網損係數

網損係數

網損係數是指網損分攤中的係數。在網損分攤中,不同的方法會造成在電網用戶間分攤比例很大的差異,並對電力系統的安全經濟運行產生影響。英國電力市場的運行實踐表明,不同的網損分攤方案可能對交易電價的影響高達10 %。所以,合理、公平地進行網損分攤,無論從提高整個電力系統的經濟效率來說,還是從對電網間用戶的公平開放來說,都有重大的意義。

中文名稱網損係數
英文名稱loss factor
定  義在特定時段和運行方式下,每單位增量電能的消費或傳輸而引起的系統網損的增量。
套用學科電力(一級學科),調度與通信、電力市場(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:網損係數
  • 外文名:Network loss coefficient
  • 學科:電力工程
  • 領域:工程技術
  • 範圍:能源
  • 釋義:網損分攤中的係數
簡介,邊際網損係數法原理及其改進,網損係數分析,總結,

簡介

在網損分攤中,不同的方法會造成在電網用戶間分攤比例很大的差異,並對電力系統的安全經濟運行產生影響。英國電力市場的運行實踐表明,不同的網損分攤方案可能對交易電價的影響高達10 %。所以,合理、公平地進行網損分攤,無論從提高整個電力系統的經濟效率來說,還是從對電網間用戶的公平開放來說,都有重大的意義。
網損分攤方法的研究、套用已經成為熱點問題; 而邊際網損係數法能提供良好的經濟學信號,適用於不同的交易模式,已廣泛套用於國外電力市場。但邊際網損係數法不能保證所分攤的總網損與系統實際總網損一致,且網損分攤與所選擇的平衡節點有關係。對網損分攤量做了調整,但是平衡節點沒有分攤網損,有些不符合實際。
基於邊際網損係數法,對網損分攤量做了調整,且分攤量與平衡節點的選擇沒有關係,但是只是負荷承擔了網損,發電機沒有承擔網損。通過對邊際網損係數法的改進,使得平衡節點也能夠分攤網損,發電機和負荷同時承擔網損,並以IEEE14、IEEE30節點為例進行了仿真計算, 結果表明了改進算法的合理性、有效性。

邊際網損係數法原理及其改進

1.邊際網損係數法原理
邊際網損係數法實質是靈敏度分析方法的一種,根據節點注入功率的變化引起全網網損變化量的大小對各節點上負荷或發電機進行網損的分攤。
節點注入功率的單位變化引起全網網損變化量的大小即為邊際網損係數(MLC)。邊際網損係數(MLC)的正負對發電機節點和負荷節點所表示的意義不同:對發電機節點,若MLC為正值,則表示該節點上有功出力的增加將會使系統總網損增加,該節點上的發電機需要支付網損費用;若MLC為負值,則表示該節點上有功出力的增加將會使系統總網損減少,該節點上的發電機將得到獎勵。對於負荷節點,MLC的意義則與發電機節點完全相反。
對於系統中的PQ節點, 有功和無功的MLC都不為零;對於PV節點,由於它是用於調節系統電壓,所以其無功的MLC為零;對於平衡節點,其有功和無功的MLC都為零。
2.算法改進
由於功率損耗實際上是電流平方的函式,邊際網損係數法將不可避免地造成損耗成本的過度回收。加州運行經驗表明,邊際網損係數法算出的總網損大約是實際總網損的1.8倍。為了使分攤的總網損與實際總網損相一致,可以通過對邊際網損係數矢量。
平衡節點不分攤網損,所以邊際網損係數法的分攤結果與平衡節點的選取有很大關係。對於有多個發電機的電網, 不能平等地對待每個發電機,造成了其它發電機對平衡節點的補貼。為了使得網損分攤量與所選擇的平衡節點無關,對連有發電機的節點輪流取為平衡節點,然後對各種情況的分攤量求和取平均值即為該節點的分攤量。

網損係數分析

首先,利用電力系統分析軟體得出潮流計算結果和總網損,然後分別套用原來的邊際網損係數和改進的邊際網損係數實現網損的分攤,再通過選取不同節點作為平衡節點來修正網損分攤結果。
對比分析了在邊際網損係數調整前後,各個節點所分攤的網損,分攤總網損與實際總網損的區別。係數調整後的總網損與實際有功網損保持一致,網損係數的符號不變,仍能反應獎懲情況。
係數調整後各個節點分攤的網損量和最終各個節點分攤的網損量。對比分析了選擇不同平衡節點網損分攤量和改進後各個節點網損分攤量,改進後的方法與所選擇的平衡節點無關。最終網損分攤量1節點分攤的網損最多,這和1 節點與系統交換功率較多情況相符。
節點分攤中,對於只連發電機的節點該發電機承擔;對於既連發電機又連負荷的節點,看邊際網損係數的符號,如果為正該發電機承擔,為負該負荷承擔;對於只連負荷的節點,該負荷承擔。網損分攤量該負荷承擔;節點5隻連負荷,網損分攤量該負荷承擔。

總結

邊際網損係數法分攤的總網損是實際總網損的2 倍左右,與加州運行結果差不多,證實了算法的正確性。改進後的算法,使得分攤的總網損與實際總網損一致、網損分攤量與所選平衡節點無關、發電機和負荷共同承擔網損。這在實際套用中,能保證發電方和用電方在網損分攤上的公平性和合理性。該方法對於比較複雜的網路比較適用,能彌補潮流跟蹤法需物理路徑和實際潮流路徑相一致的要求。但是在實際計算時比較困難,需要求出雅克比矩陣, 如果雅克比矩陣不可逆,還得運用廣義逆。

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