一种节点边际电价求解方法

1.一种节点边际电价求解方法，其特征在于，所述方法基于直流法B系数网损修正和考虑负荷侧报价，包括下述步骤：第一步：确定直流法B系数和功率转移因子SF；第二步：建立包含优化目标、机组约束和潮流约束的经济调度模型；第三步：推导节点边际电价模型，确定节点边际电价，包括发电机节点和负荷节点的节点边际电价；第四步：确定发电机节点和负荷节点的网损微增率；第五步：确定边际节点和满载线路；第六步：根据边际节点的节点边际电价、网损微增率和功率转移因子，确定未知的满载线路影子价格μ和系统电能价格λ；第七步：根据满载线路影子价格μ和系统电能价格λ确定非边际节点的节点边际电价。 2.如权利要求1所述的节点边际电价求解方法，其特征在于，所述第一步中，根据基准参数和网络拓扑结构求取线路参数的标幺值，选择参考点，根据线路参数标幺值分别求直流法B系数和功率转移因子SF，所述第一步包括下述步骤：步骤1：求取线路参数的标幺值：其中，x * 为线路阻抗的标幺值，x为线路阻抗，X B 为线路阻抗的基准参数；步骤2：确定直流法B系数，包括：(1)将电力系统网损分解为与电压相角相关和与电压幅值相关的两部分：(2)假设电力系统有功出力变化时各母线电压幅值不变，仅考虑与电压相角相关的网损变化；由于电压幅值为1，所设电压幅值均为1，则：G NNij ＝-g ij(3)利用直流潮流的母线电压相角与注入功率的线性关系：P in ＝B NN θ将电力系统网损表示为各注入功率的函数：B NNij ＝-b ij其中，P L 为电力系统网损，P Lθ 为电力系统网损与电压相角相关的部分，P LV 为电力系统网损与电压幅值相关的部分，n为节点总数，i、j分别为支路的两个节点，V i 、V j 分别为支路两端的端电压幅值，θ i 、θ j 分别为支路两端的端电压相角，g ij 为支路电导；θ为电压相角列向量，θ T 为电压相角列向量的转置向量，G NN 为节点电导矩阵，G NNii 为节点自电导，G NNij 为i、j两节点的互电导；P in 为节点净注入功率列向量，B NN 为节点电纳矩阵，B NNii 表示矩阵B NN 的对角线元素，是所有与i节点相关支路节点自电纳的总和，B NNij 表示非对角线元素，是ij支路两节点的互电纳的负值，b ij 表示支路电纳；步骤3：确定功率转移因子SF：F l ＝B l AB NN -1 P in其中，F l 为线路潮流列向量，B l 为支路电纳矩阵，A为网络关联矩阵。 3.如权利要求1所述的节点边际电价求解方法，其特征在于，所述第二步中，根据数据申报获得发电机和负荷报价数据，设定只报需求不报价格的刚性负荷报价为0，在经济调度模型中作为变量，约束条件中刚性负荷的上下限取刚性负荷值，根据发电机和包括刚性负荷报价0负荷的报价数据，建立包含优化目标、机组约束和潮流约束的经济调度模型，并求解所述经济调度模型；所述经济调度模型用下式表示：min p T P G -p D T P DS.T.e T (P G -P D )-P L ＝0其中，p为发电机组报价，p T 为发电机组报价p的转置，p D 为负荷报价，p D T 为负荷报价的转置，P G 为发电机组出力， P G 为发电机组出力下限， 为发电机出力上限，P D 为负荷功率， P D 为负荷最小功率， 为负荷最大功率，P L 为电力系统网损，SF为功率转移因子， 线路潮流限额，e＝(1,1,…,1) T 。 4.如权利要求1所述的节点边际电价求解方法，其特征在于，所述第三步根据第二步的经济调度模型推导节点边际电价模型，所述第三步包括下述步骤：步骤(1)：构造拉格朗日函数：其中，L为拉格朗日函数，λ为系统电能价格，即功率平衡约束的拉格朗日乘子，e为元素全为1的列向量，μ为满载线路影子价格，即满载线路潮流约束对应的拉格朗日乘子矩阵，p为发电机报价，p D 为负荷报价，P G 为发电机出力， P G 为发电机出力下限， 为发电机出力上限，P D 为负荷功率， P D 为负荷最小功率， 为负荷最大功率，P L 为系统网损，SF为功率转移矩阵， 线路潮流限额，τ′ G 、τ G 分别为发电机出力上限、下限约束的拉格朗日乘子矩阵，τ′ D 、τ D 分别为负荷功率上限、下限约束的拉格朗日乘子矩阵；P L 为电力系统网损，步骤2：展开部分库克图恩KKT条件，如下：其中，P Gi 为发电机组i的出力，P Di 为负荷i的功率，p i 为机组i的报价，p Di 为负荷i的报价，μ l 为第l条支路潮流限额约束的拉格朗日乘子，SF li 为支路l对节点i净注入功率的功率转移因子，τ′ Gi 、τ Gi 分别为机组i出力上限、下限约束的拉格朗日乘子矩阵，τ′ Di 、τ Di 为负荷i功率上限、下限约束的拉格朗日乘子矩阵， 为对发电机i的网损微增率， 为对负荷i的网损微增率；对于参考节点，由于 所以对于参考节点：步骤3：节点边际电价：其中，ρ Gi 为机组i所在节点的节点边际电价，ρ Di 为负荷i所在节点的节点边际电价，参考点的节点边际电价为：ρ Gi ＝p i +τ′ Gi -τ Gi ＝λρ Di ＝p Di -τ′ Di +τ Di ＝λ对于只有发电机的节点，节点边际电价为ρ Gi ，对于只有负荷的节点，节点边际电价为ρ Di ；对于既有发电机又有负荷的节点，存在 即节点边际电价有ρ Gi ＝ρ Di 。 5.如权利要求1所述的节点边际电价求解方法，其特征在于，所述第四步根据第三步经济调度优化结果计算发电机节点和负荷节点的网损微增率；设节点n为参考点，根据下式计算：P L ＝θ T G NN θ＝(B NN -1 P in ) T G NN (B NN -1 P in )＝P in T (B NN -1 ) T G NN B NN -1 P in＝P in T ·B·P in发电机节点和负荷节点的网损微增率用下式表示：其中：P L 为电力系统网损，θ为电压相角列向量，G NN 为节点电导矩阵，B NN 为节点电纳矩阵，P in 为节点净注入功率列向量，B为直流法B系数矩阵，P Gi 为发电机节点i的出力，P Di 为负荷节点i的功率，P in,i 为节点净注入功率列向量P in 的元素，表示节点i的净注入功率，i＝1、2、...n-1，n；B i1 B i2 …B i,n-1 均为系数矩阵B的元素。 6.如权利要求1所述的节点边际电价求解方法，其特征在于，所述第五步根据第二步经济调度结果确定边际节点和满载线路；边际节点指的是发电机为边际机组或者中标负荷不取限值的节点；边际节点的节点边际电价将为本节点边际机组的报价或边际负荷的报价，其余节点的节点边际电价为待求量；满载线路约束对应的影子价格不为0，为待求量，其余线路约束对应的影子价格全部为0；根据优化所得机组出力和机组上下限，判断机组出力位于机组出力上下限之间时，存在 节点的节点边际电价取边际机组的报价：对于参与报价的负荷节点，根据优化所得中标负荷和负荷上下限，判断负荷位于上下限之间时，存在 所以该节点的节点边际电价取负荷的报价：其中：ρ Gi 为机组i所在节点的节点边际电价，p i 为机组i的报价，P L 为电力系统网损，λ为系统电能价格，即功率平衡约束的拉格朗日乘子，μ l 为第l条支路潮流限额约束的拉格朗日乘子，P Gi 为发电机组i的出力，SF li 为支路l对节点i净注入功率的功率转移因子； τ G T 分别为机组出力上限、下限约束的拉格朗日乘子矩阵的转置， τ D T 为负荷功率上限、下限约束的拉格朗日乘子矩阵的转置；判断线路潮流达到输电限额时，该线路为满载线路，满载线路约束对应的影子价格不为0，为待求量，其余线路约束对应的影子价格全部为0。 7.如权利要求1所述的节点边际电价求解方法，其特征在于，所述第六步中，根据边际机组所在节点的节点边际电价、网损微增率和功率转移因子，确定未知的影子价格μ和系统电能价格λ，包括：设有m条线路满载，则存在m+1个边际节点，边际节点的机组出力位于上下限之间或者报价负荷位于上下限之间；设边际节点的编号为1,2，…，m,m+1，选节点n为参考点，满载线路编号为则有1,2，…，m，则：其中：λ为系统电能价格，即功率平衡约束的拉格朗日乘子，μ l 为第l条支路潮流限额约束的拉格朗日乘子，l＝1、2、...m；SF li 为支路l对节点i净注入功率的功率转移因子；i＝1、2、...n-1，n；P in 为节点净注入功率列向量，P in,i 为节点净注入功率列向量P in 的元素，表示节点i的净注入功率；边际节点的节点电价取相应节点的报价，形成m+1个方程，未知量有m+1个，分别是m个影子价格μ和1个系统电能价格λ，解方程组，求出所有未知量。 8.如权利要求1所述的节点边际电价求解方法，其特征在于，所述第七步中，根据影子价格μ和系统电能价格λ求解非边际节点的节点电价；根据如下公式求解非边际节点的节点电价：其中：p i 为机组i的报价，P L 为电力系统网损，λ为系统电能价格，即功率平衡约束的拉格朗日乘子，μ l 为第l条支路潮流限额约束的拉格朗日乘子，P Gi 为发电机组i的出力，SF li 为支路l对节点i净注入功率的功率转移因子，l＝1、2、...m；ρ Gi 为机组i所在节点的节点边际电价，ρ Di 为负荷i所在节点的节点边际电价，P Di 为负荷i的功率；τ′ Gi 、τ Gi 分别为机组i出力上限、下限约束的拉格朗日乘子，τ′ Di 、τ Di 为负荷i功率上限、下限约束的拉格朗日乘子。