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摘 要

电力系统可用输电能力(Available Transfer Capability) 是指在现有输电合同基础之上,实际物理输电网络中剩余的可用于商业使用的传输容量。这个研究开始于二十世纪七十年代，到现在为止已有了长足的发展，从最初作为系统运行的参考信息发展为重要的调度依据。在市场环境下，随着深入改革电力市场，双边交易急剧增加，高效准确地计算系统输电能力变得尤为重要。

本篇论文介绍了一种基于连续潮流计算输电网的可用输电能力ATC的确定性方法,分析了此算法的数学模型，阐述了算法的各个环节，而且详细地给出了计算的方法和流程，最后使用6节点测试系统得出ATC的值，并绘制节点P-V曲线，还给出了考虑N-1状态下可用输电能力的计算结果，验证了这个方法的实用性和可靠性。同时还介绍了直流潮流法求解可用输电能力。

关键词：可用输电能力；连续潮流；最优潮流法；确定性方法；N-1状态；直流潮流法

Abstract

Study on available Transmission capacity of Transmission system

The available transmission capacity of power system is the remaining transmission capacity which can be used for commercial use in the actual physical transmission network on the basis of the existing transmission contract. This research began in the 1970s, and has made great progress so far, from the initial system operation reference information development to the important dispatcher scheduling basis. In the market environment, with the further reform of the electricity market, the bilateral transactions increase sharply, so it is very important to calculate the transmission capacity of the system efficiently and accurately.

In this paper, a method for calculating the available transmission capacity (ATC) of transmission network based on continuous power flow is proposed. The mathematical model of this algorithm is established and deduced, and the calculation method and flow chart are given in detail. Finally, a 6 nodes system is used to verify the practicability and reliability of this method. At the same time, the calculation results of the continuous power flow method and the optimal power flow method are compared, and the calculation results of the available transmission capacity under the condition of N -1 are also given.

Key words: Available Transmission Capacity， Continuous Power Flow，Optimal Power Flow Method， Deterministic Method, N-1 State，DC Current Method

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1输电系统可用输电能力的研究背景 1

1.2研究输电系统可用输电能力的意义 1

1.3国内外研究现状 1

1.4本文工作 2

第二章 计算ATC的方法 3

2.1 ATC计算方法分类 3

2.1.1确定性方法计算ATC 3

2.1.2概率性方法计算ATC 3

第三章 连续潮流法计算分析 4

3.1 ATC计算的数学模型 4

3.1.1使用连续潮流法计算ATC时的约束含义 4

3.1.2连续潮流法计算ATC各环节的不同方法 5

3.1.3参数化的方法 5

3.1.4预测环节 6

3.2 N-1准则 6

3.3连续潮流法算法的流程图 7

3.4 PSAT软件 7

3.5算例分析 8

3.6总结 11

第四章 直流潮流法计算ATC 12

4.1直流潮流法计算ATC 12

4.1.1分布因子 12

4.1.2区域间可用输电能力的分析 12

4.1.3计算ATC直流潮流方程的流程 13

4.2 Power World软件 13

4.3算例分析 13

4.4总结 18

第五章 总结与展望 19

致谢 20

参考文献 21

附录 22

第一章 绪论

1.1输电系统可用输电能力的研究背景

电力系统输电能力影响着系统的可靠性，垂直管制未解除的时期，区域间输电能力仅作为监测系统各参数与约束距离的状态信息。然而，随着电力改革打破了市场垄断，电力市场参与者迎来了更加公平自由的新时代。同时，双边交易急剧增加，运行系统时不确定性因素增加，故障率也随着之升高，为了在保证系统安全运行的前提下利用现有的电力输送网络传输更多电力并使成本最大程度的降低，所以提出了如何高效准确地计算输电系统可用输电能力(Available Transfer Capability ATC)的研究^[1]。

1.2研究输电系统可用输电能力的意义

在市场的环境下，ATC的意义表现在以下方面。及时地监控ATC可以让调度部门提前控制交易量，减少输电网络在运行中发生阻塞的情况使双方从交易之中获得最大的利益。当系统内的某个区域出现机组故障停运要吸取别的区域的电能保持区域的电力平衡时，ATC可以判断系统的安全性。在规划建设电网时，ATC可以提供即时信息评估系统互联强度和输电系统的结构优劣来提高服务的可靠和经济性。

本文计算ATC时，通过观察PAST给出的参数和图像，可以清晰地了解到ATC计算的过程。利用Power World软件可视化的功能和良好的交互性，清楚的观察到当输电量增加时，系统参数的变化和潮流的流向。加深了对ATC计算的理解。

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