP niPA P

34、 P P P P P 2, 1 1 , , 1 , 1 1 得： 转运服务转运服务 l功率分解潮流追踪原理功率分解潮流追踪原理 l（3）潮流追踪法）潮流追踪法顺流追踪原理顺流追踪原理 同样，第同样，第i个节点的发电机有功输出个节点的发电机有功输出PGi也可以从也可以从Pi 中计算出来：中计算出来： 这个方程表明，这个方程表明，第第K个负荷中有下式的功率来自个负荷中有下式的功率来自 第第i个节点所接的发电机个节点所接的发电机： niPA P P P P P P n k Lkikd i Gi i i Gi Gi 2 , 1 1 1 niPA P P P Lkikd i Gi kGi 2 , 1 1

35、 , 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 首先给出几个定义： l（1）支路通过功率：支路通过功率是指支路实 际输送的功率。事实上，它是指流出支路的功率， 它反映了系统对该线路的总的使用程度，是进行 线路成本追溯的基础，而且它不包含线路上的损 耗功率。 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 一般地，如果用 和 分别表示线路ij的始端和 末端功率，参考方向以离开节点为正。则线路通 过功率定义为： ij S ji S 00 00 )( ijijij ijijji QPS QPS ijS 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 Pij0,表示支路有功的实际流向由i到j。则| Pij | 包含支路的有功功率损

36、耗，而| Pji |不含支路的 有功功率损耗，因此应采用| Pji |来描述线路的 通过功率。但是因为Pji 0,即描述了支路ij输送功率的大小，也 描述了功率输送的方向。 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 反之， Pij0,表示支路有功的实际流向由j到i。则 | Pij | 不包含支路的有功功率损耗，而| Pji |包含 支路的有功功率损耗，因此应采用| Pij |来描述 线路的通过功率。因为Pij 0，使得P(ij) 0,即描 述了支路ij输送功率的大小，也描述了功率输送 的方向。 对Pij=0的情况，则按无功的流向进行判断。 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 （2）支路转运功率： 支

37、路转运功率是指支路通过功率中包含的由某 个转运输电业务在支路中引起的功率分量。它反 映了各个转运输电业务对该线路的使用程度。 0)( 0)( ijijwiijw ijijwjijw PIUS PIUS 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 其中： 表示第W个转运业务在线路ij上产生的 转运功率。 和 分别表示线路ij首端和末端的电压向量。 表示第W个转运业务在线路ij上产生的电流分 量。参考方向i由到j。 表示支路总潮流中首端的有功功率。 ijw S j U i U ijw I ij P 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 （3）支路基本功率： 支路基本功率是指支路通过功率中包含的由基本 输电业

38、务引起的功率分量。基本输电业务是指电 网公司“购电再卖出”电能的业务。 0)( 0)( ijijbiijb ijijbjijb PIUS PIUS 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 （4）定理：电网中任意支路ij上所有的转运输电 业务引起的功率分量加上基本输电业务在支路ij 上引起的功率分量与支路通过功率相等。即： ijb Ww ijw SSijS )( 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 在输电业务的所有成本中，线路成本是一个比重比较大 的成本项。一般来说，线路成本是可以应用成本分配的 方法将之分配给各个转运输电业务和基本输电业务的。 如果历史上各个线路成本的投资折旧数据比较完整，最 好采

39、用成本追溯的方法将线路成本按照各个输电业务对 线路的使用程度追溯给各个输电业务。 各个输电业务对某个线路的使用程度一般按照各个输电 业务在该线路中引起的功率进行描述，可用前面定义的 支路转运功率和支路基本功率来解决。 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 目前线路成本追溯的方法主要有四种： 1）兆瓦英里法（MW-Mile） 2）绝对值法（Modular Method） 3）零反向潮流法（Zero Counter-flow Method） 4）优势潮流法（Dominant Flow Method） 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 1）兆瓦英里法（MW-Mile） 在计算潮流以后，分别将支路通过

40、功率 、支路转运 功率 和支路基本功率 求出，并分别取对应的有功 功率项，即：P(ij)表示支路通过有功功率、Pijw表示支路 转运有功功率、 Pijb表示支路基本有功功率。如果线路ij 在该年度的总成本用C(ij)表示，基本输电业务应承担线 路ij的成本用Cb(ij)，转运输电业务应承担线路ij的成本用 Cw(ij)，则有： )( ijS ijw S ijb S 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 1）兆瓦英里法（MW-Mile） 其中，Pij.max表示线路的最大输电有功功率，描述的是线路 的输送能力。 Ww P P ijCijC ij ijw w max. )()( max. )()(

41、ij ijb b P P ijCijC 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 1）兆瓦英里法（MW-Mile） 因此，转运输电业务应承担的总线路成本Cw，基 本输电业务应承担的总线路成本Cb分别为： 其中，L表示所有线路起止编号组的集合。 Lij bb Lij ww ijCC WwijCC )( )( 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 1）兆瓦英里法（MW-Mile） 该方法因为没有经济学基础而遭到批评，但是，这种 方法在某些情况下仍然可用，特别是在解决输电网优化 规划时，由于该方法使用了最大输电功率Pmax而得到应 用。 同时，也正是由于该方法使用了最大输电功率Pmax 作为成本分配基数，导

42、致了线路成本不能完全得到回收 或回收不准确，因为： 该方法有待改进。 ijb Ww ijwij PPP max. 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 2）绝对值法（Modular Method） 在计算潮流以后，分别将支路通过功率 、支路转运 功率 和支路基本功率 求出，并分别取对应的有功 功率项，即：P(ij)表示支路通过有功功率、Pijw表示支路 转运有功功率、 Pijb表示支路基本有功功率。如果线路ij 在该年度的总成本用C(ij)表示，基本输电业务应承担线 路ij的成本用Cb(ij)，转运输电业务应承担线路ij的成本用 Cw(ij)，则有： )( ijS ijw S ijb S 转运服

43、务转运服务 l线路成本的追溯 2）绝对值法（Modular Method） 其中，PM(ij)的绝对值由下式决定： Ww ijP P ijCijC M ijw w )( )()( )( )()( ijP P ijCijC M ijb b ijb Ww ijwM PPijP )( 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 2）绝对值法（Modular Method） 该方法的特点是能够将线路的成本完全回收。对于线 路未用到的容量部分，作为备用，可以在研究辅助服务 收费中与输电业务进行组合回收。 该方法也有不足，比较大的问题是由于在功率变量上 均取了绝对值，因此对于某些产生与线路通过功率方向 相反的支路

44、转运功率的转运输电业务仍然按照与线路通 过功率方向相同的支路转运功率的转运输电业务一样对 待，因此产生明显的不公平。 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 3）零反向潮流法（Zero Counter-flow Method） 在计算潮流以后，分别将支路通过功率 、支路转运 功率 和支路基本功率 求出，并分别取对应的有功 功率项，即：P(ij)表示支路通过有功功率、Pijw表示支路 转运有功功率、 Pijb表示支路基本有功功率。如果线路ij 在该年度的总成本用C(ij)表示，基本输电业务应承担线 路ij的成本用Cb(ij)，转运输电业务应承担线路ij的成本用 Cw(ij)，则有： )( ijS i

45、jw S ijb S 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 3）零反向潮流法（Zero Counter-flow Method） 其中，P+(ij)的绝对值由下式决定： Ww ijP P ijCijC ijw w )( )()( )( )()( ijP P ijCijC ijb b ijb Ww ijw PPijP)( 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 3）零反向潮流法（Zero Counter-flow Method） Pijw+表示的含义如下： Pijb+表示的含义如下： 否则 同号与 0 )(ijPPP P ijwijw ijw 否则 同号与 0 )(ijPPP P ijbijb ijb

46、 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 3）零反向潮流法（Zero Counter-flow Method） 此方法的特点是也能将线路的成本完全回收，同时，对 于某些产生与线路通过功率方向相反的支路转运功率或 支路基本功率的输电业务，该输电业务将不分担此线路 的成本。 但此方法仍然有不足，由于某些产生与线路通过功率方 向相反的支路转运功率或支路基本功率的输电业务将不 分担此线路的成本，而实际上该类输电业务仍然从该线 路的运行中获利。 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 4）优势潮流法（Dominant Flow Method） 在计算潮流以后，分别将支路通过功率 、支路转运 功率 和支路基本功率

47、 求出，并分别取对应的有功 功率项，即：P(ij)表示支路通过有功功率、Pijw表示支路 转运有功功率、 Pijb表示支路基本有功功率。如果线路ij 在该年度的总成本用C(ij)表示，基本输电业务应承担线 路ij的成本用Cb(ij)，转运输电业务应承担线路ij的成本用 Cw(ij)，则有： )( ijS ijw S ijb S 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 4）优势潮流法（Dominant Flow Method） 优势潮流法将线路成本C(ij)分成两部分。一 部分称为基本成本C1(ij)，用来描述与已经实际 使用的线路容量相关的部分成本，这部分线路成 本将按照ZCM的方法进行成本分配；

48、另一部分 称为附加成本C2(ij)，用来描述与未被实际使用 的线路容量相关的部分成本，这部分线路成本将 按照MM的方法进行成本分配； 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 4）优势潮流法（Dominant Flow Method） C1(ij) 和C2(ij)与 C (ij)的关系有下式给出： max. max. 2 max. 1 )( )()( )( )()( ij ij ij P ijPP ijCijC P ijP ijCijC 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 4）优势潮流法（Dominant Flow Method） 对于C1(ij)，采用ZCM法，有： Ww ijP P ijCijC

49、 ijw w )( )()( 11 )( )()( 11 ijP P ijCijC ijb b 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 4）优势潮流法（Dominant Flow Method） 对于C2(ij)，采用MM法，有： Ww ijP P ijCijC M ijw w )( )()( 22 )( )()( 22 ijP P ijCijC M ijb b 转运服务转运服务 l线路成本的追溯 4）优势潮流法（Dominant Flow Method） 则输电业务应承担线路ij的成本为： )()()( )()()( 21 21 ijCijCijC ijCijCijC bbb www 转运服务转运服务 l转运网损的分解 l一、支路网损功率 支路网损功率是指某条支路实际消耗的总功 率，包括有功损耗和无