大规模光伏经柔直送出系统的近工频耦合振荡机理与特性分析

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作者 彭茂兰 许诘翊 +2 位作者 严喜林 张楠 谢小荣 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期70-76,共7页

针对近工频耦合振荡这类新型振荡稳定性问题,研究了其发生机理和稳定特性。建立大规模光伏经柔直送出系统的全电磁暂态模型,仿真展示了近工频耦合振荡的发生条件。通过分析设备在振荡频率下的复功率分布,阐明系统振荡源头与传播特性。... 针对近工频耦合振荡这类新型振荡稳定性问题,研究了其发生机理和稳定特性。建立大规模光伏经柔直送出系统的全电磁暂态模型,仿真展示了近工频耦合振荡的发生条件。通过分析设备在振荡频率下的复功率分布,阐明系统振荡源头与传播特性。基于在线阻抗分析研究振荡发生的电路机理,分析影响振荡稳定性的关键因素。结果表明,在次/超同步近工频段,光伏电站表现为电阻为负的容性元件,与柔直送端换流站、输电线路共同构成负阻尼的串联谐振电路,从而引发不稳定的近工频耦合振荡;光伏网侧换流器、柔直换流器控制参数和输电线路电抗等因素会影响系统的稳定性。 展开更多

关键词 光伏并网 构网型控制 柔性直流输电 近工频耦合振荡 阻抗模型

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大型水轮发电机定子绕组分布电容对位移电压影响分析 被引量：1

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作者 司雨欣 桂林 +3 位作者 张琦雪 刘政 杨勇 王祥珩 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期172-178,共7页

景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定... 景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定子绕组对地准分布电容与中性点位移电压的关系式,理论解释了分布电容不均匀会导致位移电压出现。采用兰州电机厂制造的12kW实验样机进行了实验验证,并针对准分布电容中偏大或偏小电容所在位置以及电容不均匀度对位移电压影响的实验结果进行了定量分析。针对由分布电容不均匀所带来的位移电压偏大的问题,提出在机端外挂电容的解决方案,理论求解外挂电容值,并通过仿真实验验证了方案的有效性。 展开更多

关键词 大型水轮发电机 中性点位移电压 准分布电容参数模型 集中参数电路模型 定子单相接地故障

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面向需求响应的电力用户行为建模:研究现状与应用 被引量：26

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作者 陈启鑫 吕睿可 +4 位作者 郭鸿业 贾宏杰 丁一 王毅 康重庆 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期23-37,共15页

通过建模理解电力用户行为,有助于在需求响应中有效引导用户灵活用电,从而挖掘负荷侧的灵活性。面向需求响应场景的实际需求,系统梳理电力用户行为建模的研究现状与应用。分析并总结电力用户行为建模的研究进展,包括用户行为特性描绘、... 通过建模理解电力用户行为,有助于在需求响应中有效引导用户灵活用电,从而挖掘负荷侧的灵活性。面向需求响应场景的实际需求,系统梳理电力用户行为建模的研究现状与应用。分析并总结电力用户行为建模的研究进展,包括用户行为特性描绘、用户行为解析和用户行为定量建模3个不同层次。梳理电力用户行为建模在需求响应中的主要应用方向,包括需求响应潜力评估、考虑需求响应的能源系统协同优化、负荷零售商定价和考虑需求响应的市场机制设计。讨论现有电力用户行为建模研究所面临的不完全信息条件、用户的有限理性等实际问题,并对未来的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 电力用户行为建模 需求响应 需求侧管理 数据驱动 机理分析

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考虑米勒电容分层耗尽的数据手册驱动型SiC MOSFET模型

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作者 王乐衡 孙凯 +3 位作者 郑泽东 李驰 巫以凡 毕大强 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期876-889,共14页

随着碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管(silicon carbide metal-oxide-silicon field effect transistor,SiC MOSFET)功率器件的市场规模逐渐增大,对快速、准确的SiC MOSFET器件电路仿真模型的需求持续增多。然而,现有的SiC MOSFET模型... 随着碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管(silicon carbide metal-oxide-silicon field effect transistor,SiC MOSFET)功率器件的市场规模逐渐增大,对快速、准确的SiC MOSFET器件电路仿真模型的需求持续增多。然而,现有的SiC MOSFET模型尚不完善,无法兼顾电流-电压特性的高准确度和高收敛性,且对米勒电容在低漏源电压区域的变化特性建模存在较大误差。为此,提出了一种考虑米勒电容分层耗尽的数据手册驱动型SiC MOSFET模型。首先,在已有文献中不分段电流源模型的基础上,修正模型表达式,提高了电流-电压特性准确度。接着,基于对米勒电容分层耗尽特性物理过程的分析,建立了优化的米勒电容模型以描述全偏压下的电容-电压特性。模型参数可以完全通过数据手册按照参数提取方法和步骤提取,并分析了静态参数变化对动态特性产生影响的机制。最后,以SiC MOSFET器件C3M0021120D为研究对象,在LTspice中搭建器件模型和仿真电路,并与静态特性测试及双脉冲动态特性测试结果进行对比。实验结果表明:所提模型的预测误差均在10%以内,验证了所提模型的有效性,体现了该模型具有被应用于碳化硅电力电子变换器设计与评估的潜力。 展开更多

关键词 器件建模 SiC MOSFET 收敛性 参数提取 米勒电容 静态特性 动态特性

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薄膜电容器数据挖掘与分析 被引量：1

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作者 刘羽霄 张涌新 +5 位作者 钟少龙 王昕劼 黄磊 吴致远 王健涛 党智敏 《电力电容器与无功补偿》 2024年第1期145-156,共12页

作为电力系统的重要元件之一,薄膜电容器因长使用寿命、高可靠性等优点而受到广泛应用,然而却极少有研究从数据角度挖掘电容器的自身属性。为了填补这一空白,本文选取收集自网络的40793条薄膜电容器数据作为分析基础,首先利用散点图和... 作为电力系统的重要元件之一,薄膜电容器因长使用寿命、高可靠性等优点而受到广泛应用,然而却极少有研究从数据角度挖掘电容器的自身属性。为了填补这一空白,本文选取收集自网络的40793条薄膜电容器数据作为分析基础,首先利用散点图和箱线图从横向角度分析了不同材料制备而成的电容器的容值、最高最低温度、交直流运行电压等差异,然后利用饼图从纵向角度对比了电容器的运行温度和应用场合,最后计算出这些性能指标的皮尔逊系数并进行了相关性分析。结果表明金属化聚丙烯材料作为目前的主流材料在容值和交直流运行电压方面比其他材料均具有显著的优势,而金属化聚苯硫醚在运行温度上占优,电容器除温度和运行电压外的各项参数之间的相关性并不显著。未来可以进一步对数据进行处理和学习,达到性能预测的效果。 展开更多

关键词 薄膜电容器 数据挖掘 性能比较 相关性分析

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干式直流电容器全链条国产化关键技术探讨 被引量：3

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作者 党智敏 《电力电容器与无功补偿》 2024年第1期1-14,共14页

高性能薄膜电容器广泛应用于新能源交通工具、输变电工程、医疗救治器械和电磁脉冲武器等领域,其中干式直流电容器更是柔性直流输电的重要装备。目前薄膜电容器生产过程中从原料到重要装备完全依靠国外技术,高端薄膜电容器超净聚丙烯(PP... 高性能薄膜电容器广泛应用于新能源交通工具、输变电工程、医疗救治器械和电磁脉冲武器等领域,其中干式直流电容器更是柔性直流输电的重要装备。目前薄膜电容器生产过程中从原料到重要装备完全依靠国外技术,高端薄膜电容器超净聚丙烯(PP)原料完全依赖从国外进口,加工双向拉伸BOPP薄膜和电极蒸镀等大型生产设备都是从发达国家购买,严重制约了我国薄膜电容器技术研发和工程应用,特别是在当前的复杂国际环境下带来诸多隐患,一旦国外禁止向我国出售相关原料和设备,将严重影响我国高科技领域的发展。由此,在当前复杂的国际环境和我国政府提出的“双碳”目标背景下,必须下大力气着力解决影响薄膜电容器领域发展的诸多关键因素,依靠自主技术服务于新能源系统建设。在国家重点研发计划“干式直流电容器用电介质薄膜材料”重点专项支持下,本文从薄膜电容器用电工级超净PP原料入手,探讨通过相关领域科研院所与相关企业深度合作,进行电工级超净PP原料技术攻关,解决研发验证过程中存在的问题,从全局观出发力图解决我国干式直流电容器工程应用面临的重大问题,形成我国干式直流电容器全链条国产化关键技术。 展开更多

关键词 干式直流电容器 超净聚丙烯 双向拉伸BOPP薄膜 电极蒸镀 电容器设计与试验

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电容器用超净聚丙烯薄膜综合性能比较 被引量：3

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作者 王昕劼 黄磊 +4 位作者 王健涛 宋延晖 张涌新 钟少龙 党智敏 《电力电容器与无功补偿》 2024年第1期49-55,共7页

研究了不同聚丙烯粒料、不同薄膜生产厂家制备的一系列电容器用超净聚丙烯薄膜的主要性能指标;对比了不同聚丙烯粒子制备电容器膜的结晶特性、热性能、介电性能和绝缘性能等各项性能差异。测试结果表明,部分国产电容器用聚丙烯薄膜性能... 研究了不同聚丙烯粒料、不同薄膜生产厂家制备的一系列电容器用超净聚丙烯薄膜的主要性能指标;对比了不同聚丙烯粒子制备电容器膜的结晶特性、热性能、介电性能和绝缘性能等各项性能差异。测试结果表明,部分国产电容器用聚丙烯薄膜性能已达到进口薄膜标准,但仍存在国产膜结晶度偏低、薄型膜质量较差的问题。国产电容器用聚丙烯薄膜距离世界领先水平仍有差距,需要进一步提高国产粒料性能,优化薄膜制备工艺。 展开更多

关键词 薄膜电容器 超净聚丙烯 双向拉伸BOPP薄膜 电容器国产化

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直流支撑电容器圆元件的散热模型与仿真研究 被引量：1

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作者 左强林 雷乔舒 +2 位作者 钟少龙 张涌新 党智敏 《电力电容器与无功补偿》 2024年第1期121-127,共7页

随着自愈干式金属化薄膜电容器应用范围的不断扩展,其散热方式与内部温升问题成为了重要的理论与工程问题。鉴于此,本文基于直流支撑电容器圆元件的发热规律,分析了电容器元件圆柱状整体均匀发热时发热体的热流分布。进一步,结合电热对... 随着自愈干式金属化薄膜电容器应用范围的不断扩展,其散热方式与内部温升问题成为了重要的理论与工程问题。鉴于此,本文基于直流支撑电容器圆元件的发热规律,分析了电容器元件圆柱状整体均匀发热时发热体的热流分布。进一步,结合电热对偶原理,建立了圆元件热计算模型,并通过微分单元积分,得到了圆元件的热阻计算公式。最后,通过试验验证了圆元件的热计算模型的正确性,且提出了圆元件热计算的验证方法,为直流支撑电容器圆元件的发热提供理论与试验参考。 展开更多

关键词 直流支撑电容器 干式电容器 圆元件 散热模型 轴向散热 径向散热

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电容器用高方阻金属化薄膜电极设计、解析与性能调控 被引量：1

9

作者 董琦 李浩林 党智敏 《电力电容器与无功补偿》 2024年第1期128-139,共12页

金属化介质薄膜是高压电容器的关键组成部分,由于其突出的耐温耐压性能,被广泛应用于电力系统、脉冲功率和新能源汽车等领域。金属化薄膜具有优异的自愈特性,但在大电流冲击下,极薄的金属电极极易出现断裂、失效等现象,是影响电容器安... 金属化介质薄膜是高压电容器的关键组成部分,由于其突出的耐温耐压性能,被广泛应用于电力系统、脉冲功率和新能源汽车等领域。金属化薄膜具有优异的自愈特性,但在大电流冲击下,极薄的金属电极极易出现断裂、失效等现象,是影响电容器安全稳定运行的重要因素。此外,体积大、容量小等问题也严重限制了薄膜电容的应用,并由此形成了技术壁垒。而金属化介质薄膜在向小型化高容量发展的过程中,除新型介质薄膜材料的影响外,超薄高方阻金属化电极结构的设计对薄膜电容器性能的影响也逐渐开始显露。本文旨在综述近年来高方阻金属化薄膜的电极结构设计,及表/界面工程在电极结构设计中的应用与发展。总结过往从电极厚度、元素、图案化对金属化电极结构进行设计的局限性和存在的问题,分析了随着金属电极厚度从微米级向纳米级转变过程中界面在电气特性中承担的角色,偏重结合其自愈特性与电极结构相互作用的关系进行阐述。结合光电半导体领域中超薄金属化薄膜界面研究成果中介质薄膜金属化可以借鉴的界面研究方法,为应用于未来新能源领域中储能用超薄金属化膜如何利用界面开展结构设计及性能调控等方面提供参考。系统阐述了微观基础研究领域中金属化薄膜结构与界面设计对宏观电气性能调控的预测,并从根本上提出薄膜电容器领域发展的国产化关键技术。 展开更多

关键词 金属化介质薄膜 高方阻 电极结构 表界面工程 电气特性

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高温储能电容器用全有机PVDF/PI复合薄膜制备及性能表征

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作者 冯启琨 张涌新 +2 位作者 王昕劼 王健涛 党智敏 《电力电容器与无功补偿》 2024年第1期68-75,共8页

高温介电聚合物在高温静电储能薄膜电容器中有着广阔的应用。然而,目前常规的高温聚合物电介质介电常数与能量密度较低,这限制了其在高温环境中的应用。为进一步提高高温电介质材料在高温下的介电及储能特性,本研究以聚偏氟乙烯(polyvin... 高温介电聚合物在高温静电储能薄膜电容器中有着广阔的应用。然而,目前常规的高温聚合物电介质介电常数与能量密度较低,这限制了其在高温环境中的应用。为进一步提高高温电介质材料在高温下的介电及储能特性,本研究以聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)为填料,聚酰亚胺(polyimide,PI)为基体,采用原位聚合方法制备了全有机PVDF/PI复合电介质薄膜。系统地研究了铁电PVDF相含量对PI微观结构与形貌、介电性能、储能特性、以及热性能等影响。结果表明:PVDF填料在PI基体中具有良好的相容性和分散。PVDF的引入会使得PI基复合薄膜的击穿强度出现一定程度的下降,但是可以明显提高复合薄膜的介电常数和放电能量密度。其中,PVDF添加质量分数为30的复合薄膜在室温和250 MV/m条件下放电能量密度达到1.89 J/cm^(3),充放电效率为92.4%;而100℃和200 MV/m条件下的放电能量密度达到1.13 J/cm^(3),充放电效率为89.1%。此外,PVDF/PI复合薄膜在高温和高电场的恶劣条件下具有良好的充放电循环性能以及热稳定性。该研究为改善聚合物基复合电介质在高温环境中的储能特性提供了一种新的设计思路。 展开更多

关键词 薄膜电容器 全有机电介质 介电性能 储能特性 循环稳定性

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基于磁场传感器阵列的电流测量方法研究进展 被引量：8

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作者 胡军 马浩宇 +3 位作者 李鹏 田兵 刘仲 吕前程 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1779-1794,共16页

在电力系统的电流测量领域,磁传感器阵列具有非接触性、体积小、线性度高、抗干扰能力强、温漂小、频带宽以及成本低等优势。该文对磁传感器阵列技术在电力系统电流测量领域的研究进行了综述,介绍了不同被测对象所对应的磁传感器阵列方... 在电力系统的电流测量领域,磁传感器阵列具有非接触性、体积小、线性度高、抗干扰能力强、温漂小、频带宽以及成本低等优势。该文对磁传感器阵列技术在电力系统电流测量领域的研究进行了综述,介绍了不同被测对象所对应的磁传感器阵列方案,总结归纳了圆形阵列、矩形阵列等常见的磁场传感器阵列方案的研究进展,分析了偏心、串扰与倾斜等磁传感器阵列方案常见的误差来源。已有研究表明,磁场传感器阵列技术在电力系统的电流测量领域具有成本低、精度高、宽范围、宽频带、采用非接触式设计等优势,未来将在智能电网中获得更广泛的应用。 展开更多

关键词 电流测量 磁场传感器 传感器阵列 圆形阵列 偏心 串扰 智能电网

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复杂电磁环境下基于球谐函数分解的磁场传感数据反演电流方法 被引量：1

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作者 李鹏 马浩宇 +3 位作者 田兵 刘仲 吕前程 胡军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2365-2373,共9页

通过对空间磁场信息进行反演,能够获取复杂电磁环境下的被测电流信息。针对电气装备中的电流测量需求,提出一种基于球谐函数分解的电流反演方法。该方法基于空间磁场数据,采用球谐函数对干扰磁场源进行解析分解,从而在干扰磁场源参数未... 通过对空间磁场信息进行反演,能够获取复杂电磁环境下的被测电流信息。针对电气装备中的电流测量需求,提出一种基于球谐函数分解的电流反演方法。该方法基于空间磁场数据,采用球谐函数对干扰磁场源进行解析分解,从而在干扰磁场源参数未知的情况下,实现被测线电流源及干扰磁场源的解耦。分别通过弹性网正则化及贝叶斯弹性网正则化方法进行电流反演,在干扰源的磁场强度占被测线电流产生磁场强度的60%时,得到最大不超过10%的线电流反演误差,并分析了球谐函数分解的最大分解次数选取原则。所提出的非介入式电流测量新方法克服了复杂电磁环境下的外部干扰问题,适用于电力物联网广泛的电流测量计算需求。 展开更多

关键词 电流测量 球谐函数分解 弹性网正则化 干扰解耦 电流反演

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适应高比例可再生能源的价区划分与功率转移权重近似计算研究 被引量：3

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作者 纪鹏 黄成 +3 位作者 孙田 赵天辉 周前 陈启鑫 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期12-19,共8页

在全国统一电力市场的建设背景下,省间市场的融合程度日益加深。在组织省间现货交易时,考虑到各省信息安全及有限算力,需要对节点网络进行较为准确的区域等值,并嵌入到省间现货的出清模型中。区域内部节点对等值区域的功率转移权重具有... 在全国统一电力市场的建设背景下,省间市场的融合程度日益加深。在组织省间现货交易时,考虑到各省信息安全及有限算力,需要对节点网络进行较为准确的区域等值,并嵌入到省间现货的出清模型中。区域内部节点对等值区域的功率转移权重具有时变特性且对出清计算精度至关重要,传统方法通常在每日采用一个固定均值作为近似已经无法满足要求。可再生能源比例的不断提升加剧系统运行的不确定性,具体体现在潮流转移变化频繁、阻塞多变场景增加,进一步影响传统固定化的区域等值方法的效果。为此,提出适应高比例可再生能源的价区划分与近似计算方法。首先,基于共识聚类的电力市场典型阻塞场景构建,提出电力市场区域等值的价区划分方法。然后,在此基础上提出节点对区域功率转移权重的改进计算方法,通过对节点特性分类计算功率转移权重矩阵,减缓其随注入功率时变导致计算精度降低的问题。最后,通过对IEEE 118节点算例进行验证所提模型的有效性。 展开更多

关键词 电力市场 价区划分 转移分布因子 模型等值

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固化温度对环氧浸渍纸材料绝缘性能的影响研究 被引量：3

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作者 滕陈源 丁逸超 +3 位作者 周远翔 赵磊 李烁 丁画 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第12期122-127,共6页

环氧浸渍纸材料是阀侧套管的主绝缘材料之一,其运行性能受固化工艺的影响。为探究固化温度对环氧浸渍纸材料电气性能的影响规律,在后固化温度分别为120、130、140、145℃下制备了环氧浸渍纸材料,并对其玻璃化转变温度、介电特性、直流... 环氧浸渍纸材料是阀侧套管的主绝缘材料之一,其运行性能受固化工艺的影响。为探究固化温度对环氧浸渍纸材料电气性能的影响规律,在后固化温度分别为120、130、140、145℃下制备了环氧浸渍纸材料,并对其玻璃化转变温度、介电特性、直流击穿强度等性能进行测试。结果表明:随着后固化温度的升高,环氧浸渍纸材料的玻璃化转变温度提升,直流击穿强度先增大后减小,而介质损耗因数呈现先减小后增大的趋势。分析认为富含羟基皱纹纸的加入会增大环氧浸渍纸材料内部界面区域的固化速率,导致界面弛豫峰的频率呈先下降后升高的趋势,从而影响材料整体的绝缘性能。 展开更多

关键词 环氧浸渍纸 固化温度 介电响应 直流击穿强度

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考虑线路边际价值和用户时空信息的输电定价方法

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作者 施磊 单兰晴 +2 位作者 栗向鑫 许庆宇 刘学 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-11,共11页

输配电价改革是实现“管住中间、放开两头”电力体制改革的重要任务。科学合理的输配电价形成机制,对营造公平有序的电力市场环境以及促进电力资源的优化配置具有重要意义。为此,提出考虑线路边际价值和用户时空信息的输电定价方法。首... 输配电价改革是实现“管住中间、放开两头”电力体制改革的重要任务。科学合理的输配电价形成机制,对营造公平有序的电力市场环境以及促进电力资源的优化配置具有重要意义。为此,提出考虑线路边际价值和用户时空信息的输电定价方法。首先,将线路成本拆分为反映线路边际价值的扩容成本和剩余成本两部分进行回收;其次,扩容成本不含主观假设而是基于经济学原理客观得到,通过计算节点边际电价机制下电力现货市场出清阻塞盈余求解;然后,剩余成本通过分布因子法和邮票法以各节点对输电线路的使用程度进行分摊;最后,基于3节点系统和IEEE 30节点系统对所提出的输电定价方法进行有效性验证。 展开更多

关键词 电力市场 输电定价方法 线路边际价值 节点边际电价

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