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图1 简单两区域系统
如图所示,系统中有两个区I区和II区,每个区分别有三个节点A、B、C及D、E、F,每个节点上分别有一个发电机和一个负荷。I区和II区通过联络线CD联络。
三、关键支路的定义
根据电力系统的相关理论,理论上,对一个联通的电网,任意两点之间的功率交换都会引起系统中所有支路上潮流的变化。因此,在进行跨区交易的相关计算时,应该考虑所有支路的约束。但实际上,由于有些支路的传输容量非常大,或者受跨区交易的影响非常小,一般不会由于跨区交易的变化引起该支路的阻塞,因此在进行跨区交易的相关计算中可以不考虑。欧洲电力市场中,定义了关键支路(Critical Branch,CB)的概念,具体如下。
【关键支路】一个关键支路是在一定的运行方式下,显著的受到跨区交易影响的支路,由其所在区域的输电公司(Transmission System Owner, TSO)定义。一个关键支路需要定义以下内容:
1)一条线路(可以是联络线,也可以是区内的线路),或者是一台变压器,其显著受到跨区交易的影响;
2)一个运行状态(operational situation),如正常状态(N状态)、事故状态(N-1,N-2,母线故障等,由TSO的可靠性原则确定)。
在上述定义中,请注意两点:
1)关键支路可以是联络线支路,也可以是区内支路。也就是说,在进行区域之间的传输功率极限等的计算过程中,不仅仅考虑联络线支路的功率限制,也可以考虑区内受跨区交易影响的支路的限制。这是和美国德州、加州早期电力市场中的区域定价方法中有本质区别的地方。
2)关键支路的定义需由TSO根据其给自电网的安全、可靠性运行准则确定需要考虑的运行状态,不同TSO可以有不同的定义方法。比如,以上区域中,假设区域I仅考虑正常运行状态即N状态,而区域II考虑单一线路故障的N-1状态。
假设系统共定义了三条关键支路
1)CB1:正常运行状态下的线路AC
2)CB2:正常运行状态下的线路CD
3)CB3:EF线路故障情况下的线路DE
这里,关键支路CB1、CB2是正常运行状态下的某条支路的约束,关键支路CB3是某个N-1(EF故障)下的某条支路的约束。关键支路CB1和CB3是区内线路的约束,关键支路CB2是联络线约束。
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