面向电力市场的DC-分段设计以及电力传输的最优调度转让专利
申请号 : CN200480012181.4
文献号 : CN100580677C
文献日 : 2010-01-13
发明人 : 穆罕默德·M·EL-凯瑟 , H.D.肯尼思·EPP
申请人 : 穆罕默德·M·EL-凯瑟 , H.D.肯尼思·EPP
摘要 :
公开了一种对配电网络进行分段的方法，所述网络包括通过AC电力传输路径同步相互连接的多个AC发电站。所述发电站在相关的市场地区内运行并遵从于相应的市场规则。该方法包括识别所有在所述不同的市场地区之间延伸的传输路径，在每一这样被识别的所述传输路径中，通过在路径的选定位置插入可控DC连接对路径进行分段。之后每一地区异步运行。通过控制DC连接来控制在地区之间的电力潮流和逆潮流。这里还公开了一种电力传输网络，该网络包括多个在相关市场地区内遵从于相关市场规则运行的AC发电站；电力传输路径将所述发电站相互连接，所述路径中至少有一些在不同的所述地区之间延伸；并且其中每一在不同的地区之间延伸的路径在用于使得不用地区失步的路径上具有可控DC连接；以及，可操作且可与每一用于控制在所述不同地区之间的电力潮流的DC链路连接的控制装置。
权利要求 :
1.一种对预先存在的多区域交流(ac)电网进行分段的方法，所述电 网包括通过ac电力传输路径相互同步连接的多个ac发电站，所述电站在相 关的市场地区内遵从于相应的市场规则运行，所述方法包括以下步骤：(a)识别所有在所述市场地区中的不同的市场地区之间延伸的ac传 输路径中的多个；
(b)在每一这样被识别的所述ac传输路径中，通过在所识别的路径上 的选定位置插入可控直流(dc)链路对路径进行分段，从而限定出多个ac 地区；
(c)异步运行每一ac地区；以及
(d)通过控制所述dc链路来控制在所述的ac地区之间的电力潮流。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括将所述ac地区中的至少一个 分割为两个或者多个彼此异步运行的子地区。
3.如权利要求1所述的方法，其中控制电力潮流的步骤包括根据将电 能从所述市场地区之一传送到所述市场地区中的另一个的需求来识别最优 路线，所述路线包括至少一个dc链路。
4.一种对预先存在的多区域交流(ac)电网进行分段的方法，所述电 网包括通过ac电力传输路径相互同步连接的多个ac发电站，所述电站在相 关的市场地区内遵从于相应的市场规则运行，所述方法包括以下步骤：(a)识别在所有的ac传输路径中的多个中的位置，在所述位置能够插 入可控直流(dc)链路以充分减少在所述地区之一到所述地区中的另一个之 间电网断电的级联可能性；
(b)选择最低费用的多个所述dc链路以及相应位置，以获得期望的避 免级联断电的水平；
(c)在每一这样选择的位置，通过在选定位置插入相关的dc链路将相 应的ac传输路径进行分段；以及(d)通过控制所述选定dc链路的运行，控制在所述地区之间的电力潮 流。
5.一种修正的电能传输网络，修正之前的网络包括预先存在的多区域 交流(ac)电网，所述电网包括通过ac电力传输路径相互同步连接的多个 ac发电站，所述电站在相关的市场地区内遵从于相应的市场规则运行，修正 之后的网络包括：(a)所述多个ac发电站在遵从于相关市场规则的相关市场地区内操 作；
(b)将所述发电站相互连接的电能传输路径，所述路径中至少有一些 在所述地区中不同的地区之间延伸，并且其中每一在所述不同的地区之间延 伸的所述路径包括在用于使得不同地区失步的路径上的可控直流(dc)链路， 每一所述dc链路在能够在一位置被插入，在所述位置将预先存在的ac电力 传输路径分段成为包括dc链路和位于所述链路相对反侧的ac电力传输路径 的传输路径；以及(c)可操作且可与用于通过控制所述dc链路的操作来控制在所述不 同地区之间的电力潮流的每一所述dc链路连接的控制装置。
6.直流(dc)链路的网络和控制装置，其中
(a)所述网络用于在异步运行的交流(ac)地区之间遵从于相应市场 规则传输电力，每一地区都是从通过所述dc链路将预先存在的多地区ac电 网进行分段而得到的，分段之前的电网包括通过ac电力传输路径同步互连的 多个ac发电站；以及(b)所述控制装置可操作且可与用于通过控制所述dc链路的操作控 制在所述不同地区之间的电力潮流的每一所述dc链路连接。
7.如权利要求6所述的网络和控制装置，其中dc链路中的至少一些链 路包括一对背对背ac-dc和dc-ac变换器。
8.如权利要求7所述的网络和控制装置，其中至少一个所述dc链路包 括在具有ac-dc变换器和dc-ac变换器的所述导线的相反端的一个导线终 端。
9.如权利要求6、7或8所述的网络和控制装置，进一步包括网络运行 中心，该网络运行中心可操作地与dc链路中的每一个连接，所述中心用于 接收和每一对地区之间的电力传输服务的调度需求相对应的数据，用于分析 这些数据，并用于根据这种分析结果，确定用于通过所述网络的电力路线选 择的命令指令。
10.如权利要求9所述的网络和控制装置，每一所述ac地区包含相应地 区控制中心，每一网络进一步包括用于通信的通信网络：(a)对于从所述地区控制中心到所述网络运行中心的地区之间传输服 务调度表的请求；
(b)将独立的ac链路容量传送给所述网络运行中心的可行性；以及，
(d)来自于所述网络运行中心发给所述地区控制中心的初始和最终 可行传输服务调度表。
说明书 :
相关申请的相互参考
本申请涉及2003年3月5日提出的名称为“面向电力市场DC-分段涉及 以及电力传输的最优调度”的美国临时专利申请60/451,628，发明人名叫 Mohamed M.El-Gasseir和H.D.Kenneth Epp。该临时申请的全部内容在这里引 用作为参考，并且根据这些权利要求依法所享有的对于申请日的权益在这里 要求对临时申请的申请日享有优先权。
背景技术
区域内电力传输贸易活动的加速发展显著增加了传输阻塞的频率以及 相应的定价峰值，导致了在某些情况下电力销售价格的显著增长，以及主要 公共事业以及电力销售公司的破产。
扭转或者削弱上述问题有两个途径：(1)大量投资以升级现有电网并开 发新的传输连接；以及/或者(2)增加有效传输容量(ATC)。除了公众的反 对以及开发新的传输途径权利的高昂成本之外，第一种途径可证实是难于实 现的(elusive)。
第二种途径需要少得多的资金投入，并且更有益于合乎环境要求。然而， 当很明确要增加大规模电力贸易的ATC时，当前并没有已经用过的或者可被 建议采用的用于分配和调度传输服务的方法处理。
本发明阐述了一种对更好的利用现有传输基础设施的方法的迫切需要。
扭转或者削弱上述问题有两个途径：(1)大量投资以升级现有电网并开 发新的传输连接；以及/或者(2)增加有效传输容量(ATC)。除了公众的反 对以及开发新的传输途径权利的高昂成本之外，第一种途径可证实是难于实 现的(elusive)。
第二种途径需要少得多的资金投入，并且更有益于合乎环境要求。然而， 当很明确要增加大规模电力贸易的ATC时，当前并没有已经用过的或者可被 建议采用的用于分配和调度传输服务的方法处理。
本发明阐述了一种对更好的利用现有传输基础设施的方法的迫切需要。
发明内容
本发明中，提供了一种如这里所描述的新方法，将之前存在的多区域交 流(ac)电网(grid)分段成为相互连接的一组ac区域，从而通过利用(1) 通过ac电网区域之间的直流(dc)传输门的电能流的可控性，以及(2)藉 由释放现有传输基础设施的潜在传输容量并通过经济调度电力反潮流对 ATC扩容的能力，来促进整个区域以及区域之间有效电力传输的建立和运 行。
本发明的一个方面，提供了一种如这里所述的当依照前述方法进行分段 (segment)时电力传输系统。
本发明的再一方面，提供了一种如这里所述的这种分段费用分配的方 法。
本发明的又一方面，提供了一种如这里所述的通过区域以及区域之间的 电力贸易的有效地区之间的最优有效调度来获得被分段的ac电网的最优运 行。
该系统和方法利用dc互连技术将位于已对之前存在的ac电网进行分段 的设计地点处的其它原本孤立的ac地区相互连接。将大型ac电网分解成为 由dc-连接的ac地区可以取得数量可观的有益效果，包括：
(1)促进了其它持续阻碍有效的区域之间电力市场发展的较难处理的 接合(seams)问题的有效解决；
(2)通过消除线路定额和电网中的环流的稳定性限制释放了现有传输 电力基础设施的潜在传输电力容量；
(3)避免了主要电网干扰产生的湍流和并发的遍布几个服务范围以及 区域的断电；以及
(4)降低了地区之间的阻塞问题。
分配遵循因果规则，通过：从区域以及区域之间的层级上增强电网可靠 性的费用中将加速有效市场发展以及运作所需的投资识别并分离出来。该步 骤允许向适当资金回收机制分配正确费用。
通过执行参考虑这里称为市场之间传输电力途径最优以及调度 (IMTAOS)处理方法的新型处理方法实现被分段的电网的最优运行。 IMTAOS实现了最优运行，通过：
(1)控制地区之间的电力潮流(powerflow)；以及，
(2)允许地区内和地区之间ATC扩容。
通过用于将之前存在的ac电网分段的dc互连技术，使得完成对地区之 间的电力潮流的控制称为可能。通过对逆流的经济调度实现ATC扩容，该 ATC扩容超过了通过升级例如线路变换所获得的或者由消除或者减少环流 以及稳定性限制而产生的增益。IMTAOS所生成的调度确保了合同路径与电 力潮流的物理路径的可验证对准，从而消除了到目前为止一直困扰着有效电 力市场发展的难题的主要根源。改进的调度处理还造成了另一个非常显著的 结果；也就是，传输电力权限的市场流动性。
现在将参照下面所列出的附图对本发明的上述以及其它的特征和有益 效果进行描述。
本发明的一个方面，提供了一种如这里所述的当依照前述方法进行分段 (segment)时电力传输系统。
本发明的再一方面，提供了一种如这里所述的这种分段费用分配的方 法。
本发明的又一方面，提供了一种如这里所述的通过区域以及区域之间的 电力贸易的有效地区之间的最优有效调度来获得被分段的ac电网的最优运 行。
该系统和方法利用dc互连技术将位于已对之前存在的ac电网进行分段 的设计地点处的其它原本孤立的ac地区相互连接。将大型ac电网分解成为 由dc-连接的ac地区可以取得数量可观的有益效果，包括：
(1)促进了其它持续阻碍有效的区域之间电力市场发展的较难处理的 接合(seams)问题的有效解决；
(2)通过消除线路定额和电网中的环流的稳定性限制释放了现有传输 电力基础设施的潜在传输电力容量；
(3)避免了主要电网干扰产生的湍流和并发的遍布几个服务范围以及 区域的断电；以及
(4)降低了地区之间的阻塞问题。
分配遵循因果规则，通过：从区域以及区域之间的层级上增强电网可靠 性的费用中将加速有效市场发展以及运作所需的投资识别并分离出来。该步 骤允许向适当资金回收机制分配正确费用。
通过执行参考虑这里称为市场之间传输电力途径最优以及调度 (IMTAOS)处理方法的新型处理方法实现被分段的电网的最优运行。 IMTAOS实现了最优运行，通过：
(1)控制地区之间的电力潮流(powerflow)；以及，
(2)允许地区内和地区之间ATC扩容。
通过用于将之前存在的ac电网分段的dc互连技术，使得完成对地区之 间的电力潮流的控制称为可能。通过对逆流的经济调度实现ATC扩容，该 ATC扩容超过了通过升级例如线路变换所获得的或者由消除或者减少环流 以及稳定性限制而产生的增益。IMTAOS所生成的调度确保了合同路径与电 力潮流的物理路径的可验证对准，从而消除了到目前为止一直困扰着有效电 力市场发展的难题的主要根源。改进的调度处理还造成了另一个非常显著的 结果；也就是，传输电力权限的市场流动性。
现在将参照下面所列出的附图对本发明的上述以及其它的特征和有益 效果进行描述。
附图说明
图1是dc分段传输网络的实例的图例。
图2是给出了图1所示的网络基础设施实例全貌的图例。
图3是图示出图1中所示的网络负载实例的图例。
图4是用于仅仅出于市场设计目的在符合电流稳定性(reliability)标准 时的ac互连最优分段以及用于确定这种投资总量费用的处理的流程图。
图5是用于识别基于电流和新的(级联断电)稳定性标准两者为市场设 计进行分段的配置和成本(包括总量投资费用和级联断电费用的现值)的处 理的流程图。
图6是用于确定基于电流和新的(级联断电)稳定性标准两者仅仅出于 稳定性的目的而进行分段的配置和总成本的处理的流程图。
图7是用于估算在不进行分段时ac互连动态特性从而确定不进行分段 时级联断电费用的现值的处理的流程图。
图8是用于在已被分段的系统中仅仅出于市场设计的目的动态识别临 界门装置并从而确定临界门装置和相关的已避免的断电的费用的处理的流 程图。
图9是用于计算出于市场设计的目的除去用于部分缓解级联断电的贷 款的对ac电网进行分段的费用的处理的流程图。
图10是用于计算出于市场设计和可靠性增加的目的除去用于完全缓解 级联断电的贷款的对ac网络进行分段的费用的处理的流程图。
图11是给出了明日(day-ahead)地区之间调度处理概观的流程图。
图12是明日输电路线选择最优处理的流程图。
图13由图13A到图13D组成，是用于测试门装置调度的物理可行性以 及用于门装置阻塞管理的算法的流程图。
图14是用于识别最低费用配置的算法的流程图。
图15由图15A到图15C组成，是用于按比例缩减的算法的流程图。
图16由图16A到图16C组成，是用于预先形成门装置调度的最低费用 调整以消除阻塞的算法的流程图。
图17是给出了标准的下一小时(hour-ahead)地区之间调度处理概观的 流程图。
图18是下一小时输电路线最优处理的流程图。
图19是给出了三个结算系统中地区之间实时调度处理概观的流程图。
图20是三个结算系统中输电路线实时最优处理的流程图。
图21是给出了两个结算系统中地区之间实时调度处理概观的流程图。
图22是两个结算系统中输电路线实时最优处理的流程图。
图2是给出了图1所示的网络基础设施实例全貌的图例。
图3是图示出图1中所示的网络负载实例的图例。
图4是用于仅仅出于市场设计目的在符合电流稳定性(reliability)标准 时的ac互连最优分段以及用于确定这种投资总量费用的处理的流程图。
图5是用于识别基于电流和新的(级联断电)稳定性标准两者为市场设 计进行分段的配置和成本(包括总量投资费用和级联断电费用的现值)的处 理的流程图。
图6是用于确定基于电流和新的(级联断电)稳定性标准两者仅仅出于 稳定性的目的而进行分段的配置和总成本的处理的流程图。
图7是用于估算在不进行分段时ac互连动态特性从而确定不进行分段 时级联断电费用的现值的处理的流程图。
图8是用于在已被分段的系统中仅仅出于市场设计的目的动态识别临 界门装置并从而确定临界门装置和相关的已避免的断电的费用的处理的流 程图。
图9是用于计算出于市场设计的目的除去用于部分缓解级联断电的贷 款的对ac电网进行分段的费用的处理的流程图。
图10是用于计算出于市场设计和可靠性增加的目的除去用于完全缓解 级联断电的贷款的对ac网络进行分段的费用的处理的流程图。
图11是给出了明日(day-ahead)地区之间调度处理概观的流程图。
图12是明日输电路线选择最优处理的流程图。
图13由图13A到图13D组成，是用于测试门装置调度的物理可行性以 及用于门装置阻塞管理的算法的流程图。
图14是用于识别最低费用配置的算法的流程图。
图15由图15A到图15C组成，是用于按比例缩减的算法的流程图。
图16由图16A到图16C组成，是用于预先形成门装置调度的最低费用 调整以消除阻塞的算法的流程图。
图17是给出了标准的下一小时(hour-ahead)地区之间调度处理概观的 流程图。
图18是下一小时输电路线最优处理的流程图。
图19是给出了三个结算系统中地区之间实时调度处理概观的流程图。
图20是三个结算系统中输电路线实时最优处理的流程图。
图21是给出了两个结算系统中地区之间实时调度处理概观的流程图。
图22是两个结算系统中输电路线实时最优处理的流程图。
具体实施方式
I.背景
如上面所指出的，分段指的是将ac互连分解成为几个地区从而使得这 些区域之中的电力潮流将仅仅通过dc门装置的网络来进行。ac互连是包括 几个充分互连的控制区域的电网，每一个所述控制区域都包括了一个或者多 个遵循一组相异的输电和大电力贸易价格的服务地区(例如，为美国48个 毗邻州提供服务的三个ac互连)。
控制区域是一个或者多个传输系统以及相关的基础设施，由一个或者多 个机构所拥有但是由单一政权下的服务价格费用、市场规则以及运作和控制 装置及经营机构(management)来管理。
地区是由能够控制所有的地区内的实际电力交换(输入和输出)的dc 门装置系统可以识别的一部分ac互连电网，以及在系统运行的整个时间中 ac互连的其余部分。
dc门装置是dc互连装置，连接着两个ac地区从而使得其位置以及和适 当位于被分段的电网中的类似装置一前一后或者相互联合的运行将提供区 域之间电力潮流幅值以及方向完全控制的机构。门装置包括：(1)位于连接 两个地区的输电连接上的一对或多对背对背(back to back)(BTB)ac-到-dc 以及dc-到-ac变换器，或者(2)位于两个地区之间的被变换的ac连接终端 上的一组ac-到-dc以及dc-到-ac变换器，以及(3)是(1)和(2)相结合。 除了由门装置来分离地区之外，分段还包括在费用考虑认为不应对dc技术 进行投资的ac互连中的建立切断能力(establishing cuts)。
图1示出了沿着三个电网运营者：GO(A)、GO(B)和GO(C)的边界进行 了分段的ac网络的典型实例。GO(A)在自己内部的区域中还被分段成为两个 ac地区。粗虚线表示GO边界，且点线表示GO(A)中地区之间的边界。
浅直线描绘出能够区别出电压等级，例如60kV到500kv的ac输电线。 圆点表示ac变电站(substation)，虽然在图1中没有示出，但是它们按顺序 连接到各种不同的低压和高压线路以及发电机和负载上。方点表示ac-dc电 站，包括多对BTB变换器和单个的ac-dc变换器。粗实线表示GO(A)被分段 的区域之一和GO(C)地区之间的dc线路。
图1所示的四-地区是异步的，并且彼此之间不具有包括在对多重负载 输送点分配电压中通常采用的低压ac线路的任何类型的ac互连。可以对大 小范围从几千兆瓦到相当大的ac电网比如表示为数百吉瓦的北美的西部和 东部互连实施分段。
通过dc装置完全控制异步ac地区之间的潮流。该装置由数组地区之间 的dc连接(也就是，dc变换器和线路)组成。
图2示出了每一个GO以及dc互连的运行中心。这些中心的每一个都由 中心控制指挥部和下属报告中心组成。通信连接如细断续线所示。连接是用 于话音通信、数据交换、监视以及系统控制的目的。每一地区的ac输电网络 通过其GO来控制。邻接的GO可以共用dc电站和线路来运行。可选择的， 互连协调中心(ICC)可以操作dc装置。地区之间的贸易调度将仅仅由ICC 来发展和加强。
典型的，所有共同表示ac和dc线路以及互连的设备属于多重的拥有者， 这些拥有者需要在GO和ICC的指示下运行设备，并且他们还要从用户以及 网络的获益者那里获得收入。
图3示出了图1和2中示出的dc互连门装置的典型负载。对每一地区标 示出总发电量(包括出于简化目的的备用边界需求以及损耗)和负载量，以 及每一dc互连连接的电力潮流和潮流方向。
指出的是，ac地区之间的潮流完全通过区域之间的dc潮流确定。在任 一dc互连点的潮流变化可以通过在一个ac地区内增加发电量以及在dc门装 置另一侧的ac地区内减少发电量来使之匹配。可选择的，在所包含的每一 地区内的发电量能够保持为恒定值，且通过在相同的两个ac地区之间的一个 或者多个dc互连点的潮流的反向变化来补偿在一个dc互连点处的潮流变化。 将每一个ac地区的发电量和负载保持为恒定值时，通过dc互连点改变潮流 的能力证实了通过应用dc门装置使得流动性成为可能。通过允许对发电量 和dc门装置潮流两者进行改变可以进一步增强流动性。
II.分段设计以促进有效市场运作
将ac互连分段以促进有效的市场运作依照图4和10中所列出的处理所 表示的步骤来进行。处理将市场便利化所引发的费用从被分配用于增强可靠 性的费用中分离出来。这种分离实际上是为了合适的资金分配以及输电服务 定价和费率设定的应用，从而用于在改进市场设计中对于最初所认准的投资 对可靠性贷款进行定价(valuing)和收集(capturing)。
A.基于电流可靠性标准的市场设计分段
增强市场功能和运作的设计需要将位于所有由不同市场价格指导的大 电力市场调节地域每一对之间的每个ac连接处的ac互连的利益进行分段。 对于这种需求的适应造成了对于互连进行的分解，将其分解成其边界与主导 市场价格边界相对应的ac地区。随后每一个ac地区将在一组不同的在内部 相一致的由可应用的价格规定的市场规则下运行。限定了任何一个地区的边 界将必须和分配给该地区的互连的GO部门联合管辖的地区相一致。GO是 管理一个或多个输电网络运行的任何一种实体，比如纵向综合公共事业、联 邦电力市场代理、独立输电公司、独立的系统运营者、地方输电机构和其它 的输电服务提供者。地区可被限定为单个GO服务地域的一部分，或者它也 可以很大，大至结合理几个GO的控制区域。由于dc互连技术实现了对于地 区之间的电力潮流幅值和方向的完全控制，因此地区可以由并不连续的ac 网络组合来组成。
图4中，设计处理由将目标ac互连1的现有配置分解成为一定数量的 ac地区而开始，所述分解利用了基于利益2的市场设计所期望的价格边界和 合适的分段工具3。这样，所有在被限定的地区之间的输电连接将被识别， 且BTB变换器将被安装在绝大部分(如果不是全部)的在相邻的已经建立 了价格边界的地区之间的ac连接处。一些情况下，经济环境倾向于ac到dc 的线路变换。在其它情形下，分段可以造成某些连接尤其是低压类型的连接 被不经济的维持着，且不得不至少在正常运行期间被断开。所需的BTB，线 路转换和ac连接失效将必须通过在经受应用技术、经济和规则标准的相邻地 区间的风险承担者之间的合作努力来确定。
得到的配置就是初始市场设计分段系统(MDSS)4。
由于缺少来自相邻系统的同步的ac支援而不能令人满意的减轻内部(也 就是国内的)发电或者输电断电，一个或者多个部门服务区域在被分段之后 获得降低了的电网可靠性性能是有可能的。因此，MDSS的可靠性性能不得 不采用当前所应用的可靠性标准7通过实施地区内的可靠性调查6来进行评 价。已充分开发用于进行可靠性调查6(包括负载潮流仿真和系统稳定评定) 的解析方法以及软件工具，通常它们也被采用。[1]可靠性性能评估的结果和 电流标准8进行比照。如果发现MDSS地区内的可靠性性能不合格，对于地 区内的ac升级的有限投资将被批准9。任何发生的补救性的ac升级的费用 将不得不由在缺少同步支援之后担心地方服务可靠性降低的ac互连部门(由 于在分段之前，他们有效的倾向于它们邻接的ac系统并不必具有用于这种支 援的适当的合约配置)来全部或者部分的承担。达到这个程度，不是由在受 影响的地区内的受益者来为地区内的ac升级进行支付，最初的MDSS的费 用将被更新5。可选择的，ac升级的费用将被分别的追踪和恢复为地区内可 靠性支援收费。尽管地区内升级费用最终的分配将必须通过谈判来确定，图 4中列出的算法给出了一条最基本的信息：维持通常在互连的ac网络中互换 的之前分段的同步支援等价的假定价格。缺少这类的信息就不会有有意义的 谈判能够进行。
一旦由电流可靠性标准观点判断MDSS性能为适合，就建立了最优的 MDSS 10。得到的设计没有考虑高于电流可靠性标准的可靠性值的提高。结 果就是仅仅出于市场设计目的的最优分段的总费用11。
B.基于完全动态安全的市场设计分段
仅仅因为dc电流是允许通过dc门装置的，这就避免了在ac地区之间传 播ac干扰。这里特别感兴趣的是对于费用相当高的类型的ac干扰其频率和 强度的缩减潜力(potential)；也就是，由某一类触发事件引发的互连或者电 网范围的级联断电。级联断电能够导致负载和发电的严重匮乏，并且有可能 引发系统崩溃。为增进市场设计目的而安装的门装置将阻止断电在地区之间 的传播。然而，这一故障还将在单个的地区之内持续。此外，门装置并非百 分之百的可靠(归因于正常的故障或者是潜在的妨害和恶意破坏行为)。换 句话说，将总是有发生级联断电的残留危险。在分段方案被限制在增强市场 性的情况下，这种危险就不能被忽略。通过对能造成应用高于单纯市场设计 方案需求的dc门装置和相关技术的新的计划和运行标准进行改进和加强， 政策制订者可以选择消除或者充分减少级联断电的残余危险。这种标准之所 以新是因为它们将和高于或者超过当前工业应用的可靠性版本(issue)相适 应。它们的种类以及细节属于由政府和协调者与电力行业协商后而采取的政 策决定。新标准或者是在减少或者甚至为充分消除级联断电的影响范围和严 重性时所希望达到的一组性能标准，或者为经济准则(例如，对电网进行分 段所增加的费用并不超出减少残留的级联断电所需费用增加的收益)。
图5示出了特别并仅仅出于市场设计目的进行配置的MDSS如何进一步 改进，以满足新(级联断电)标准。所列出的处理修改所设计的分段方案， 以增强市场运行进入动态安全(也就是，完全不受级联断电影响)MDSS。 其开始于对被分段电网系统动态进行多次评估，其中每一次电网都为了更好 的遏制级联断电而做出修改。在多次评估的第一步骤中，通过指导系统动态 调查12利用一组设计用于检测和评价互连动态响应的综合扰动13来评定 MDSS 10的动态性能。
系统扰动是能够引发级联断电的事件或者意外事故。引发的事件由下述 系统组件类别中的一种或者多种中的两个或更多个元件提供服务的偶然(非 计划性)切断(removal)组成：(i)发电单元，(ii)地区内的输电设备(例 如，公共塔杆、公共路权上的连接以及断路器)，以及(iii)包括dc门装置 和dc连接的地区之间的dc输电装置。易损元件目录必须大于现有基础设施， 以包括在利益的整个计划范围要采用的所有的附加、升级以及报废装置。意 外事件或者可以是通常的意外事故，或者可以是破坏或者人为破坏行为。通 常的引发性意外事故是由取决于磨损或者由相关气候引起的机械故障，和， 或人为(操作者)错误的结合引发的。破坏和人为破坏行为可以为有限(地 方化的)类别或者是对电网协作侵袭的形式，且可以从国内或者国际范围内 的源头发出。无论是否标准，系统扰动13的列表必须很宽泛，其中它应该 包括能够引发级联断电的可能事件。然而，为了降低残余的级联断电的影响 而执行的新的计划和运行规则19能很好的指示出意外事件13选定的范围。 用于识别并将意外事件进行归类的算法已经有所改进并能够被改善以预备 出所需要的数据组13。[2]
在进行系统动态调查12时，利用蒙特卡罗仿真技术模仿相容(非迭加) 队列中的意外事件的随意出现来施加扰动组13。(也可以应用其它不太严格 的技术。[3]然而，有这样的危险，就是采用可选择的方法可以导致过多依赖 于主观的专家意见。)仿真意外事故的持续时间和频率必须根据在电网配置 中所包括的以及被期望进行改建的那些元件的性能历史信息。潜在的破坏和 人为破坏行为必须通过破坏和人为破坏(安全)仿真方案来证明。
除了利用蒙特卡罗队列仿真意外事故的发生，系统动态调查12还包括 应用用于进行电力潮流仿真和稳定分析的成功建立的软件工具。[4]系统动态 调查12的初始结果包括对在每次仿真运行期间被分段的互连面临意外事件 的性能的详细计算。这些计算将详细说明所观察到的电压和频率偏移，负载 服务中断的数量、持续时间和电路位置以及和每一引发的意外事故相关的降 低的发电量。
利用遍布所选定的计划范围的负载生长以及分配以及发电产品的未来 图案的预测17，对于每一次仿真运行都处理系统动态调查12产生的信息， 进行预报14，包括：(i)负载服务中断，以及(ii)发电量下降。在负载损 耗的情况下，利用地理位置和服务类别17的负载生成和分配方案，系统动 态调查12的结果能够被解释成为顾客服务类别的、白天时的以及提供电力 14的公共事业的数个兆瓦小时负载降落的服务中断。发电降落信息12还可 以具体为工厂断电调度，包括停工和复工需求14以及来自发电方案17的输 入。
利用顾客的服务价值(VOS)预测17，级联断电14的负载损耗影响可 以解释成级联断电费用16所期望的现今价值。通过由取决于级联断电的服 务损耗的历史费用补充的顾客调查方法能够获得VOS输入。失去的发电量 16的现值能够通过将未连接的发电量14的预测和发电量(VOG)预测17的 值结合起来而估算。VOG数据能够从由产品费用模型和/或基于市场的预测 所产生的批发价格的预测来获得。
将对所需数量的全部蒙特卡罗仿真进行现值的估计，以生成负载和发电 量损耗价值的期望值预测16。所需要的仿真数量依赖于为了节省计算量而采 用的方法(例如，重要性抽样)。[5]等式(1)和(2)给出了用于基于来自 14和17的信息计算16中的负载和发电量损耗的现值的简化了的表达式。
其中：
PVCOCLL＝负载损耗的级联断电费用现值，$
PVCOCLG＝发电损失的级联断电费用现值，$
R＝蒙特卡罗仿真运行数量
r＝蒙特卡罗运行序号
T＝仿真系统运行周期的数量
t＝系统运行的时序步骤(周期)
DR＝每一时序步骤t的贴现率
I＝被仿真的引发的事件的数量
i＝引发的事件序号
C＝顾客类别数量
c＝顾客类别序号
G＝暴露于级联断电中的发电厂数量
g＝发电单元序号
COLLi，c，t＝在时间t由事件i在顾客类别c中引发的级联断电负载损耗
COLGi，g，t＝在时间t由事件i在电机g上改变的级联断电发电损失
VOGg，t＝在时间t发电机g的发电量值
VOSc，t＝在时间t给予用户类别c的供电量值
连同和被仿真的残留级联断电相关的负载和发电损耗一起，系统性能指 标的期望值可以在16中从负载和发电数据预测17，以及负载和发电损耗数 量14得出。即使用于被分段的网络的指标的数量和种类已经被确定(很可 能大部分由政策制订者和管理团体确定)，这一观念已经被处于电力发电和 传输循环所有阶段中的产业采用。需要指出的很重要的是，期望指标必须和 用于减轻级联断电所采用的计划(新)规则19相一致。
在16中，第一次循环的现值结果表示最优的MDSS不能阻断的残余的 级联断电的费用。传递这一信息作为为了识别最优MDSS配置中的动态有效 门装置而做出贡献的一部分处理的步骤59(参见图8)。
在18中，对照所采用的新标准19测试分段的现今水平。由于标准19 的形式或者为一组性能标准(极限)或经济目标或者两者都是，18中的测试 是灵活的。特别的，依赖于优选的设计方针，18中可以做出下面测试的一个 或者两个：(i)探知16中的性能指标的期望值是否满足新标准19，以及(ii) 确定电网分段费用中现今递增增量的当前值是否超过16中所减少的残余级 联断电的费用的当前值。如果这一可应用的测试的答案是肯定的，就可以获 得动态安全市场设计分段的系统22并且不必再进一步进行分段。如果答案 是否定的，就会妨害新规则从而需要额外的分段20。
在20中，通过添加一个或多个门装置或者采取其它措施(例如断开正 常运行的ac连接)进一步对系统进行分段。该行为导致有至少一个地区被分 解成为两个或者更多个地区。结果就是被修改后的MDSS 21。随后对新设计 21进行如早先所述的系统动态调查12其自己的循环。采用蒙特卡罗仿真技 术检验与新标准的符合程度来重复运行评价处理。如果答案还是否定的，就 再对电网进行分段，并实施剩下的步骤。继续处理直到证实已经满足。在这 一点上最后的结果就是一套完整的能够适应新(级联断电)可靠性标准市场 增强设计的的配置、资金和O&M费用、最终残余级联断电费用(即便要) 以及性能的规格22。
在仅仅出于市场设计目的进行分段的情况下(图4)，由于附加分段之 后在MDSS上实施地区内发电和/或输电断电，一个或者更多的部门服务区 域经历降低的电网可靠性性能是有可能的。这种状况能够以在部分A(图4) 中所概述的相同方式来应付。处理由通过采用当前实施的可靠性标准24进 行适当的地区内的可靠性调查23而对动态安全MDSS22的地区内的可靠性 性能进行评价而开始。所进行的调查23包括传统负载潮流仿真以及系统稳 定性评估。随后将评估结果和现今的可靠性标准24进行比照25。如果发现 地区内的可靠性性能是不合格的，将引入26地区内的ac升级。所影响地区 内的初始受益人不需要为实现ac升级而支付，动态安全MDSS的费用也必 须被升级22。可选择的，新费用将被分别追踪并恢复作为地区内的可靠性支 援费用。还有，地区内升级的费用的最终分配必须通过谈判来确定。图5列 出的算法给出了对维持通常在互连的ac网络中互换的之前分段的同步ac支 援等价的假定价格。
地区内可靠性性能的增量调节和评估一直被重复直到在25建立了适合 的系统设计。一旦完成这步，随后就将地区内的升级费用计算入产生的28 附加费用的总估价之中，随后将结果28加入到动态安全MDSS22的费用中 来给出出于市场目的对互连进行分段以及当满足当前(地方)计划和运行可 靠性标准时为对抗绝大多数(如果不是全部)级联断电事件保证电网安全的 费用的总估价27。注意的是，27也传达出(由16)与系统动态调查最后一 轮所确定的残余级联断电相关的费用的当前值。
C、仅仅为可靠性而分段
对于电网可靠性投资和对于市场增强投资不同的是：(i)如何分配计划 费用，以及(ii)比例节约的经济可实现水平。
首先，关于费用分配，和市场设计增强不同，保护公众不受级联断电影 响是使得被分段的互连的所有输电系统部分受益的“通用良好”服务，因此 这种可靠性服务的成本能够被证明在整个互连上面是以价格为基础的(也就 是，通过调度命令被结合进顾客零售价格)。在市场增强的情况下，由于获 益被局限在单个GO以及在某些情况下限制在几台发电机或者甚至是单个的 供电者上，计划费用不能在互连范围上以价格为基础。作为可靠性性能和市 场运行两者最主要的计划影响，挑选出主题并正确的调派输电投资的费用和 收益一直以来并且仍旧是强烈的研究和商讨范围。手边的本发明直接立足于 这一问题并给出了一种用于关于在电网的互连范围上分段解决这一问题的 新颖并强有力的方法论。作为这种方法的基础的原理也可以应用到影响包括 灵活ac输电系统(FACTS)方案的可靠性和市场增强两者的ac投资中。
其次，可靠性投资将包括不同等级的经济措施。例如，以多重调节市场 权限对互连进行分段以将级联断电最小化可以比仅仅出于市场设计目的对 其进行分割需要更少的门装置。由于所安装的用于任何一种分段投资的门装 置的价格很可能对于总体方案所获得的门装置的型号和数量非常敏感，关于 安装的门装置费用应该为多少限定于两种观点：(i)基于可靠性估价，以及 (ii)市场增强值。因此，以dc门装置被免除掉的投资费用(作为市场设计 分段方案的副产品)的形式用于减少和消除级联断电的贷款的任何金额必须 从除去基于市场的途径之外纯粹的可靠性投资观点中进行估价。
这部分设计处理实现了两个目的：(i)它建立了对仅仅消除或者最小化 级联断电影响而对ac电网进行分段的费用的估价，以及(ii)它确定出用于 最小化或者甚至是消除级联断电所需要的门装置。实现第一个目的的结果可 以解释成所避免的费用贷款——来自于严格的可靠性投资远景——作为对 于改进动态性能市场设计分段方案贡献的补偿。实现第二个目的将建立重要 的动态市场设计门装置的证明。
正如图6中所详述的，用于仅仅增强可靠性性能而对ac互连进行分段 的处理和为了将适应市场的分段方案转化为动态安全电网(也就是图5)而 改进的处理非常相似。两者间唯一的不同就是起始点和最终产品。对于目前 所述的情况，处理在1以所有权的ac互连的现有电网的配置和性能参数开始 并以适应所有当前和新的(动态性能)可靠性标准(图6)的被分段系统为 结束。图5的情况下，起始点是MDSS且最终产品是动态安全市场设计。
由ac互连15的动态性能的公知历史指导通过在特定连接的战略位置上 插入BTB变换器，也有可能是通过转换一些地区之间的ac连接以及断开其 它用于正常运行36的ac连接，可将现有的ac电网1分解成为由一定数量的 异步ac地区组成的初始系统设计29。
随后对初始设计29进行其动态性能的多次评估，其中每一次电网都被 进一步增量分段直到满足用于牵制级联断电的特定标准。在多次评估的第一 步骤中，通过进行系统动态调查30利用一组表示所有能引发级联断电的可 信事件的扰动31来评定初始设计29的性能。这里所用的扰动和应用于图5 中的MDSS中的那些扰动的不同之处仅仅在于分段设备(例如门装置)故障 和断电情况组不再相同。用于减轻残余的级联断电影响的新的计划和运行标 准35能够确定意外事件31的范围。还有，用于识别并将意外事件进行归类 的算法已经有所改进并能够为适应31所需而被改善。[6]
最好利用蒙特卡罗仿真技术模仿非迭加队列中的意外事件的随意出现 来施加扰动31。被仿真的意外事故必须根据在互连配置中所包括的以及被期 望进行改建的那些电网元件的性能历史信息。潜在的破坏和人为破坏行为必 须通过安全仿真方案来证明。
系统动态调查30还包括应用用于进行电力潮流和稳定分析的传统工 具。[7]30的初始结果包括对在每次仿真运行期间被分段的电网在意外事件发 生之后的动态性能的详细计算。这些计算将详细说明每一次仿真意外事故的 所有观察结果例如电压和频率偏移，负载服务中断的数量、持续时间和电路 位置以及未连接发电事件。
利用遍布所选定的计划周期的负载生长和分配预测17以及发电产品预 测，对于每一次仿真运行都处理系统动态调查30的结果形成预报32，包括： (i)负载服务中断，以及(ii)发电未连接。由服务17位置和类别利用负载 生成和分配预测，动态调查30的结果能够被转化成为顾客服务类别的、日 时的以及提供电力的公共事业32的数个兆瓦小时的服务中断。利用来自发 电方案17的输入，来自30的发电未连接信息还可以解释为工厂断电调度32。
利用VOS方案17和级联断电32的负载损耗影响，随后可以计算级联 断电费用的期望现值33。通过由取决于级联断电的未调度的服务损耗费用的 历史数据补充的习惯性的顾客调查能够获得VOS数据。失去的发电量33的 现值能够通过将未连接的发电预测32和VOG预测17结合起来而估算。VOG 数据能够从由产品费用模型和/或基于市场的预测所产生的批发价格的长期 预测来获得。
将对所需数量的全部蒙特卡罗仿真(由为节约计算量采用的方法所决 定)进行负载和发电量损耗价值的期望值预测33。等式(1)和(2)给出了 用于基于来自32和17的结果对33中的负载和发电量损耗的现值进行估价的 简化了的表达式。
在33中，利用负载和发电预测17，以及负载和发电损耗数量32能够计 算系统性能指标的期望值。用于被分段的网络的指标的数量和种类很可能大 部分由政策制订者和管理团体确定。行业中已经在电力发电和传输循环所有 阶段中采用性能指标。出于分段的目的，期望指标必须和所采用的新规则35 相一致。
34中，对照新标准35测试分段的现今水平。根据选定的设计方针，在 34中可以做出下面测试的一个或者两个：(i)确定33中的性能指标的期望 值是否满足所适用的新标准35，以及(ii)确定电网分段中最后的递增增量 费用的当前值是否超过从33中所减少的残余级联断电的费用的当前值。如 果对于一个或者两个问题的回答是肯定的，就已经获得38动态安全设计并 且不必再进一步进行分段。如果答案是否定的，就会妨害新规则从而需要额 外的分段36。
36中，通过添加一个或多个门装置或者采取其它措施(例如断开正常运 行的ac连接)进一步对系统进行分段。该行为导致有至少一个地区被分解成 为两个或者更多个地区，结果就是被修改后的设计37。随后对新设计37进 行系统动态调查30其自己的循环，且采用蒙特卡罗仿真运行评价处理以检 验与新标准的符合程度。如果答案还是否定的，就再对电网进行分段，并重 复测试。继续处理直到证实已经满足。在这一点上结果就是一套完整的能够 适应新(级联断电)可靠性标准的分段设计的配置、资金和O&M费用、最 终残余级联断电费用(即便要)以及性能的规格38。
在设计处理中的下一步骤是评定实现地区内升级以对于取决于电网分 段的互连ac支援的任意损耗进行补偿的需要和费用。这是通过采用当前所应 用的可靠性标准24进行适当的地区内可靠性研究39通过对动态安全设计38 的地区内的可靠性性能首次进行评测而实现的。所实施的研究39包括传统 负载潮流和系统稳定性分析。39的结果在40与当前的可靠性标准24进行比 较。如果发现可靠性性能不能满足，那么将执行地区内的ac升级41。ac升 级达到的程度不是由初始受益者来进行支付，38中的动态安全设计的费用将 不得不被更新。否则，将单独记录并且恢复新的费用作为地区内的可靠性支 援费用。地区内升级的费用分配将必须通过谈判来决定。图6中的算法提供 了用于确定保持通常在互连ac网络中交换的预分段同步ac支援的等效物 (equivalent)的假定价格的方法。
在40，重复对地区内可靠性性能的增量增加和评估，直到确定系统设 计的合适性。一旦达到，就采用将地区内的升级费用录入到要承担的附加投 资的总估价中42。随后在43中将42的结果添加到动态安全设计38的费用 中，以产生对互连进行分段从而仅仅确保电网不发生绝大多数(如果不是全 部)级联断电事件同时还符合电流(地区)计划和运行可靠性规则的总费用。 注意的是，43还提供了通过33最后设定的性能指标以及用于可靠性设计方 案的剩余储运损耗的当前值。
D.没有分段的ac互连的动态性能评估
由于安装用于市场改进分段方案的dc门装置(gate)能够阻碍地区之间 的断电传播(级联)，这种投资可以符合可靠性贷款。这种收益对于经济地 有理由的实施资本密集型方案是基本的。评估面向市场分段投资的可靠性标 准需要确定能够建立并为可靠性提高而服务的门装置以及和所得到的级联 断电影响中的缩减相关联的顾客的储蓄。这就使其有必要依次建立用于以下 方面的现状基准：(i)评价被分段电网的动态性能，以及(ii)识别能够有助 于减少将电网暴露于地区之间的级联断电的门装置。所需要的基准构成为缺 少在整个协议的计划范围之上进行分段的电网的动态性能的基础预测。预测 能组成一组未来级联断电的互相相容的基础方案以及用于所影响的未分段 的ac互连的相关费用。
图7中在44开始核定未分段电网的动态性能。这里，在能够指导超越 数年计划范围的必要的系统动态调查的详细程度上，将发电和传输系统的配 置以及未来的负载增长和分布图形列入清单。所必需的信息包括其中所采取 的(一致同意)用户负载的预测以及所期望的发电增加、升级和报废，以及 所计划的传输投资(除去分段过程方案)。
采用涉及用于测试和评估ac互连的动态响应的一组广泛的扰动46通过 实施系统动态调查45来评估未分段电网44的动态性能。在这部分设计处理 中采用的扰动和在设计充分安全集中于市场的方案(也就是图5中的13)以 及其中通过被模仿46的扰动来表示的起动事件不包括用于dc门装置和相关 分段需求的故障模式的集中在可靠性上的分段投资(也就是图6中的31)中 所实施的那些扰动是不同的。除了这种例外，容易受到攻击的电网元件和相 关的候选起动事件的目录必须扩展并超过现有的基础设施以满足在遍布行 业的整个计划范围上采取的设备增加、升级和报废，因此其应当满足图5(在 13)和6(在31)的那些要求。用于确定和排列起动时间的那些运算规则仍 旧适用。[8]
在实施系统动态调查45中，优选利用蒙特卡罗仿真方法模仿相容队列 中的发起事件的随意出现来施加扰动组46。仿真意外事故的持续时间和频率 必须根据在包括ac互连的发电和传输系统的配置中所包括的以及被期望进 行改建的那些元件的性能历史信息。潜在的破坏和人为破坏行为必须通过破 坏和人为破坏(安全)仿真方案来证明。
系统动态调查45还包括应用用于进行电力潮流调查和稳定分析的公知 软件产品的应用。[9]45的主要结果包括响应于在每次仿真运行期间导致的发 起事件的未分段互连的性能的年度记录。这些记录将详细说明观察到的电压 和频率偏移，丢失的负载的数量、持续时间和电路位置，以及和每一次起动 意外事故相关联的未连接发电。
处理系统动态调查45生成的数据进入在每一次仿真运行期间由级联断 电引发的负载和发电损耗的预测47中。47中的负载损耗预测将负载生长和 分配方案(通过地理位置和服务级别)17和系统动态调查45的结果相结合， 以详细说明所计划的影响的细节。包括根据用户服务级别的下降负载的兆瓦 小时，供电日期和效率。通过将来自17的发电方案和来自45的发电断电结 果相结合还能组合详细的发电损耗预测。
利用来自17的VOS方案，将47中级联断电的负载损耗和发电影响传 解释为对没有电网分段的级联断电的用户的费用48所期望的现值，通过科 学的用户调查产生VOS数据，如果必要就根据历史信息在通过根据未调度 的服务损耗事件引起的损失上进行补偿。通过将发电损耗的计划和来自47 和17的VOG预测分别结合能够计算损失的发电的现值并将其传送到48。从 由产品费用模块产生的长期批发能源价格以及，或者是基于市场的预测能够 获得VOG数据。等式(1)和(2)提供了基于来自47和17的信息用于计 算48中的负载和发电损耗的现值的简单表达式。
E.在仅仅出于市场设计目的进行分段的系统中确定动态临界门装置
这部分处理的目的是：(i)确定那些能够被认为是对于避免或者减少事 故以及，或者是级联断电的严重性实际有贡献的dc门装置；(ii)量化购入、 操作以及维持所确定的门装置的费用；以及(iii)评定所避免的服务中断和 由于分段引起的频率降低、级联断电的持续时间和严重性造成的被转移的中 断。
确定动态重要门装置是用于评估和建立用于由市场驱动的分段方案的 可靠性受益贷款的基本步骤。图8的多路处理以配置10中的最优MDSS开 始。用作关于用于互连43的集中于可靠性的分段的门装置的位置的引导信 息，通过去除一个或者多个门装置，以及或者通过关闭正常打开的地区间的 ac节点49产生改进的MDSS 50。
随后对改进的设计进行系统动态调查51。调查所需要的信息包括：(i) 一组设计用于评价互连的动态响应和互连将宽范围扰动的结果最小化的能 力的系统扰动46；以及(ii)其动态性能被评估的电网的充分详细说明。通 过调节最优MDSS信息基础10以包括在49所引起的所有变化来适应第一种 需要。所实施的扰动46应当和用于评估电网的未分段版本(图7)动态性能 的组相同。
52处的第一路调查结果将提供由于产生的断电在降低的负载和未连接 的发电的量方面改进的MDSS50的动态性能测量。这些方案源自将51中关 于负载和发电断电事件产生的信息和未来负载预测53(通过服务地区和用户 级别)以及专用设备产量(期望)相结合。随后采用VOS和VOG方案53 将结果52传送进入和剩余(接通的)级联断电相关联的费用现值的预测54 中。计算现值估价的方法和未分段系统情况(图5中的14、16和17，以及 等式1和2)中所描述的相同。动态性能指标的方案还能在54中根据负载和 发电展望53预测以及模拟断电损耗52来产生。
在55中，将改进的系统动态性能和未分段的ac互连48对于相同的一组 扰动的响应进行对比。通过在图7中描述的步骤获得未分段的电网48的性 能。如果55显示出改进的系统的优异的性能，下列行为之一或者两者就要 都被采用：(i)将一个或者多个门装置从电网移除；以及(ii)恢复一个或者 多个开放的ac连接用于正常运行49。随后采用扰动组46再次评估51改进 的MDSS 50的动态性能。顺次执行步骤52、54和55以将系统性能相对于未 分段(现状)电网进行评估，并且如果必要就借助于49的方式进一步做出 调整。重复分段系统的改进和评估知道其性能几乎等于未分段的电网。门装 置的增量移除和其它分段测量以及改进系统的动态的随后估价应该显示出 在包含系统范围内的扰动中的失效的市场设计特征的贡献的重要性。
确定局部分段电网的动态性能并不优于其未分段的版本并不保证其实 施的更糟糕。步骤56和57是用于确保电网44的改进的分段系统50和未分 段版本(图7)的动态性能进行比较。通过增量的添加门装置、打开ac连接 以及，或者是在适当的位置引入ac升级来实现。随后测试改进的MDSS，并 对照未分段电网的性能评估它的动态响应。如果改进的MDSS的响应提高并 超过未分段电网的响应，实施55到49到50的内部循环。如果得不到比较性 能，执行56到57到50的外部循环。第二个循环的目的是确定改进的分段系 统的动态性能将不会劣于缺少任何级别的分段的情况。在两种循环中，利用 断电费用现值结果和/或者性能指标能够进行电网性能比较。注意的是在门装 置数量很大并且门装置费用相当不同的情况下，利用严格的非线性最优技术 或许对于确定最低费用的动态临界门装置组是必要的。这种最优技术被很好 的建立。[10]图9中这部分设计处理的最终结果被充分的详细说明，局部分 段系统58其动态性能将与现状(也就是在行业的遍布计划时间的范围内的 电网的未分段版本)44(在图7中)的性能相比较。
将58的局部分段的系统的配置和最优MDSS 10的配置相对照将显示出 动态临界dc门装置60的特性和位置。随后在两个级别上建立获得、运行和 保持确定的门装置的费用的结合现值：根据电网完全分段的低估价和基于限 定于被认为是削弱级联断电的重要贡献者的门装置子集中的投资约定的高 值。两种估价之间的不同应该反映出关于dc门装置费用的税率的经济效果 的重要性。不必说明，较小组的动态门装置涉及出于市场设计目的所必需的 投资，较大的将作为在两个估价之间差异上税率的经济影响。需要注意的是 低值很可能由希望基于费率将以促进大电力市场为目标的任何一部分投资 最小化的用户拥护者来支持。高估价反映由纳税人在执行实现了在级联断电 费用中的观察到的降低的临界门装置组中引发的费用。出于增强市场的目的 进行分段的发起者将乐于利用较高值来作为在他们投资费用之外净赚的可 靠性贷款。或许最终被采用的值将通过谈判确定。
用户拥护者可以观察估价为作为私营部门投资的无担保资助的执行一 组dc门装置的全部费用的给出的市场驱动方案可靠性贷款。这些评论者可 以要求将任何用于分段的贷款限制在消除的级联断电的期望值上。因此，有 必要评估类似于MDSS的方案对于被引入的经济损耗形式的用户福利的贡 献使得级联断电未被电网分段减轻。这些免除的费用被预测为没有分段48 的断电费用的现值减去和最优MDSS 10的剩余断电相关联的经济损耗的现 值。由最优MDSS的剩余断电所导致的经济损耗的现值在16处(图5)的系 统动态调查的第一次循环中被估计并借助于59的方式被传送到60(图5和 8)。在60集合评估MDSS门装置的动态可靠性费用和收益所需要的所有信 息。
F.派生仅仅出于市场增强而分段的净费用
图9描述了仅仅用于市场增强的分段设计处理的最后一系列步骤。这些 步骤和派生出除去免除互连级联断电的保护的可以计量的收益值之后仅仅 出于市场设计目的对ac互连进行分段的费用有关。从这种方案的费用中量化 并除去基于价格的可靠性贷款实质上是给予它们经济可行性。
用于派生仅仅用于市场设计目的对ac电网进行分段的净值开始于图9 中的43和60(分别源自图6和8)。关于作为用于转移或牵制级联断电60 的动态标准的单独的门装置(通过图9中的算法)的费用的信息被处理，成 为执行这些门装置61的总费用的当前值。市场设计分段的发明者可以希望 通过去掉在将投资的规模从更多受限的动态重要门装置组增长到对于增强 市场设计所需要的完全组中将产生的税率存款的节约措施，向上继续评估这 些门装置的费用。(这个的基本原理是电网使用者，包括纳税人在内，将不 得不向每一门装置付费以获得更小的门装置组。)将在61被发起的这一估价 依赖于投资者的侵占性以及他们对于纳税人对于支持用于他们方案的以费 率为基础的可靠性贷款的自发行为的期待。
动态重要门装置的价值被作为所减少的级联断电60的结果的所免除的 经济损失(PVAEL)的现值更好的反映。达到这个程度，PVAEL将被可靠地 评估，其成为对用于市场设计分段方案的所免除的费用贷款的更好的估量。 注意的是，如果术语经济损耗被扩大到包括所有的电网用户，PVAEL将等于 纳税人和发电机所避免的断电费用的现值之和。然而，应该强调的是对于 PVAEL占主导地位的贡献者被期望是纳税者所免除的和断电相关的损失的 经济价值。(这是因为用户服务中断费用是高于发电机通常所支配的价格的 一到三级的大小。)同样，尽管纳税人对于可靠性贷款做出的贡献能够通过 零售费率费用来配置，但是发电机的那部分将作为服务费由负责的电网管理 者收取。
PVAEL的评估将包括处理主要和级联断电的频率、持续时间、时间和 地理范围的模拟精确度相关的相当大量的不确定性，并且对于较小范围的， 会应用VOS数据。然而，用于产生可以接受的评估以及用于量化相关联的 不确定性的用于建立可被证实的技术的科学工程方法是合适的。[11]此外， 期望的是，PVAEL值将足够大，以弥补过度估价正如在本处理中设置的可靠 性贷款的危险。
62中，PVAEL(来自60)是与来自于市场设计观点(PVCDGMP)61 的动态重要门装置的费用现值并置的。如果发现PVAEL小于2，其设定来自 于市场设计观点(RBCMDP)62的可靠性收益贷款的值。如果PVAEL大于 2，PVCDGMP就担当起在其上电网用户乐于为避免级联断电的后果而付费 的上限。象征性的，来自市场设计观点的级联断电降低贷款的估价将依照下 面进行确定：
如果PVAEL≤PVCDGMP则RBCMDP＝PVAEL (3)
如果PVAEL＞PVCDGMP则RBCMDP＝PVCDGMP (4)
由于其并不期望电网用户为可靠性贷款付费高于潜在的被免除的断电 费用值，由(3)表示的公式是可辨证的。然而，市场设计分段的发起者反 对为应得的贷款量通过PVCDGMP评估来规定上限-正如由(4)所给出的表 达式-这是由于在他们的观点中用户所认识到的潜在的存款更适合是用所避 免的经济损耗的现值来表达。除了对于如何估算贷款的这种不确定性，门装 置费用会或不会反映出较大的方案带给他们的税率存款的节约措施。考虑到 这些电网用户和分段研究者之间的潜在区别，设计处理将在所免除的潜在断 电60的费用和执行动态临界门装置61的总费用的较低值和较高值之间的某 处产生可靠性收益贷款62。最终实施的值将不得不通过谈判以及，或者是管 理机构处理而被建立。
不管采用的方法，任何对于可靠性收益贷款62的赋值总是表现出市场 设计的观念，这是因为所有基本估价的基础是集中于市场的分段方案。因此， 需要来自于可靠性设计观念的估价。这是通过向上调节执行出于增强市场的 目的60的临界门装置的费用以解决和采用仅仅出于可靠性目对互连分段而 采用较少门装置相关的费率的不经济性43(最初来自图6)来实现的。来自 于可靠性设计观念(PVCDGRP)的动态临界门装置的总费用的总现值64随 后与改进来自于可靠性设计观念65的可靠性收益贷款的所避免的经济损耗 60的现值相对并置。来自于可靠性设计观念(RBCRDP)的级联断电降低贷 款的估价依照下面来处理：
如果PVAEL≤PVCDGRP则RBCRDP＝PVAEL (5)
如果PVAEL＞PVCDGRP则RBCRDP＝PVCDGRP (6)
出于和上面对市场设计观念情况所讨论同样的原因，由(5)表示的条 件是可辨证的。此外，市场设计分段的发起者反对为贷款的值通过PVCDGRP 估价来规定上限-正如在(6)中所指明的-通过支持所免除的经济损失的现值 更能代表他们方案的可靠性收益的价值。加之，PVCDGRP可以反映与适应 新的级联断电标准相关联的税率存款的节约措施或者是其将它们排除在外 (通过将评估限制在与那些在市场设计分段情形中可以确定的所相匹配的 更小的动态重要门装置组)。因此，来自于可靠性设计观念65的贷款的值将 落在PVAEL估价60和PVCDGRP值64的低者和高者之间的某处。最终采用 的数字将不得不通过谈判以及，或者是管理机构处理而被建立。
66中，来自于市场设计观念62的可靠性收益贷款估价与来自于可靠性 设计观念65的通过谈判以及，或者是管理机构处理而被接受以成为相互同 意的值。这种被接收的可靠性收益贷款(RRBC)将在66通过下面方法中的 一种来确定：
●如果所避免的断电费用的现值被唯一的采用那么RRBC＝PVAEL(7)
根据PVAEL所获得的值，等式(7)将生成出于市场设计分段方案的最 低或最高贷款值。
●如果选择被设定为最高可能值的可靠性贷款，RRBC将通过下面确 定：
如果PVAEL≤PVCDGRP则RRBC＝PVCDGRP (8)
如果PVAEL＞PVCDGRP则RRBC＝PVAEL (9)
●如果优选将可靠性贷款设定在最低可能值，RRBC将通过下面来决 定：
如果PVAEL≤PVCDGMP则RRBC＝PVAEL (10)
如果PVAEL＞PVCDGMP则RRBC＝PVCDGMP (11)
注意的是，在上面的关系中，假定PVCDGMP小于PVCDGRP。这种假 定在出于市场设计的目的进行的分段将包括比可靠性增强方案更多的门装 置的范围内是正确的。通过(ii)由(7)表达的关系限定了可靠性贷款值将 接受的边界。在这种认识上，它们将起到用于市场设计分段的节约措施的早 期探查的路线图的作用以及为如何鼓励区域之间的新技术投资设定了国家 政策的方向。
RRBC值66被传送给67，在那里将其从最优MDSS 11的总成本中净算 出来。通过图4中的算法取得总成本估算ii。最终结果67将提供确定ac互 连出于任何目的的市场设计分段的经济可行性的关键信息。
G.完全动态安全市场增强设计的净费用
处理的最后一级是用于从对ac互连进行分段以建立动态安全市场设计 的总成本中得出以及净算出可靠性收益贷款。贷款值将确定这些方案的经济 寿命。实现这一目标所采用的算法在图10中有所描述。
用于得出出于市场设计和动态安全两种目的对ac电网进行分段的净价 的处理(图6)和仅仅为了市场增强的目标而设计的方案(图9)非常相似。 因此，这里将不再重复II-F部分中描述的一些说明性内容。第一步是确定并 建立完全安全MDSS 68的动态临界门装置费用。这在68中通过以下来实现： (i)确定添加到最优MDSS中以获得动态安全期望增长的门装置；以及(ii) 将这一信息和最优MDSS情形的动态重要门装置清单相结合。通过将最优 MDSS 10(源自图4中的10)和完全安全MDSS 27(源自图5)的配置相比较 来获得项目(i)所需的信息。最优MDSS的动态重要门装置的清单能够从 图8中的60来获得。
确定了提供对于互连抵抗级联断电所期望的保护度所需要的门装置，随 后在68计算执行这些门装置的总费用的现值。市场设计分段的发起者或许 会希望去除和将投资的规模从较小的动态重要门装置组增长到对于增强市 场设计所需要的完全组所相关将产生的比例存款的节约措施(scale savings)。 因此，根据执行门装置的费用-来自于市场实际观念-的两种估价能够从68 中形成：能够反映可达到在dc分段中较大投资的规模节约措施的低 PVCDGMP值，和表示仅在获得完全动态安全所需要的门装置中投资的费用 的高PVCDGMP值.
达到这个程度，PVAEL将被可靠地评估，其成为对用于市场设计分段 方案的所免除的费用贷款的更好的估量。对于这种参数占主导地位的贡献者 被期望是纳税者所免除的和断电相关的损失的经济价值。在70通过将最优 动态安全MDSS(在27以图5的方式来提供)的剩余级联断电费用的现值从在 缺少任何级别的分段(通过48以图7的方式给定)时发生的级联断电的现值中 减去来建立PVAEL。
69中，PVAEL 70和来自于68的PVCDGMP相比较。如果发现PVAEL 是小于2的值，其设定来自于市场设计观点(RBCMDP)69的可靠性收益贷 款的值。如果PVAEL是大于2的值，PVCDGMP就担当起在其上电网用户 乐于为避免级联断电的危险而付费的上限。来自市场设计观点，级联断电降 低贷款的估价边界将由表达式(3)和(4)来确定。
由(3)表示的公式说明电网用户不愿意为可靠性贷款的付费高于潜在 的被免除的断电费用。然而，市场设计分段的发起者反对(4)即为所消除 的贷款量通过PVCDGMP估价来不合道理的规定上限。在他们的观点中，电 网用户所认识到的潜在的存款更适合是用PVAEL来表达。除了这种不确定 性，门装置费用会或不会反映出较大的方案带给他们的税率存款的节约措 施。根据这些电网用户和分段研究者之间的潜在区别，由PVAEL的较低值 和PVCDGMP的低值，以及PVAEL的较高值和PVCDGMP的高值来界定可 靠性收益贷款69。最终采用的值将不得不通过谈判以及，或者是管理机构处 理而被建立。
由于任何对于可靠性收益贷款69的赋值总是表现出市场设计的观念， 所以需要来自于可靠性设计观念(PVCDGRP值)的估价。这是利用和仅仅 为了满足现行和新的可靠性标准43(源自图6)对相同系统进行分段的配置 和费用相关的税率的节约措施(或成本增加)的级别，通过调节获得动态重 要门装置的在68的费用在71中来提供这种交替估价。假定达到所期望的市 场分段所需要的门装置数量大于仅仅确保系统动态安全所需要的那些门装 置的数量，可靠性设计的估价PVCDGRP就将低于68的PVCDGMP值。
72中，来自于市场设计观念，RBCMDP，69与来自于用PVCDGRP 71表 示的可靠性设计观念的可靠性收益贷款估价的通过谈判以及，或者是管理机 构处理而被接受以成为相互同意的值。这种用于具有完全动态安全的市场设 计的所被接收的可靠性收益贷款(RRBCMDFDS)将在72通过下面方法中 的一种来确定：
●如果所避免的断电费用的现值被唯一的采用那么RRBCMDFDS＝ PVAEL(12)
根据PVAEL值，等式(12)将造成具有完全动态安全分段方案的市场 设计的最低或最高贷款值。
●如果将贷款设定为最高，RRBCMDFDS将通过下面确定：
如果PVAEL≤PVCDGRP则RRBCMDFDS＝PVCDGRP (13)
如果PVAEL＞PVCDGRP则RRBCMDFDS＝PVAEL (14)
●如果优选将贷款设定在最低值，RRBCMDFDS将通过下面来决定：
如果PVAEL≤PVCDGMP则RRBCMDFDS＝PVAEL (15)
如果PVAEL＞PVCDGMP则RRBCMDFDS＝PVCDGMP (16)
在上面的关系中，假定PVCDGMP小于PVCDGRP。只要出于市场设计 的目的进行的分段将包括比可靠性增强投资更多的门装置，就保持这种假 定。通过由(12)到(16)表达的关系限定了可靠性贷款值将落入其中的数 量限制。
RRBCMDFDS值72在73被从执行最优MDSS(从27)的总成本中净算 出来，以生成出于市场设计目的以及为了获得抵抗级联断电的动态安全的期 望级别对ac互连进行分段的净价73。最终结果73将提供确定ac互连任何所 计划的市场设计和动态分段的经济可行性的关键信息。
III.市场之间的传输途径最优和调度
市场之间的传输途径最优和调度(IMTAOS)处理实现了对于利用现有 的和未来的传输基础设施的更佳的方式的处理需求。正如之前所存在的， IMTAOS实现这些功效是通过利用(1)在dc门装置帮助下的在贸易电网地 区(区域)之间的电力潮流的完全可控性，以及(2)通过逆潮流的经济调 度扩张ATC的能力。
如图11、17、19以及21所示，IMTAOS提供了一种在正常电网运行期 间用于最优和调度在对于传输服务的竞争需求之中的地区之间的门装置 ATC的分配。
如果发生电力系统元件故障，在运行良好的电网中是十分罕见的紧急事 件情况将需要备用计划和运行处理。将必须执行这种计划和运行处理以提供 快速的算符和自动控制响应以最小化在预定交易和在系统可靠性上的电力 系统元件损耗的影响。图19到22中表示的实时调度算法可以是抵抗发电和 /或负载主要(或次要)损耗的系统恢复方案的积分部分。因此，尽管新的分 配处理涉及正常的系统运行，其也应该在紧急情况下被评估。
对电力行业改造的近来的以及现行的成就着眼于包括下列相互关联的 市场中的两个或三个的多结算(multi-settlement)系统：明日(DA)、下一小 时(HA)以及实时(RT)市场。IMTAOS提供了用于最优对于集成方式存 在的三个市场的传输系统的利用，如图11到16、17、18、19和20中所示， 其描述了IMTAOS的交互应用。
本发明还用于选定为2-相的结构的区域，通常是DA和RT，其已经在 美国联邦能量惯例委员会(FERC)的标准市场设计初步中有所展望。图11 到16、21和22示出了2-市场系统如何能够通过IMTAOS来协调。
除了时间交互的市场综合，如果实施了用于控制区域之间的电力潮流的 借助于dc的分段，IMTAOS还能够整个不同区域的市场。这一至关重要的性 能实现了两项空前的壮举：(1)将地区之间的任何交易的合同路径与相关电 力潮流的可识别的物理路径相匹配和相一致；以及(2)逆潮流的完全开发 以在电压密集的方向上将ATC最大化。这是通过图11到22中示出的处理来 说明的。
A.常规明日地区之间调度处理
1、综述(图11)
图11所示的处理即使在对于这种服务的联合需求超过物理存在的ATC 时，产生在DA区域之间传输服务用户之中地区之间ATC的最优分配。
当市场共享者将需求提交给他们各自的GO以及用于传输相同的ICC以 在DA市场中进行地区之间的贸易时，用于正常系统运行的新的分配处理在 图11的1开始。GO可以利用不同的提交服务需求的最终期限只要它们在互 相同意的切断时间之内(有可能在前述DA市场明日的7a.m.和10a.m.之间； 也就是实际电网运行的下一天)。
2中，GO将对于DA服务的需求和ICC需要配置地区之间ATC地区内 以及地区之间的系统和市场信息一起传送给ICC。所需要的数据包括市场清 算价格(MCP)，提升费用(如果应用了)，地区内传输服务的费用以及相应 的传输断电和损耗。
ICC在4通过反复核对其从市场共有者以及在其与位于接收端上的对应 物在传送侧上的GO的信息来验证所提交的调度需求。不匹配的需求3将被 送回GO 2，用于审查和最终整理。仅仅由ICC 5确认所匹配的调度需求。并 且仅仅被确认的调度将被进一步进行。
7中，ICC利用自己通过其门装置网络控制地区之间的潮流的能力来产 生逆潮流以及配置满足传输用户需求的最优路线。7中装载的处理在图12到 16中详细示出。其需要GO和ICC的系统状态以及价格表数据6且正如早先 在2的说明中指出的那样。
包含7的处理将必须被运行超过至少两轮。ICC提交最优路线的时间表 8的第一轮结果到GO用于审查和进一步的处理9。10中，如果必要，将修 正GO，它们的DA分送和调度，以及提交将在每一2和6它们提供给ICC 的数据中的任何随后的改变。随后ICC将重复7以产生第二轮逆潮流和用于 电力传输8的最优路线。如果9中的新调度表不需要GO的DA分配的重要 的修正，处理停止且ICC提交其最终地区之间的调度表给GO 11。
12中，GO形式上接受了ICC的调度表。这将允许ICC将其提供的地区 之间调度服务的传输用户进行列表13。
2.明日传输路线选择最优化(图12)
正如在图11到16中详细说明的，DA传输路线最优化处理的目标是获 得dc门装置的互连网络的最低费用的连接调派同时避免到达这个程度有可 能的用户调度表的任何缩减。处理以图4-2的ICC有效的调度1开始。利用 在服务需求的用户模板中提供的信息，ICC确定有效调度表2的服务优先级 和分配能力。随后，将提交分为两个级别：高优先级调度表(HPS)3和低 优先级调度表(LPS)4。HPS表示拥有超过一个或多个门装置的公司服务权 利的用户。LPS是那些选择寻找在as有效基础上的地区之间传输服务的用户。 他们不拥有对于任何门装置的任何权利。(如果用户拥有关于一些门装置的 权利并想要调度其它的一些，它将提交这两种类型的调度：HPS和LPS。)
之后通过他们的分配能力(或者其缺乏)将HPS和LPS平分。HPS被 分成固定HPS(IHPS)和可分HPS(DHPS)。前者表示不希望消耗他们对于 所允诺的任何价格调度表的权利拥有者。DHPS乐于放弃他们在作为报答的 补偿中所持有的容量的某些部分。他们本来为提供容量而出价。LPS也被相 似的平分。然而，能分配的LPS(DLPS)是在其乐于出价的价格上的传输服 务容量的购买者。固定LPS(ILPS)是本来乐于在任何价格上被服务的。需 要注意的是，由5、6、7和8表示的四种类型涵盖了传输用户最广泛的范围。 如果遇到中间或者混合应用，其能够将它们分解为前面所提到的四种类型中 的两个或者更多。
知道了来源(电车、公共服务区域以及起源地区)以及最终的目的地(还 是电车、公共事业以及接收者的地区)，采用简单的借助于计算机的全面的 以及系统的搜索路线来给出所有可能的路线(dc门装置的组合)。仅有在路 线合成上的约束是10所考虑的门装置断电。9的最终产物是一组对于每一调 度表的备用路线。根据适用的门装置数量和所包括的地区的数量，调度表能 够具有10个或者更多的路线。这种类型结果的含意在于在传输服务流畅性 中重要的提高：在整个现状中非常需要的改进。
下一步11是估价对于每一可能路线服务的总费用。这需要两组数据。 首先，通过合计适当的电网服务费13(GO对于地区内的支援服务可能需要 它)和ICC门装置途径费用14来顺次产生的全部具体门装置每一单元的价 格费用12的可靠的估价。13和14两者都被调度表的服务优先权和分配能力 状况影响。所需要的费用信息的第二服务种类是传输损耗的经济价值。这需 要关于具体门装置传输损耗因素的数据和发电值(VOG)预测15。能够从 市场数据追踪者或者其它的方式来得到VOG估价。
在11中所发展的服务的基本路线的总费用和HPS已预付(为他们在他 们路线选择上所需要的权利)的费用以及DLPS乐于为他们的调度表17所支 付的费用相比较。如果经11的路线的总费用超过了17中的相应费率，所说 的路线将被宣布从财政上是不可实行的。将11和17中的信息相结合的结果 是所有可能路线9的矩阵缩减为一组财政上可行的具体调度表路线16。
18中，16的路线矩阵被重组为具体调度表的相异(唯一)配置，金融 上可行的路线18。每一配置有效为备用dc网络分配。三个条件管理配置的 合成：(i)每一调度表必须是每一配置的一部分；(ii)一旦在配置中仅仅能 出现调度表；以及(iii)没有路线能够在配置中被描述超过一次。
18中的信息被传送到图13的算法：(i)指导门装置堵塞管理(如果必 要)；(ii)允许金融上可行的路线18的每一配置的分配-如果必要-通过堵塞 管理和/或按比例LPS缩减；以及(iii)确定用于有效调度表20的最优路线 组(配置)。
3.实际可行性测试和门装置堵塞管理算法(图13)
这一法则的目的是在需要处通过实施门装置堵塞管理来实施所有的金 融上可行的配置实际可行性。在图13中提出的逻辑应用于DA、HA和RT 调度表。
算法应用的主要任务是：
●废除隔离所有进入主要和逆潮流的配置的所有调度表(步骤1到 17)；
●确定那些配置没有堵塞门装置以及那些配置有堵塞门装置(步骤1 到19)；
●采集出不堵塞的配置并将它们移交给用于确定最低费用分离的单独 的算法(图14)(步骤19到22)；
●建立具体门装置供电(主要潮流递减的)以及来自出于堵塞管理目 的而进行支付的用户的需求(用于逆潮流加法器)曲线(步骤23到35)；
●确定哪个(即便要)堵塞的配置必须由于缺少充足的逆潮流加法器 和主要潮流消耗而被缩减(步骤23到36)以及利用图15的算法使得这种配 置服从于按比例缩减(步骤36到38)；
●借助于图16的算法执行用于不能缩减的配置的最低费用堵塞管理 (步骤39到47)；
●如果经济堵塞管理未能生成不堵塞的门装置则使能够缩减的配置进 行按比例缩减(经由图15算法)(步骤40到50)；以及
●将清除了堵塞的配置移交于图14的算法以确定最低费用调派 (dispatch)。
4.用于确定最低费用配置的算法(图14)
该算法确定每一竞选配置服务的总费用(步骤1到17)并利用该结果来 确定作为用于系统18的最优分离的路线的最低费用组合。该算法能被用于 DA、HA或者RT应用。
除了处理服务费用(利用用于GO和门装置ICC服务的价格表费率10， 具体门装置损耗因素以及VOG预测7和分离数据11)，算法还允许估价(i) 配置提高费用(如果对于DHPS持有者购买主要潮流消耗的费用超过从卖出 逆潮流加法器给LPS请求者中得来的收入)(步骤13到16)；以及(ii)配置 的剩余收入(如果来自于逆潮流出售的收入超过用于减少主要潮流的付款) (步骤13到16)。
5.用于按比例缩减的算法(图15)
如果没有候选配置能够产生不堵塞的分离，就必须调用按比例缩减。图 15的算法实现了用于DA、HA和RT请求者的这一任务。算法确保了仅仅对 主要潮流(也就是产生堵塞的那些)做出贡献的调度表被缩减(进行循环4 到32中的步骤10)以及在该组之外仅仅LPS被进行在所需要的服务量上被 按比例缩减(步骤11)。随后将该被确定的能被缩减的LPS按比例调节以消 除堵塞(步骤16到29)。
当每个门装置被清除了堵塞时，算法评估关于组门装置调度由于在它们 所共享的LPS调度表中调用改变的影响(步骤19到27)。所有需要的调界都 在移动到下一门装置26之前实施。算法被设计成以减少门装置堵塞6的顺 序被进行。
此外在缩减某些调度表以清除堵塞中，算法还表明了对于每一配置28 所执行的缩减的总量。以及由于用户调度表的按比例缩减不包括为主要潮流 缩减付费或者在逆潮流方向上出售容量，所以提高费用并将收入设定为030。
图15算法的最终产物是一组经济可行并实际可行的(借助于按比例缩 减)的配置33。随后将该信息传送给图14的算法(以确定在参选的被缩减 的配置之中的最小费用分离)。最后，需要注意的是仅仅如果发现没有不堵 塞的配置并且经济堵塞管理也并不足够，将采用图15算法。调度表的缩减 是最后的方法选项。
6.用于最低费用堵塞管理的算法(图16)
如果(i)没有不堵塞的配置能够被发现；以及(ii)能够避免调度表的 缩减，该算法就训练堵塞的以市场为基础的管理。其能够用于DA、HA和 RT请求者。
算法的目的性功能就是获得在门装置到门装置基础上的堵塞的最低费 用分辩能力。利用堵塞管理需求和来自图13的算法的供电(CMD和CMS) 曲线，通过购买来自DHPS用户1、2和3的主要潮流缩减(也就是下移到 CMD曲线)在当前门装置i处评估堵塞。
沿着CMD和CMS曲线移动的结果可能是下列中的一个：
●DHPS出售者需要的价格在任何级别的调派上都不会和DLPS购买者 给出的价格相交：在这种情况下，在门装置清除堵塞或者会产生剩余(如果 选自DLPS销售的总数超过支付给DHPS购买者的总数)或者发生不足(如 果给DHPS的付费超过来自DLPS的收入)。在后面的情况中，将需要提升费 用。对于剩余的处理将必须通过管理机构的处理来决定。
●两条曲线相交于一个唯一点：命令(正如通常由电网管理者所实践 的)位于两侧的出价人提交单一数量/单一价格的出价或者多点单调增加(对 于DHPS出售者)以及单调减少(对于DLPS购买者)出价，提高在这个唯 一点CMD和CMS的交叉点的机会：用于堵塞管理的市场清算价格(MCP)。 如果MCP的调度表调整的总量显示出等于或者大于清除堵塞所需要的费 用，门装置就是收入中性点：支付给DHPS出售者的数量等于由DLPS购买 者所支付的费用。如果堵塞决定需要更多的调节，多于在MCP能够得到的， 将需要提升费用。根据来自1的结果，算法计算门装置提升5或者门装置剩 余6。需要强调的是在1中陈述的具体功能(也就是，最小化堵塞管理的净 价)确保了每一门装置调派的最低费用调节。
算法的下一个任务是将CMS购买和CMD出售分解为具体的DHPS和 DLPS贡献者7和8。随后将该信息用于修正在当前门装置9和10，以及在 群组门装置(也就是和当前门装置分享受影响的调度表的那些)12到28的 DHPS和DLPS级别。在群组门装置上的潮流的调节以确保主要潮流的逆潮 流19和20的精确更新和跟踪的方式被实施。还采取一些步骤以重新计算对 于每一无意识影响到的门装置的过度调度增量25以及重新构建每一情况26 的CMD和CMS曲线。
作出必要调度表调整，随后算法检查是否有任何一个群组门装置在27 到33中被无意中可减少地实施。随后将可缩减的门装置数量传送到用于最 后按比例缩减的图13中的44。
B.正常下一小时(hourahead)地区之间的调度处理
在图17和18中示出的HA处理基本上和DA应用中的处理相同。除了 一个例外，对于图11和图12的说明在这里也适用并不再重复。两种情况的 不同在于所承诺的用于HA应用的DA调度表的存在。图17和18中由6对 其说明。在图17中，所接受的DA调度表6被包括在送入HA传输路线最优 处理7的输入中。在图18中，DA调度表6被包括进去成为固定高优先级调 度表(IHPS)5组的一部分。最优处理剩下的部分如同在DA应用中所描述 的那样进行。所需的支持算法和图12中所采用的那些完全相同，以图13在 20开始。
C.用于三个结算系统的正常实时地区之间调度处理
正如HA应用中的情况，由图19和20表示的RT处理基本上和DA应用 中的处理相同。除了两个例外，对于图11和图12的说明在这里也适用并不 再重复。两种情况的不同在于：(i)所承诺的用于三个结算系统应用的DA 和HA调度表的存在；以及(ii)由于在实际调派发生之前在合适的有限时 间内进行这些步骤的不切实际而缺少GO审查周期(图11中的步骤9和10)。 图19和20中的6说明了DA和HA调度容量约定的存在。在图19中，所接 受的DA和HA调度表6被包括在送入RT传输路线最优处理7的输入中。在 图20中，DA和HA调度表6被包括进去成为IHPS 5的一部分。最优处理剩 下的部分如同在DA应用中所描述的那样进行。所需的支持算法和图12中所 采用的那些完全相同，以图13在19开始。
D.用于两个结算系统的正常实时地区之间调度处理
还有，由图21和22描述的两个结算系统的RT处理基本上和DA应用 中的处理相同。除了两个例外，对于图11和图12所给出的说明在这里也适 用并不再重复。两种情况的不同在于：(i)所承诺的用于两个结算系统应用 的DA调度表的存在；以及(ii)由于在实际调派发生之前在合适的有限时 间内进行这些步骤的不切实际而缺少GO审查周期(图11中的步骤9和10)。 图21和22中的6说明了DA调度容量约定的存在。在图21中，所接受的 DA调度表6被包括在送入RT传输路线最优处理7的输入中。在图22中， DA调度表6被包括进去成为IHPS 5的一部分。最优处理剩下的部分如同在 DA应用中所描述的那样进行。所需的支持算法和图12中所采用的那些完全 相同，以图13在19开始。
本发明的多种修改、变化和变形可能会落入到后面所附权利要求的精神 和范围之内。本发明不应被认为被限定在参照附图所描述并说明的具体实施 例中。
参考书目
[1]M.Kumbale，T.Rusodimos，F.Xia，以及R.Adapa，TRELSS：用于大电力 系统的传输可靠性评价的计算机程序(A Computer Program for Transmission Reliability Evaluation of Large-Scale Systems)，EPRI TR-100566 3833-1，Vol.2， April 1997。
[2]见实例：(1)Y.V.Markarov和R.C.Hardiman，“危险、可靠性、级联和 改组(Risk，reliability，Cascading and Restructuring)”，CIGRE/IEEE PES国际电力 传输系统的质量和安全讨论会，蒙特利尔，加拿大，魁北克，2003年10月7 -10日；以及(2)R.C.Hardiman，M.Kumbale和Y.V.Makarov，“利用TRELSS 的多方案级联故障分析(Multi-Scenario Cascading Failure Analysis Using TRELSS)”，CIGRE/IEEE PES国际电力传输系统的质量和安全讨论会，蒙特 利尔，加拿大，魁北克，2003年10月7-10日。
[3]Roy Billinton和Ronald N.Allan，“工程系统概念和技术的可靠性评价 (Reliability Evaluation of Engineering Systems Concepts and Techniques)”，Plenum Press 1。
[4]参见实例，脚注1中引用的参考。
[5]见J.王，“在统计物理学中的有效蒙特卡罗仿真方法(Efficient Monte Carlo Simulation Methods in Statistical Physics)”，计算科学部，新加坡，新加坡 国立大学，2001年3月15日。
[6]参见实例[2]中引用的参考。
[7]参见实例[1]中引用的参考。
[8]参见实例[2]中引用的参考。
[9]参见实例脚注[1]中引用的参考。
[10]见实例：Hiller，Frederick S.和Gerald I.Lieberman，“运行研究 (Operations Research)”，Holden-Day公司。(1974)。
[11]见[3]、[5]和[10]。还见：(1)5.Burns和G.Gross，“服务可靠性值(Value of Service Reliability)”，IEEE输电系统，第3卷，825-834页，1990年8月； 以及(2)S.Yin，R.Chang和C.Lu，“高技术工业的可靠性价值评估(Reliability Worth Assessment of high-Tech Industry)”，IEEE输电系统，第18卷，No.1， 359-365页，2003年2月。
术语表
CDF 可缩减主要潮流
CFS 逆潮流调度表
CLPS 可缩减低优先权服务
CLPSS 可缩减低优先权服务调度表
CMD 堵塞管理命令曲线
CMS 堵塞管理供电曲线
COG 门装置容量
COS 服务费用
DA 明日
DFS 主要潮流调度表
DHPS 可调派HPS
DLPS 可调派LPS
DOSD OSD中的估价差
GO 电网运营者
GR 门装置收入
GS 门装置剩余收入
GU 门装置提升收费
HA 下一小时
HPS 高优先权调度表
ICC 互连协调中心
IHPS 固定HPS
ILPS 固定LPS
LPS 低优先权调度表
LPSS 低优先权服务调度表
MS 改进的调度表
MXD 最大需求
MXS 最大供电量
NCMC 堵塞管理的净价
NCS 可缩减调度表的数量
NFC 可行配置的数量
NGF 网络门装置潮流
NMS 改进的调度表的数量
NOCC 可缩减的配置的数量
NOCG 可缩减门装置的数量
OLDHPS DHPS的旧值
OLDLPS DLPS的旧值
OSD 过度调度表变量
PD 需求出价的价格
PS 供电出价的价格
RT 实时
TCC 总配置的缩减
UC 不能缩减的配置
VOG 发电值
如上面所指出的，分段指的是将ac互连分解成为几个地区从而使得这 些区域之中的电力潮流将仅仅通过dc门装置的网络来进行。ac互连是包括 几个充分互连的控制区域的电网，每一个所述控制区域都包括了一个或者多 个遵循一组相异的输电和大电力贸易价格的服务地区(例如，为美国48个 毗邻州提供服务的三个ac互连)。
控制区域是一个或者多个传输系统以及相关的基础设施，由一个或者多 个机构所拥有但是由单一政权下的服务价格费用、市场规则以及运作和控制 装置及经营机构(management)来管理。
地区是由能够控制所有的地区内的实际电力交换(输入和输出)的dc 门装置系统可以识别的一部分ac互连电网，以及在系统运行的整个时间中 ac互连的其余部分。
dc门装置是dc互连装置，连接着两个ac地区从而使得其位置以及和适 当位于被分段的电网中的类似装置一前一后或者相互联合的运行将提供区 域之间电力潮流幅值以及方向完全控制的机构。门装置包括：(1)位于连接 两个地区的输电连接上的一对或多对背对背(back to back)(BTB)ac-到-dc 以及dc-到-ac变换器，或者(2)位于两个地区之间的被变换的ac连接终端 上的一组ac-到-dc以及dc-到-ac变换器，以及(3)是(1)和(2)相结合。 除了由门装置来分离地区之外，分段还包括在费用考虑认为不应对dc技术 进行投资的ac互连中的建立切断能力(establishing cuts)。
图1示出了沿着三个电网运营者：GO(A)、GO(B)和GO(C)的边界进行 了分段的ac网络的典型实例。GO(A)在自己内部的区域中还被分段成为两个 ac地区。粗虚线表示GO边界，且点线表示GO(A)中地区之间的边界。
浅直线描绘出能够区别出电压等级，例如60kV到500kv的ac输电线。 圆点表示ac变电站(substation)，虽然在图1中没有示出，但是它们按顺序 连接到各种不同的低压和高压线路以及发电机和负载上。方点表示ac-dc电 站，包括多对BTB变换器和单个的ac-dc变换器。粗实线表示GO(A)被分段 的区域之一和GO(C)地区之间的dc线路。
图1所示的四-地区是异步的，并且彼此之间不具有包括在对多重负载 输送点分配电压中通常采用的低压ac线路的任何类型的ac互连。可以对大 小范围从几千兆瓦到相当大的ac电网比如表示为数百吉瓦的北美的西部和 东部互连实施分段。
通过dc装置完全控制异步ac地区之间的潮流。该装置由数组地区之间 的dc连接(也就是，dc变换器和线路)组成。
图2示出了每一个GO以及dc互连的运行中心。这些中心的每一个都由 中心控制指挥部和下属报告中心组成。通信连接如细断续线所示。连接是用 于话音通信、数据交换、监视以及系统控制的目的。每一地区的ac输电网络 通过其GO来控制。邻接的GO可以共用dc电站和线路来运行。可选择的， 互连协调中心(ICC)可以操作dc装置。地区之间的贸易调度将仅仅由ICC 来发展和加强。
典型的，所有共同表示ac和dc线路以及互连的设备属于多重的拥有者， 这些拥有者需要在GO和ICC的指示下运行设备，并且他们还要从用户以及 网络的获益者那里获得收入。
图3示出了图1和2中示出的dc互连门装置的典型负载。对每一地区标 示出总发电量(包括出于简化目的的备用边界需求以及损耗)和负载量，以 及每一dc互连连接的电力潮流和潮流方向。
指出的是，ac地区之间的潮流完全通过区域之间的dc潮流确定。在任 一dc互连点的潮流变化可以通过在一个ac地区内增加发电量以及在dc门装 置另一侧的ac地区内减少发电量来使之匹配。可选择的，在所包含的每一 地区内的发电量能够保持为恒定值，且通过在相同的两个ac地区之间的一个 或者多个dc互连点的潮流的反向变化来补偿在一个dc互连点处的潮流变化。 将每一个ac地区的发电量和负载保持为恒定值时，通过dc互连点改变潮流 的能力证实了通过应用dc门装置使得流动性成为可能。通过允许对发电量 和dc门装置潮流两者进行改变可以进一步增强流动性。
II.分段设计以促进有效市场运作
将ac互连分段以促进有效的市场运作依照图4和10中所列出的处理所 表示的步骤来进行。处理将市场便利化所引发的费用从被分配用于增强可靠 性的费用中分离出来。这种分离实际上是为了合适的资金分配以及输电服务 定价和费率设定的应用，从而用于在改进市场设计中对于最初所认准的投资 对可靠性贷款进行定价(valuing)和收集(capturing)。
A.基于电流可靠性标准的市场设计分段
增强市场功能和运作的设计需要将位于所有由不同市场价格指导的大 电力市场调节地域每一对之间的每个ac连接处的ac互连的利益进行分段。 对于这种需求的适应造成了对于互连进行的分解，将其分解成其边界与主导 市场价格边界相对应的ac地区。随后每一个ac地区将在一组不同的在内部 相一致的由可应用的价格规定的市场规则下运行。限定了任何一个地区的边 界将必须和分配给该地区的互连的GO部门联合管辖的地区相一致。GO是 管理一个或多个输电网络运行的任何一种实体，比如纵向综合公共事业、联 邦电力市场代理、独立输电公司、独立的系统运营者、地方输电机构和其它 的输电服务提供者。地区可被限定为单个GO服务地域的一部分，或者它也 可以很大，大至结合理几个GO的控制区域。由于dc互连技术实现了对于地 区之间的电力潮流幅值和方向的完全控制，因此地区可以由并不连续的ac 网络组合来组成。
图4中，设计处理由将目标ac互连1的现有配置分解成为一定数量的 ac地区而开始，所述分解利用了基于利益2的市场设计所期望的价格边界和 合适的分段工具3。这样，所有在被限定的地区之间的输电连接将被识别， 且BTB变换器将被安装在绝大部分(如果不是全部)的在相邻的已经建立 了价格边界的地区之间的ac连接处。一些情况下，经济环境倾向于ac到dc 的线路变换。在其它情形下，分段可以造成某些连接尤其是低压类型的连接 被不经济的维持着，且不得不至少在正常运行期间被断开。所需的BTB，线 路转换和ac连接失效将必须通过在经受应用技术、经济和规则标准的相邻地 区间的风险承担者之间的合作努力来确定。
得到的配置就是初始市场设计分段系统(MDSS)4。
由于缺少来自相邻系统的同步的ac支援而不能令人满意的减轻内部(也 就是国内的)发电或者输电断电，一个或者多个部门服务区域在被分段之后 获得降低了的电网可靠性性能是有可能的。因此，MDSS的可靠性性能不得 不采用当前所应用的可靠性标准7通过实施地区内的可靠性调查6来进行评 价。已充分开发用于进行可靠性调查6(包括负载潮流仿真和系统稳定评定) 的解析方法以及软件工具，通常它们也被采用。[1]可靠性性能评估的结果和 电流标准8进行比照。如果发现MDSS地区内的可靠性性能不合格，对于地 区内的ac升级的有限投资将被批准9。任何发生的补救性的ac升级的费用 将不得不由在缺少同步支援之后担心地方服务可靠性降低的ac互连部门(由 于在分段之前，他们有效的倾向于它们邻接的ac系统并不必具有用于这种支 援的适当的合约配置)来全部或者部分的承担。达到这个程度，不是由在受 影响的地区内的受益者来为地区内的ac升级进行支付，最初的MDSS的费 用将被更新5。可选择的，ac升级的费用将被分别的追踪和恢复为地区内可 靠性支援收费。尽管地区内升级费用最终的分配将必须通过谈判来确定，图 4中列出的算法给出了一条最基本的信息：维持通常在互连的ac网络中互换 的之前分段的同步支援等价的假定价格。缺少这类的信息就不会有有意义的 谈判能够进行。
一旦由电流可靠性标准观点判断MDSS性能为适合，就建立了最优的 MDSS 10。得到的设计没有考虑高于电流可靠性标准的可靠性值的提高。结 果就是仅仅出于市场设计目的的最优分段的总费用11。
B.基于完全动态安全的市场设计分段
仅仅因为dc电流是允许通过dc门装置的，这就避免了在ac地区之间传 播ac干扰。这里特别感兴趣的是对于费用相当高的类型的ac干扰其频率和 强度的缩减潜力(potential)；也就是，由某一类触发事件引发的互连或者电 网范围的级联断电。级联断电能够导致负载和发电的严重匮乏，并且有可能 引发系统崩溃。为增进市场设计目的而安装的门装置将阻止断电在地区之间 的传播。然而，这一故障还将在单个的地区之内持续。此外，门装置并非百 分之百的可靠(归因于正常的故障或者是潜在的妨害和恶意破坏行为)。换 句话说，将总是有发生级联断电的残留危险。在分段方案被限制在增强市场 性的情况下，这种危险就不能被忽略。通过对能造成应用高于单纯市场设计 方案需求的dc门装置和相关技术的新的计划和运行标准进行改进和加强， 政策制订者可以选择消除或者充分减少级联断电的残余危险。这种标准之所 以新是因为它们将和高于或者超过当前工业应用的可靠性版本(issue)相适 应。它们的种类以及细节属于由政府和协调者与电力行业协商后而采取的政 策决定。新标准或者是在减少或者甚至为充分消除级联断电的影响范围和严 重性时所希望达到的一组性能标准，或者为经济准则(例如，对电网进行分 段所增加的费用并不超出减少残留的级联断电所需费用增加的收益)。
图5示出了特别并仅仅出于市场设计目的进行配置的MDSS如何进一步 改进，以满足新(级联断电)标准。所列出的处理修改所设计的分段方案， 以增强市场运行进入动态安全(也就是，完全不受级联断电影响)MDSS。 其开始于对被分段电网系统动态进行多次评估，其中每一次电网都为了更好 的遏制级联断电而做出修改。在多次评估的第一步骤中，通过指导系统动态 调查12利用一组设计用于检测和评价互连动态响应的综合扰动13来评定 MDSS 10的动态性能。
系统扰动是能够引发级联断电的事件或者意外事故。引发的事件由下述 系统组件类别中的一种或者多种中的两个或更多个元件提供服务的偶然(非 计划性)切断(removal)组成：(i)发电单元，(ii)地区内的输电设备(例 如，公共塔杆、公共路权上的连接以及断路器)，以及(iii)包括dc门装置 和dc连接的地区之间的dc输电装置。易损元件目录必须大于现有基础设施， 以包括在利益的整个计划范围要采用的所有的附加、升级以及报废装置。意 外事件或者可以是通常的意外事故，或者可以是破坏或者人为破坏行为。通 常的引发性意外事故是由取决于磨损或者由相关气候引起的机械故障，和， 或人为(操作者)错误的结合引发的。破坏和人为破坏行为可以为有限(地 方化的)类别或者是对电网协作侵袭的形式，且可以从国内或者国际范围内 的源头发出。无论是否标准，系统扰动13的列表必须很宽泛，其中它应该 包括能够引发级联断电的可能事件。然而，为了降低残余的级联断电的影响 而执行的新的计划和运行规则19能很好的指示出意外事件13选定的范围。 用于识别并将意外事件进行归类的算法已经有所改进并能够被改善以预备 出所需要的数据组13。[2]
在进行系统动态调查12时，利用蒙特卡罗仿真技术模仿相容(非迭加) 队列中的意外事件的随意出现来施加扰动组13。(也可以应用其它不太严格 的技术。[3]然而，有这样的危险，就是采用可选择的方法可以导致过多依赖 于主观的专家意见。)仿真意外事故的持续时间和频率必须根据在电网配置 中所包括的以及被期望进行改建的那些元件的性能历史信息。潜在的破坏和 人为破坏行为必须通过破坏和人为破坏(安全)仿真方案来证明。
除了利用蒙特卡罗队列仿真意外事故的发生，系统动态调查12还包括 应用用于进行电力潮流仿真和稳定分析的成功建立的软件工具。[4]系统动态 调查12的初始结果包括对在每次仿真运行期间被分段的互连面临意外事件 的性能的详细计算。这些计算将详细说明所观察到的电压和频率偏移，负载 服务中断的数量、持续时间和电路位置以及和每一引发的意外事故相关的降 低的发电量。
利用遍布所选定的计划范围的负载生长以及分配以及发电产品的未来 图案的预测17，对于每一次仿真运行都处理系统动态调查12产生的信息， 进行预报14，包括：(i)负载服务中断，以及(ii)发电量下降。在负载损 耗的情况下，利用地理位置和服务类别17的负载生成和分配方案，系统动 态调查12的结果能够被解释成为顾客服务类别的、白天时的以及提供电力 14的公共事业的数个兆瓦小时负载降落的服务中断。发电降落信息12还可 以具体为工厂断电调度，包括停工和复工需求14以及来自发电方案17的输 入。
利用顾客的服务价值(VOS)预测17，级联断电14的负载损耗影响可 以解释成级联断电费用16所期望的现今价值。通过由取决于级联断电的服 务损耗的历史费用补充的顾客调查方法能够获得VOS输入。失去的发电量 16的现值能够通过将未连接的发电量14的预测和发电量(VOG)预测17的 值结合起来而估算。VOG数据能够从由产品费用模型和/或基于市场的预测 所产生的批发价格的预测来获得。
将对所需数量的全部蒙特卡罗仿真进行现值的估计，以生成负载和发电 量损耗价值的期望值预测16。所需要的仿真数量依赖于为了节省计算量而采 用的方法(例如，重要性抽样)。[5]等式(1)和(2)给出了用于基于来自 14和17的信息计算16中的负载和发电量损耗的现值的简化了的表达式。
其中：
PVCOCLL＝负载损耗的级联断电费用现值，$
PVCOCLG＝发电损失的级联断电费用现值，$
R＝蒙特卡罗仿真运行数量
r＝蒙特卡罗运行序号
T＝仿真系统运行周期的数量
t＝系统运行的时序步骤(周期)
DR＝每一时序步骤t的贴现率
I＝被仿真的引发的事件的数量
i＝引发的事件序号
C＝顾客类别数量
c＝顾客类别序号
G＝暴露于级联断电中的发电厂数量
g＝发电单元序号
COLLi，c，t＝在时间t由事件i在顾客类别c中引发的级联断电负载损耗
COLGi，g，t＝在时间t由事件i在电机g上改变的级联断电发电损失
VOGg，t＝在时间t发电机g的发电量值
VOSc，t＝在时间t给予用户类别c的供电量值
连同和被仿真的残留级联断电相关的负载和发电损耗一起，系统性能指 标的期望值可以在16中从负载和发电数据预测17，以及负载和发电损耗数 量14得出。即使用于被分段的网络的指标的数量和种类已经被确定(很可 能大部分由政策制订者和管理团体确定)，这一观念已经被处于电力发电和 传输循环所有阶段中的产业采用。需要指出的很重要的是，期望指标必须和 用于减轻级联断电所采用的计划(新)规则19相一致。
在16中，第一次循环的现值结果表示最优的MDSS不能阻断的残余的 级联断电的费用。传递这一信息作为为了识别最优MDSS配置中的动态有效 门装置而做出贡献的一部分处理的步骤59(参见图8)。
在18中，对照所采用的新标准19测试分段的现今水平。由于标准19 的形式或者为一组性能标准(极限)或经济目标或者两者都是，18中的测试 是灵活的。特别的，依赖于优选的设计方针，18中可以做出下面测试的一个 或者两个：(i)探知16中的性能指标的期望值是否满足新标准19，以及(ii) 确定电网分段费用中现今递增增量的当前值是否超过16中所减少的残余级 联断电的费用的当前值。如果这一可应用的测试的答案是肯定的，就可以获 得动态安全市场设计分段的系统22并且不必再进一步进行分段。如果答案 是否定的，就会妨害新规则从而需要额外的分段20。
在20中，通过添加一个或多个门装置或者采取其它措施(例如断开正 常运行的ac连接)进一步对系统进行分段。该行为导致有至少一个地区被分 解成为两个或者更多个地区。结果就是被修改后的MDSS 21。随后对新设计 21进行如早先所述的系统动态调查12其自己的循环。采用蒙特卡罗仿真技 术检验与新标准的符合程度来重复运行评价处理。如果答案还是否定的，就 再对电网进行分段，并实施剩下的步骤。继续处理直到证实已经满足。在这 一点上最后的结果就是一套完整的能够适应新(级联断电)可靠性标准市场 增强设计的的配置、资金和O&M费用、最终残余级联断电费用(即便要) 以及性能的规格22。
在仅仅出于市场设计目的进行分段的情况下(图4)，由于附加分段之 后在MDSS上实施地区内发电和/或输电断电，一个或者更多的部门服务区 域经历降低的电网可靠性性能是有可能的。这种状况能够以在部分A(图4) 中所概述的相同方式来应付。处理由通过采用当前实施的可靠性标准24进 行适当的地区内的可靠性调查23而对动态安全MDSS22的地区内的可靠性 性能进行评价而开始。所进行的调查23包括传统负载潮流仿真以及系统稳 定性评估。随后将评估结果和现今的可靠性标准24进行比照25。如果发现 地区内的可靠性性能是不合格的，将引入26地区内的ac升级。所影响地区 内的初始受益人不需要为实现ac升级而支付，动态安全MDSS的费用也必 须被升级22。可选择的，新费用将被分别追踪并恢复作为地区内的可靠性支 援费用。还有，地区内升级的费用的最终分配必须通过谈判来确定。图5列 出的算法给出了对维持通常在互连的ac网络中互换的之前分段的同步ac支 援等价的假定价格。
地区内可靠性性能的增量调节和评估一直被重复直到在25建立了适合 的系统设计。一旦完成这步，随后就将地区内的升级费用计算入产生的28 附加费用的总估价之中，随后将结果28加入到动态安全MDSS22的费用中 来给出出于市场目的对互连进行分段以及当满足当前(地方)计划和运行可 靠性标准时为对抗绝大多数(如果不是全部)级联断电事件保证电网安全的 费用的总估价27。注意的是，27也传达出(由16)与系统动态调查最后一 轮所确定的残余级联断电相关的费用的当前值。
C、仅仅为可靠性而分段
对于电网可靠性投资和对于市场增强投资不同的是：(i)如何分配计划 费用，以及(ii)比例节约的经济可实现水平。
首先，关于费用分配，和市场设计增强不同，保护公众不受级联断电影 响是使得被分段的互连的所有输电系统部分受益的“通用良好”服务，因此 这种可靠性服务的成本能够被证明在整个互连上面是以价格为基础的(也就 是，通过调度命令被结合进顾客零售价格)。在市场增强的情况下，由于获 益被局限在单个GO以及在某些情况下限制在几台发电机或者甚至是单个的 供电者上，计划费用不能在互连范围上以价格为基础。作为可靠性性能和市 场运行两者最主要的计划影响，挑选出主题并正确的调派输电投资的费用和 收益一直以来并且仍旧是强烈的研究和商讨范围。手边的本发明直接立足于 这一问题并给出了一种用于关于在电网的互连范围上分段解决这一问题的 新颖并强有力的方法论。作为这种方法的基础的原理也可以应用到影响包括 灵活ac输电系统(FACTS)方案的可靠性和市场增强两者的ac投资中。
其次，可靠性投资将包括不同等级的经济措施。例如，以多重调节市场 权限对互连进行分段以将级联断电最小化可以比仅仅出于市场设计目的对 其进行分割需要更少的门装置。由于所安装的用于任何一种分段投资的门装 置的价格很可能对于总体方案所获得的门装置的型号和数量非常敏感，关于 安装的门装置费用应该为多少限定于两种观点：(i)基于可靠性估价，以及 (ii)市场增强值。因此，以dc门装置被免除掉的投资费用(作为市场设计 分段方案的副产品)的形式用于减少和消除级联断电的贷款的任何金额必须 从除去基于市场的途径之外纯粹的可靠性投资观点中进行估价。
这部分设计处理实现了两个目的：(i)它建立了对仅仅消除或者最小化 级联断电影响而对ac电网进行分段的费用的估价，以及(ii)它确定出用于 最小化或者甚至是消除级联断电所需要的门装置。实现第一个目的的结果可 以解释成所避免的费用贷款——来自于严格的可靠性投资远景——作为对 于改进动态性能市场设计分段方案贡献的补偿。实现第二个目的将建立重要 的动态市场设计门装置的证明。
正如图6中所详述的，用于仅仅增强可靠性性能而对ac互连进行分段 的处理和为了将适应市场的分段方案转化为动态安全电网(也就是图5)而 改进的处理非常相似。两者间唯一的不同就是起始点和最终产品。对于目前 所述的情况，处理在1以所有权的ac互连的现有电网的配置和性能参数开始 并以适应所有当前和新的(动态性能)可靠性标准(图6)的被分段系统为 结束。图5的情况下，起始点是MDSS且最终产品是动态安全市场设计。
由ac互连15的动态性能的公知历史指导通过在特定连接的战略位置上 插入BTB变换器，也有可能是通过转换一些地区之间的ac连接以及断开其 它用于正常运行36的ac连接，可将现有的ac电网1分解成为由一定数量的 异步ac地区组成的初始系统设计29。
随后对初始设计29进行其动态性能的多次评估，其中每一次电网都被 进一步增量分段直到满足用于牵制级联断电的特定标准。在多次评估的第一 步骤中，通过进行系统动态调查30利用一组表示所有能引发级联断电的可 信事件的扰动31来评定初始设计29的性能。这里所用的扰动和应用于图5 中的MDSS中的那些扰动的不同之处仅仅在于分段设备(例如门装置)故障 和断电情况组不再相同。用于减轻残余的级联断电影响的新的计划和运行标 准35能够确定意外事件31的范围。还有，用于识别并将意外事件进行归类 的算法已经有所改进并能够为适应31所需而被改善。[6]
最好利用蒙特卡罗仿真技术模仿非迭加队列中的意外事件的随意出现 来施加扰动31。被仿真的意外事故必须根据在互连配置中所包括的以及被期 望进行改建的那些电网元件的性能历史信息。潜在的破坏和人为破坏行为必 须通过安全仿真方案来证明。
系统动态调查30还包括应用用于进行电力潮流和稳定分析的传统工 具。[7]30的初始结果包括对在每次仿真运行期间被分段的电网在意外事件发 生之后的动态性能的详细计算。这些计算将详细说明每一次仿真意外事故的 所有观察结果例如电压和频率偏移，负载服务中断的数量、持续时间和电路 位置以及未连接发电事件。
利用遍布所选定的计划周期的负载生长和分配预测17以及发电产品预 测，对于每一次仿真运行都处理系统动态调查30的结果形成预报32，包括： (i)负载服务中断，以及(ii)发电未连接。由服务17位置和类别利用负载 生成和分配预测，动态调查30的结果能够被转化成为顾客服务类别的、日 时的以及提供电力的公共事业32的数个兆瓦小时的服务中断。利用来自发 电方案17的输入，来自30的发电未连接信息还可以解释为工厂断电调度32。
利用VOS方案17和级联断电32的负载损耗影响，随后可以计算级联 断电费用的期望现值33。通过由取决于级联断电的未调度的服务损耗费用的 历史数据补充的习惯性的顾客调查能够获得VOS数据。失去的发电量33的 现值能够通过将未连接的发电预测32和VOG预测17结合起来而估算。VOG 数据能够从由产品费用模型和/或基于市场的预测所产生的批发价格的长期 预测来获得。
将对所需数量的全部蒙特卡罗仿真(由为节约计算量采用的方法所决 定)进行负载和发电量损耗价值的期望值预测33。等式(1)和(2)给出了 用于基于来自32和17的结果对33中的负载和发电量损耗的现值进行估价的 简化了的表达式。
在33中，利用负载和发电预测17，以及负载和发电损耗数量32能够计 算系统性能指标的期望值。用于被分段的网络的指标的数量和种类很可能大 部分由政策制订者和管理团体确定。行业中已经在电力发电和传输循环所有 阶段中采用性能指标。出于分段的目的，期望指标必须和所采用的新规则35 相一致。
34中，对照新标准35测试分段的现今水平。根据选定的设计方针，在 34中可以做出下面测试的一个或者两个：(i)确定33中的性能指标的期望 值是否满足所适用的新标准35，以及(ii)确定电网分段中最后的递增增量 费用的当前值是否超过从33中所减少的残余级联断电的费用的当前值。如 果对于一个或者两个问题的回答是肯定的，就已经获得38动态安全设计并 且不必再进一步进行分段。如果答案是否定的，就会妨害新规则从而需要额 外的分段36。
36中，通过添加一个或多个门装置或者采取其它措施(例如断开正常运 行的ac连接)进一步对系统进行分段。该行为导致有至少一个地区被分解成 为两个或者更多个地区，结果就是被修改后的设计37。随后对新设计37进 行系统动态调查30其自己的循环，且采用蒙特卡罗仿真运行评价处理以检 验与新标准的符合程度。如果答案还是否定的，就再对电网进行分段，并重 复测试。继续处理直到证实已经满足。在这一点上结果就是一套完整的能够 适应新(级联断电)可靠性标准的分段设计的配置、资金和O&M费用、最 终残余级联断电费用(即便要)以及性能的规格38。
在设计处理中的下一步骤是评定实现地区内升级以对于取决于电网分 段的互连ac支援的任意损耗进行补偿的需要和费用。这是通过采用当前所应 用的可靠性标准24进行适当的地区内可靠性研究39通过对动态安全设计38 的地区内的可靠性性能首次进行评测而实现的。所实施的研究39包括传统 负载潮流和系统稳定性分析。39的结果在40与当前的可靠性标准24进行比 较。如果发现可靠性性能不能满足，那么将执行地区内的ac升级41。ac升 级达到的程度不是由初始受益者来进行支付，38中的动态安全设计的费用将 不得不被更新。否则，将单独记录并且恢复新的费用作为地区内的可靠性支 援费用。地区内升级的费用分配将必须通过谈判来决定。图6中的算法提供 了用于确定保持通常在互连ac网络中交换的预分段同步ac支援的等效物 (equivalent)的假定价格的方法。
在40，重复对地区内可靠性性能的增量增加和评估，直到确定系统设 计的合适性。一旦达到，就采用将地区内的升级费用录入到要承担的附加投 资的总估价中42。随后在43中将42的结果添加到动态安全设计38的费用 中，以产生对互连进行分段从而仅仅确保电网不发生绝大多数(如果不是全 部)级联断电事件同时还符合电流(地区)计划和运行可靠性规则的总费用。 注意的是，43还提供了通过33最后设定的性能指标以及用于可靠性设计方 案的剩余储运损耗的当前值。
D.没有分段的ac互连的动态性能评估
由于安装用于市场改进分段方案的dc门装置(gate)能够阻碍地区之间 的断电传播(级联)，这种投资可以符合可靠性贷款。这种收益对于经济地 有理由的实施资本密集型方案是基本的。评估面向市场分段投资的可靠性标 准需要确定能够建立并为可靠性提高而服务的门装置以及和所得到的级联 断电影响中的缩减相关联的顾客的储蓄。这就使其有必要依次建立用于以下 方面的现状基准：(i)评价被分段电网的动态性能，以及(ii)识别能够有助 于减少将电网暴露于地区之间的级联断电的门装置。所需要的基准构成为缺 少在整个协议的计划范围之上进行分段的电网的动态性能的基础预测。预测 能组成一组未来级联断电的互相相容的基础方案以及用于所影响的未分段 的ac互连的相关费用。
图7中在44开始核定未分段电网的动态性能。这里，在能够指导超越 数年计划范围的必要的系统动态调查的详细程度上，将发电和传输系统的配 置以及未来的负载增长和分布图形列入清单。所必需的信息包括其中所采取 的(一致同意)用户负载的预测以及所期望的发电增加、升级和报废，以及 所计划的传输投资(除去分段过程方案)。
采用涉及用于测试和评估ac互连的动态响应的一组广泛的扰动46通过 实施系统动态调查45来评估未分段电网44的动态性能。在这部分设计处理 中采用的扰动和在设计充分安全集中于市场的方案(也就是图5中的13)以 及其中通过被模仿46的扰动来表示的起动事件不包括用于dc门装置和相关 分段需求的故障模式的集中在可靠性上的分段投资(也就是图6中的31)中 所实施的那些扰动是不同的。除了这种例外，容易受到攻击的电网元件和相 关的候选起动事件的目录必须扩展并超过现有的基础设施以满足在遍布行 业的整个计划范围上采取的设备增加、升级和报废，因此其应当满足图5(在 13)和6(在31)的那些要求。用于确定和排列起动时间的那些运算规则仍 旧适用。[8]
在实施系统动态调查45中，优选利用蒙特卡罗仿真方法模仿相容队列 中的发起事件的随意出现来施加扰动组46。仿真意外事故的持续时间和频率 必须根据在包括ac互连的发电和传输系统的配置中所包括的以及被期望进 行改建的那些元件的性能历史信息。潜在的破坏和人为破坏行为必须通过破 坏和人为破坏(安全)仿真方案来证明。
系统动态调查45还包括应用用于进行电力潮流调查和稳定分析的公知 软件产品的应用。[9]45的主要结果包括响应于在每次仿真运行期间导致的发 起事件的未分段互连的性能的年度记录。这些记录将详细说明观察到的电压 和频率偏移，丢失的负载的数量、持续时间和电路位置，以及和每一次起动 意外事故相关联的未连接发电。
处理系统动态调查45生成的数据进入在每一次仿真运行期间由级联断 电引发的负载和发电损耗的预测47中。47中的负载损耗预测将负载生长和 分配方案(通过地理位置和服务级别)17和系统动态调查45的结果相结合， 以详细说明所计划的影响的细节。包括根据用户服务级别的下降负载的兆瓦 小时，供电日期和效率。通过将来自17的发电方案和来自45的发电断电结 果相结合还能组合详细的发电损耗预测。
利用来自17的VOS方案，将47中级联断电的负载损耗和发电影响传 解释为对没有电网分段的级联断电的用户的费用48所期望的现值，通过科 学的用户调查产生VOS数据，如果必要就根据历史信息在通过根据未调度 的服务损耗事件引起的损失上进行补偿。通过将发电损耗的计划和来自47 和17的VOG预测分别结合能够计算损失的发电的现值并将其传送到48。从 由产品费用模块产生的长期批发能源价格以及，或者是基于市场的预测能够 获得VOG数据。等式(1)和(2)提供了基于来自47和17的信息用于计 算48中的负载和发电损耗的现值的简单表达式。
E.在仅仅出于市场设计目的进行分段的系统中确定动态临界门装置
这部分处理的目的是：(i)确定那些能够被认为是对于避免或者减少事 故以及，或者是级联断电的严重性实际有贡献的dc门装置；(ii)量化购入、 操作以及维持所确定的门装置的费用；以及(iii)评定所避免的服务中断和 由于分段引起的频率降低、级联断电的持续时间和严重性造成的被转移的中 断。
确定动态重要门装置是用于评估和建立用于由市场驱动的分段方案的 可靠性受益贷款的基本步骤。图8的多路处理以配置10中的最优MDSS开 始。用作关于用于互连43的集中于可靠性的分段的门装置的位置的引导信 息，通过去除一个或者多个门装置，以及或者通过关闭正常打开的地区间的 ac节点49产生改进的MDSS 50。
随后对改进的设计进行系统动态调查51。调查所需要的信息包括：(i) 一组设计用于评价互连的动态响应和互连将宽范围扰动的结果最小化的能 力的系统扰动46；以及(ii)其动态性能被评估的电网的充分详细说明。通 过调节最优MDSS信息基础10以包括在49所引起的所有变化来适应第一种 需要。所实施的扰动46应当和用于评估电网的未分段版本(图7)动态性能 的组相同。
52处的第一路调查结果将提供由于产生的断电在降低的负载和未连接 的发电的量方面改进的MDSS50的动态性能测量。这些方案源自将51中关 于负载和发电断电事件产生的信息和未来负载预测53(通过服务地区和用户 级别)以及专用设备产量(期望)相结合。随后采用VOS和VOG方案53 将结果52传送进入和剩余(接通的)级联断电相关联的费用现值的预测54 中。计算现值估价的方法和未分段系统情况(图5中的14、16和17，以及 等式1和2)中所描述的相同。动态性能指标的方案还能在54中根据负载和 发电展望53预测以及模拟断电损耗52来产生。
在55中，将改进的系统动态性能和未分段的ac互连48对于相同的一组 扰动的响应进行对比。通过在图7中描述的步骤获得未分段的电网48的性 能。如果55显示出改进的系统的优异的性能，下列行为之一或者两者就要 都被采用：(i)将一个或者多个门装置从电网移除；以及(ii)恢复一个或者 多个开放的ac连接用于正常运行49。随后采用扰动组46再次评估51改进 的MDSS 50的动态性能。顺次执行步骤52、54和55以将系统性能相对于未 分段(现状)电网进行评估，并且如果必要就借助于49的方式进一步做出 调整。重复分段系统的改进和评估知道其性能几乎等于未分段的电网。门装 置的增量移除和其它分段测量以及改进系统的动态的随后估价应该显示出 在包含系统范围内的扰动中的失效的市场设计特征的贡献的重要性。
确定局部分段电网的动态性能并不优于其未分段的版本并不保证其实 施的更糟糕。步骤56和57是用于确保电网44的改进的分段系统50和未分 段版本(图7)的动态性能进行比较。通过增量的添加门装置、打开ac连接 以及，或者是在适当的位置引入ac升级来实现。随后测试改进的MDSS，并 对照未分段电网的性能评估它的动态响应。如果改进的MDSS的响应提高并 超过未分段电网的响应，实施55到49到50的内部循环。如果得不到比较性 能，执行56到57到50的外部循环。第二个循环的目的是确定改进的分段系 统的动态性能将不会劣于缺少任何级别的分段的情况。在两种循环中，利用 断电费用现值结果和/或者性能指标能够进行电网性能比较。注意的是在门装 置数量很大并且门装置费用相当不同的情况下，利用严格的非线性最优技术 或许对于确定最低费用的动态临界门装置组是必要的。这种最优技术被很好 的建立。[10]图9中这部分设计处理的最终结果被充分的详细说明，局部分 段系统58其动态性能将与现状(也就是在行业的遍布计划时间的范围内的 电网的未分段版本)44(在图7中)的性能相比较。
将58的局部分段的系统的配置和最优MDSS 10的配置相对照将显示出 动态临界dc门装置60的特性和位置。随后在两个级别上建立获得、运行和 保持确定的门装置的费用的结合现值：根据电网完全分段的低估价和基于限 定于被认为是削弱级联断电的重要贡献者的门装置子集中的投资约定的高 值。两种估价之间的不同应该反映出关于dc门装置费用的税率的经济效果 的重要性。不必说明，较小组的动态门装置涉及出于市场设计目的所必需的 投资，较大的将作为在两个估价之间差异上税率的经济影响。需要注意的是 低值很可能由希望基于费率将以促进大电力市场为目标的任何一部分投资 最小化的用户拥护者来支持。高估价反映由纳税人在执行实现了在级联断电 费用中的观察到的降低的临界门装置组中引发的费用。出于增强市场的目的 进行分段的发起者将乐于利用较高值来作为在他们投资费用之外净赚的可 靠性贷款。或许最终被采用的值将通过谈判确定。
用户拥护者可以观察估价为作为私营部门投资的无担保资助的执行一 组dc门装置的全部费用的给出的市场驱动方案可靠性贷款。这些评论者可 以要求将任何用于分段的贷款限制在消除的级联断电的期望值上。因此，有 必要评估类似于MDSS的方案对于被引入的经济损耗形式的用户福利的贡 献使得级联断电未被电网分段减轻。这些免除的费用被预测为没有分段48 的断电费用的现值减去和最优MDSS 10的剩余断电相关联的经济损耗的现 值。由最优MDSS的剩余断电所导致的经济损耗的现值在16处(图5)的系 统动态调查的第一次循环中被估计并借助于59的方式被传送到60(图5和 8)。在60集合评估MDSS门装置的动态可靠性费用和收益所需要的所有信 息。
F.派生仅仅出于市场增强而分段的净费用
图9描述了仅仅用于市场增强的分段设计处理的最后一系列步骤。这些 步骤和派生出除去免除互连级联断电的保护的可以计量的收益值之后仅仅 出于市场设计目的对ac互连进行分段的费用有关。从这种方案的费用中量化 并除去基于价格的可靠性贷款实质上是给予它们经济可行性。
用于派生仅仅用于市场设计目的对ac电网进行分段的净值开始于图9 中的43和60(分别源自图6和8)。关于作为用于转移或牵制级联断电60 的动态标准的单独的门装置(通过图9中的算法)的费用的信息被处理，成 为执行这些门装置61的总费用的当前值。市场设计分段的发明者可以希望 通过去掉在将投资的规模从更多受限的动态重要门装置组增长到对于增强 市场设计所需要的完全组中将产生的税率存款的节约措施，向上继续评估这 些门装置的费用。(这个的基本原理是电网使用者，包括纳税人在内，将不 得不向每一门装置付费以获得更小的门装置组。)将在61被发起的这一估价 依赖于投资者的侵占性以及他们对于纳税人对于支持用于他们方案的以费 率为基础的可靠性贷款的自发行为的期待。
动态重要门装置的价值被作为所减少的级联断电60的结果的所免除的 经济损失(PVAEL)的现值更好的反映。达到这个程度，PVAEL将被可靠地 评估，其成为对用于市场设计分段方案的所免除的费用贷款的更好的估量。 注意的是，如果术语经济损耗被扩大到包括所有的电网用户，PVAEL将等于 纳税人和发电机所避免的断电费用的现值之和。然而，应该强调的是对于 PVAEL占主导地位的贡献者被期望是纳税者所免除的和断电相关的损失的 经济价值。(这是因为用户服务中断费用是高于发电机通常所支配的价格的 一到三级的大小。)同样，尽管纳税人对于可靠性贷款做出的贡献能够通过 零售费率费用来配置，但是发电机的那部分将作为服务费由负责的电网管理 者收取。
PVAEL的评估将包括处理主要和级联断电的频率、持续时间、时间和 地理范围的模拟精确度相关的相当大量的不确定性，并且对于较小范围的， 会应用VOS数据。然而，用于产生可以接受的评估以及用于量化相关联的 不确定性的用于建立可被证实的技术的科学工程方法是合适的。[11]此外， 期望的是，PVAEL值将足够大，以弥补过度估价正如在本处理中设置的可靠 性贷款的危险。
62中，PVAEL(来自60)是与来自于市场设计观点(PVCDGMP)61 的动态重要门装置的费用现值并置的。如果发现PVAEL小于2，其设定来自 于市场设计观点(RBCMDP)62的可靠性收益贷款的值。如果PVAEL大于 2，PVCDGMP就担当起在其上电网用户乐于为避免级联断电的后果而付费 的上限。象征性的，来自市场设计观点的级联断电降低贷款的估价将依照下 面进行确定：
如果PVAEL≤PVCDGMP则RBCMDP＝PVAEL (3)
如果PVAEL＞PVCDGMP则RBCMDP＝PVCDGMP (4)
由于其并不期望电网用户为可靠性贷款付费高于潜在的被免除的断电 费用值，由(3)表示的公式是可辨证的。然而，市场设计分段的发起者反 对为应得的贷款量通过PVCDGMP评估来规定上限-正如由(4)所给出的表 达式-这是由于在他们的观点中用户所认识到的潜在的存款更适合是用所避 免的经济损耗的现值来表达。除了对于如何估算贷款的这种不确定性，门装 置费用会或不会反映出较大的方案带给他们的税率存款的节约措施。考虑到 这些电网用户和分段研究者之间的潜在区别，设计处理将在所免除的潜在断 电60的费用和执行动态临界门装置61的总费用的较低值和较高值之间的某 处产生可靠性收益贷款62。最终实施的值将不得不通过谈判以及，或者是管 理机构处理而被建立。
不管采用的方法，任何对于可靠性收益贷款62的赋值总是表现出市场 设计的观念，这是因为所有基本估价的基础是集中于市场的分段方案。因此， 需要来自于可靠性设计观念的估价。这是通过向上调节执行出于增强市场的 目的60的临界门装置的费用以解决和采用仅仅出于可靠性目对互连分段而 采用较少门装置相关的费率的不经济性43(最初来自图6)来实现的。来自 于可靠性设计观念(PVCDGRP)的动态临界门装置的总费用的总现值64随 后与改进来自于可靠性设计观念65的可靠性收益贷款的所避免的经济损耗 60的现值相对并置。来自于可靠性设计观念(RBCRDP)的级联断电降低贷 款的估价依照下面来处理：
如果PVAEL≤PVCDGRP则RBCRDP＝PVAEL (5)
如果PVAEL＞PVCDGRP则RBCRDP＝PVCDGRP (6)
出于和上面对市场设计观念情况所讨论同样的原因，由(5)表示的条 件是可辨证的。此外，市场设计分段的发起者反对为贷款的值通过PVCDGRP 估价来规定上限-正如在(6)中所指明的-通过支持所免除的经济损失的现值 更能代表他们方案的可靠性收益的价值。加之，PVCDGRP可以反映与适应 新的级联断电标准相关联的税率存款的节约措施或者是其将它们排除在外 (通过将评估限制在与那些在市场设计分段情形中可以确定的所相匹配的 更小的动态重要门装置组)。因此，来自于可靠性设计观念65的贷款的值将 落在PVAEL估价60和PVCDGRP值64的低者和高者之间的某处。最终采用 的数字将不得不通过谈判以及，或者是管理机构处理而被建立。
66中，来自于市场设计观念62的可靠性收益贷款估价与来自于可靠性 设计观念65的通过谈判以及，或者是管理机构处理而被接受以成为相互同 意的值。这种被接收的可靠性收益贷款(RRBC)将在66通过下面方法中的 一种来确定：
●如果所避免的断电费用的现值被唯一的采用那么RRBC＝PVAEL(7)
根据PVAEL所获得的值，等式(7)将生成出于市场设计分段方案的最 低或最高贷款值。
●如果选择被设定为最高可能值的可靠性贷款，RRBC将通过下面确 定：
如果PVAEL≤PVCDGRP则RRBC＝PVCDGRP (8)
如果PVAEL＞PVCDGRP则RRBC＝PVAEL (9)
●如果优选将可靠性贷款设定在最低可能值，RRBC将通过下面来决 定：
如果PVAEL≤PVCDGMP则RRBC＝PVAEL (10)
如果PVAEL＞PVCDGMP则RRBC＝PVCDGMP (11)
注意的是，在上面的关系中，假定PVCDGMP小于PVCDGRP。这种假 定在出于市场设计的目的进行的分段将包括比可靠性增强方案更多的门装 置的范围内是正确的。通过(ii)由(7)表达的关系限定了可靠性贷款值将 接受的边界。在这种认识上，它们将起到用于市场设计分段的节约措施的早 期探查的路线图的作用以及为如何鼓励区域之间的新技术投资设定了国家 政策的方向。
RRBC值66被传送给67，在那里将其从最优MDSS 11的总成本中净算 出来。通过图4中的算法取得总成本估算ii。最终结果67将提供确定ac互 连出于任何目的的市场设计分段的经济可行性的关键信息。
G.完全动态安全市场增强设计的净费用
处理的最后一级是用于从对ac互连进行分段以建立动态安全市场设计 的总成本中得出以及净算出可靠性收益贷款。贷款值将确定这些方案的经济 寿命。实现这一目标所采用的算法在图10中有所描述。
用于得出出于市场设计和动态安全两种目的对ac电网进行分段的净价 的处理(图6)和仅仅为了市场增强的目标而设计的方案(图9)非常相似。 因此，这里将不再重复II-F部分中描述的一些说明性内容。第一步是确定并 建立完全安全MDSS 68的动态临界门装置费用。这在68中通过以下来实现： (i)确定添加到最优MDSS中以获得动态安全期望增长的门装置；以及(ii) 将这一信息和最优MDSS情形的动态重要门装置清单相结合。通过将最优 MDSS 10(源自图4中的10)和完全安全MDSS 27(源自图5)的配置相比较 来获得项目(i)所需的信息。最优MDSS的动态重要门装置的清单能够从 图8中的60来获得。
确定了提供对于互连抵抗级联断电所期望的保护度所需要的门装置，随 后在68计算执行这些门装置的总费用的现值。市场设计分段的发起者或许 会希望去除和将投资的规模从较小的动态重要门装置组增长到对于增强市 场设计所需要的完全组所相关将产生的比例存款的节约措施(scale savings)。 因此，根据执行门装置的费用-来自于市场实际观念-的两种估价能够从68 中形成：能够反映可达到在dc分段中较大投资的规模节约措施的低 PVCDGMP值，和表示仅在获得完全动态安全所需要的门装置中投资的费用 的高PVCDGMP值.
达到这个程度，PVAEL将被可靠地评估，其成为对用于市场设计分段 方案的所免除的费用贷款的更好的估量。对于这种参数占主导地位的贡献者 被期望是纳税者所免除的和断电相关的损失的经济价值。在70通过将最优 动态安全MDSS(在27以图5的方式来提供)的剩余级联断电费用的现值从在 缺少任何级别的分段(通过48以图7的方式给定)时发生的级联断电的现值中 减去来建立PVAEL。
69中，PVAEL 70和来自于68的PVCDGMP相比较。如果发现PVAEL 是小于2的值，其设定来自于市场设计观点(RBCMDP)69的可靠性收益贷 款的值。如果PVAEL是大于2的值，PVCDGMP就担当起在其上电网用户 乐于为避免级联断电的危险而付费的上限。来自市场设计观点，级联断电降 低贷款的估价边界将由表达式(3)和(4)来确定。
由(3)表示的公式说明电网用户不愿意为可靠性贷款的付费高于潜在 的被免除的断电费用。然而，市场设计分段的发起者反对(4)即为所消除 的贷款量通过PVCDGMP估价来不合道理的规定上限。在他们的观点中，电 网用户所认识到的潜在的存款更适合是用PVAEL来表达。除了这种不确定 性，门装置费用会或不会反映出较大的方案带给他们的税率存款的节约措 施。根据这些电网用户和分段研究者之间的潜在区别，由PVAEL的较低值 和PVCDGMP的低值，以及PVAEL的较高值和PVCDGMP的高值来界定可 靠性收益贷款69。最终采用的值将不得不通过谈判以及，或者是管理机构处 理而被建立。
由于任何对于可靠性收益贷款69的赋值总是表现出市场设计的观念， 所以需要来自于可靠性设计观念(PVCDGRP值)的估价。这是利用和仅仅 为了满足现行和新的可靠性标准43(源自图6)对相同系统进行分段的配置 和费用相关的税率的节约措施(或成本增加)的级别，通过调节获得动态重 要门装置的在68的费用在71中来提供这种交替估价。假定达到所期望的市 场分段所需要的门装置数量大于仅仅确保系统动态安全所需要的那些门装 置的数量，可靠性设计的估价PVCDGRP就将低于68的PVCDGMP值。
72中，来自于市场设计观念，RBCMDP，69与来自于用PVCDGRP 71表 示的可靠性设计观念的可靠性收益贷款估价的通过谈判以及，或者是管理机 构处理而被接受以成为相互同意的值。这种用于具有完全动态安全的市场设 计的所被接收的可靠性收益贷款(RRBCMDFDS)将在72通过下面方法中 的一种来确定：
●如果所避免的断电费用的现值被唯一的采用那么RRBCMDFDS＝ PVAEL(12)
根据PVAEL值，等式(12)将造成具有完全动态安全分段方案的市场 设计的最低或最高贷款值。
●如果将贷款设定为最高，RRBCMDFDS将通过下面确定：
如果PVAEL≤PVCDGRP则RRBCMDFDS＝PVCDGRP (13)
如果PVAEL＞PVCDGRP则RRBCMDFDS＝PVAEL (14)
●如果优选将贷款设定在最低值，RRBCMDFDS将通过下面来决定：
如果PVAEL≤PVCDGMP则RRBCMDFDS＝PVAEL (15)
如果PVAEL＞PVCDGMP则RRBCMDFDS＝PVCDGMP (16)
在上面的关系中，假定PVCDGMP小于PVCDGRP。只要出于市场设计 的目的进行的分段将包括比可靠性增强投资更多的门装置，就保持这种假 定。通过由(12)到(16)表达的关系限定了可靠性贷款值将落入其中的数 量限制。
RRBCMDFDS值72在73被从执行最优MDSS(从27)的总成本中净算 出来，以生成出于市场设计目的以及为了获得抵抗级联断电的动态安全的期 望级别对ac互连进行分段的净价73。最终结果73将提供确定ac互连任何所 计划的市场设计和动态分段的经济可行性的关键信息。
III.市场之间的传输途径最优和调度
市场之间的传输途径最优和调度(IMTAOS)处理实现了对于利用现有 的和未来的传输基础设施的更佳的方式的处理需求。正如之前所存在的， IMTAOS实现这些功效是通过利用(1)在dc门装置帮助下的在贸易电网地 区(区域)之间的电力潮流的完全可控性，以及(2)通过逆潮流的经济调 度扩张ATC的能力。
如图11、17、19以及21所示，IMTAOS提供了一种在正常电网运行期 间用于最优和调度在对于传输服务的竞争需求之中的地区之间的门装置 ATC的分配。
如果发生电力系统元件故障，在运行良好的电网中是十分罕见的紧急事 件情况将需要备用计划和运行处理。将必须执行这种计划和运行处理以提供 快速的算符和自动控制响应以最小化在预定交易和在系统可靠性上的电力 系统元件损耗的影响。图19到22中表示的实时调度算法可以是抵抗发电和 /或负载主要(或次要)损耗的系统恢复方案的积分部分。因此，尽管新的分 配处理涉及正常的系统运行，其也应该在紧急情况下被评估。
对电力行业改造的近来的以及现行的成就着眼于包括下列相互关联的 市场中的两个或三个的多结算(multi-settlement)系统：明日(DA)、下一小 时(HA)以及实时(RT)市场。IMTAOS提供了用于最优对于集成方式存 在的三个市场的传输系统的利用，如图11到16、17、18、19和20中所示， 其描述了IMTAOS的交互应用。
本发明还用于选定为2-相的结构的区域，通常是DA和RT，其已经在 美国联邦能量惯例委员会(FERC)的标准市场设计初步中有所展望。图11 到16、21和22示出了2-市场系统如何能够通过IMTAOS来协调。
除了时间交互的市场综合，如果实施了用于控制区域之间的电力潮流的 借助于dc的分段，IMTAOS还能够整个不同区域的市场。这一至关重要的性 能实现了两项空前的壮举：(1)将地区之间的任何交易的合同路径与相关电 力潮流的可识别的物理路径相匹配和相一致；以及(2)逆潮流的完全开发 以在电压密集的方向上将ATC最大化。这是通过图11到22中示出的处理来 说明的。
A.常规明日地区之间调度处理
1、综述(图11)
图11所示的处理即使在对于这种服务的联合需求超过物理存在的ATC 时，产生在DA区域之间传输服务用户之中地区之间ATC的最优分配。
当市场共享者将需求提交给他们各自的GO以及用于传输相同的ICC以 在DA市场中进行地区之间的贸易时，用于正常系统运行的新的分配处理在 图11的1开始。GO可以利用不同的提交服务需求的最终期限只要它们在互 相同意的切断时间之内(有可能在前述DA市场明日的7a.m.和10a.m.之间； 也就是实际电网运行的下一天)。
2中，GO将对于DA服务的需求和ICC需要配置地区之间ATC地区内 以及地区之间的系统和市场信息一起传送给ICC。所需要的数据包括市场清 算价格(MCP)，提升费用(如果应用了)，地区内传输服务的费用以及相应 的传输断电和损耗。
ICC在4通过反复核对其从市场共有者以及在其与位于接收端上的对应 物在传送侧上的GO的信息来验证所提交的调度需求。不匹配的需求3将被 送回GO 2，用于审查和最终整理。仅仅由ICC 5确认所匹配的调度需求。并 且仅仅被确认的调度将被进一步进行。
7中，ICC利用自己通过其门装置网络控制地区之间的潮流的能力来产 生逆潮流以及配置满足传输用户需求的最优路线。7中装载的处理在图12到 16中详细示出。其需要GO和ICC的系统状态以及价格表数据6且正如早先 在2的说明中指出的那样。
包含7的处理将必须被运行超过至少两轮。ICC提交最优路线的时间表 8的第一轮结果到GO用于审查和进一步的处理9。10中，如果必要，将修 正GO，它们的DA分送和调度，以及提交将在每一2和6它们提供给ICC 的数据中的任何随后的改变。随后ICC将重复7以产生第二轮逆潮流和用于 电力传输8的最优路线。如果9中的新调度表不需要GO的DA分配的重要 的修正，处理停止且ICC提交其最终地区之间的调度表给GO 11。
12中，GO形式上接受了ICC的调度表。这将允许ICC将其提供的地区 之间调度服务的传输用户进行列表13。
2.明日传输路线选择最优化(图12)
正如在图11到16中详细说明的，DA传输路线最优化处理的目标是获 得dc门装置的互连网络的最低费用的连接调派同时避免到达这个程度有可 能的用户调度表的任何缩减。处理以图4-2的ICC有效的调度1开始。利用 在服务需求的用户模板中提供的信息，ICC确定有效调度表2的服务优先级 和分配能力。随后，将提交分为两个级别：高优先级调度表(HPS)3和低 优先级调度表(LPS)4。HPS表示拥有超过一个或多个门装置的公司服务权 利的用户。LPS是那些选择寻找在as有效基础上的地区之间传输服务的用户。 他们不拥有对于任何门装置的任何权利。(如果用户拥有关于一些门装置的 权利并想要调度其它的一些，它将提交这两种类型的调度：HPS和LPS。)
之后通过他们的分配能力(或者其缺乏)将HPS和LPS平分。HPS被 分成固定HPS(IHPS)和可分HPS(DHPS)。前者表示不希望消耗他们对于 所允诺的任何价格调度表的权利拥有者。DHPS乐于放弃他们在作为报答的 补偿中所持有的容量的某些部分。他们本来为提供容量而出价。LPS也被相 似的平分。然而，能分配的LPS(DLPS)是在其乐于出价的价格上的传输服 务容量的购买者。固定LPS(ILPS)是本来乐于在任何价格上被服务的。需 要注意的是，由5、6、7和8表示的四种类型涵盖了传输用户最广泛的范围。 如果遇到中间或者混合应用，其能够将它们分解为前面所提到的四种类型中 的两个或者更多。
知道了来源(电车、公共服务区域以及起源地区)以及最终的目的地(还 是电车、公共事业以及接收者的地区)，采用简单的借助于计算机的全面的 以及系统的搜索路线来给出所有可能的路线(dc门装置的组合)。仅有在路 线合成上的约束是10所考虑的门装置断电。9的最终产物是一组对于每一调 度表的备用路线。根据适用的门装置数量和所包括的地区的数量，调度表能 够具有10个或者更多的路线。这种类型结果的含意在于在传输服务流畅性 中重要的提高：在整个现状中非常需要的改进。
下一步11是估价对于每一可能路线服务的总费用。这需要两组数据。 首先，通过合计适当的电网服务费13(GO对于地区内的支援服务可能需要 它)和ICC门装置途径费用14来顺次产生的全部具体门装置每一单元的价 格费用12的可靠的估价。13和14两者都被调度表的服务优先权和分配能力 状况影响。所需要的费用信息的第二服务种类是传输损耗的经济价值。这需 要关于具体门装置传输损耗因素的数据和发电值(VOG)预测15。能够从 市场数据追踪者或者其它的方式来得到VOG估价。
在11中所发展的服务的基本路线的总费用和HPS已预付(为他们在他 们路线选择上所需要的权利)的费用以及DLPS乐于为他们的调度表17所支 付的费用相比较。如果经11的路线的总费用超过了17中的相应费率，所说 的路线将被宣布从财政上是不可实行的。将11和17中的信息相结合的结果 是所有可能路线9的矩阵缩减为一组财政上可行的具体调度表路线16。
18中，16的路线矩阵被重组为具体调度表的相异(唯一)配置，金融 上可行的路线18。每一配置有效为备用dc网络分配。三个条件管理配置的 合成：(i)每一调度表必须是每一配置的一部分；(ii)一旦在配置中仅仅能 出现调度表；以及(iii)没有路线能够在配置中被描述超过一次。
18中的信息被传送到图13的算法：(i)指导门装置堵塞管理(如果必 要)；(ii)允许金融上可行的路线18的每一配置的分配-如果必要-通过堵塞 管理和/或按比例LPS缩减；以及(iii)确定用于有效调度表20的最优路线 组(配置)。
3.实际可行性测试和门装置堵塞管理算法(图13)
这一法则的目的是在需要处通过实施门装置堵塞管理来实施所有的金 融上可行的配置实际可行性。在图13中提出的逻辑应用于DA、HA和RT 调度表。
算法应用的主要任务是：
●废除隔离所有进入主要和逆潮流的配置的所有调度表(步骤1到 17)；
●确定那些配置没有堵塞门装置以及那些配置有堵塞门装置(步骤1 到19)；
●采集出不堵塞的配置并将它们移交给用于确定最低费用分离的单独 的算法(图14)(步骤19到22)；
●建立具体门装置供电(主要潮流递减的)以及来自出于堵塞管理目 的而进行支付的用户的需求(用于逆潮流加法器)曲线(步骤23到35)；
●确定哪个(即便要)堵塞的配置必须由于缺少充足的逆潮流加法器 和主要潮流消耗而被缩减(步骤23到36)以及利用图15的算法使得这种配 置服从于按比例缩减(步骤36到38)；
●借助于图16的算法执行用于不能缩减的配置的最低费用堵塞管理 (步骤39到47)；
●如果经济堵塞管理未能生成不堵塞的门装置则使能够缩减的配置进 行按比例缩减(经由图15算法)(步骤40到50)；以及
●将清除了堵塞的配置移交于图14的算法以确定最低费用调派 (dispatch)。
4.用于确定最低费用配置的算法(图14)
该算法确定每一竞选配置服务的总费用(步骤1到17)并利用该结果来 确定作为用于系统18的最优分离的路线的最低费用组合。该算法能被用于 DA、HA或者RT应用。
除了处理服务费用(利用用于GO和门装置ICC服务的价格表费率10， 具体门装置损耗因素以及VOG预测7和分离数据11)，算法还允许估价(i) 配置提高费用(如果对于DHPS持有者购买主要潮流消耗的费用超过从卖出 逆潮流加法器给LPS请求者中得来的收入)(步骤13到16)；以及(ii)配置 的剩余收入(如果来自于逆潮流出售的收入超过用于减少主要潮流的付款) (步骤13到16)。
5.用于按比例缩减的算法(图15)
如果没有候选配置能够产生不堵塞的分离，就必须调用按比例缩减。图 15的算法实现了用于DA、HA和RT请求者的这一任务。算法确保了仅仅对 主要潮流(也就是产生堵塞的那些)做出贡献的调度表被缩减(进行循环4 到32中的步骤10)以及在该组之外仅仅LPS被进行在所需要的服务量上被 按比例缩减(步骤11)。随后将该被确定的能被缩减的LPS按比例调节以消 除堵塞(步骤16到29)。
当每个门装置被清除了堵塞时，算法评估关于组门装置调度由于在它们 所共享的LPS调度表中调用改变的影响(步骤19到27)。所有需要的调界都 在移动到下一门装置26之前实施。算法被设计成以减少门装置堵塞6的顺 序被进行。
此外在缩减某些调度表以清除堵塞中，算法还表明了对于每一配置28 所执行的缩减的总量。以及由于用户调度表的按比例缩减不包括为主要潮流 缩减付费或者在逆潮流方向上出售容量，所以提高费用并将收入设定为030。
图15算法的最终产物是一组经济可行并实际可行的(借助于按比例缩 减)的配置33。随后将该信息传送给图14的算法(以确定在参选的被缩减 的配置之中的最小费用分离)。最后，需要注意的是仅仅如果发现没有不堵 塞的配置并且经济堵塞管理也并不足够，将采用图15算法。调度表的缩减 是最后的方法选项。
6.用于最低费用堵塞管理的算法(图16)
如果(i)没有不堵塞的配置能够被发现；以及(ii)能够避免调度表的 缩减，该算法就训练堵塞的以市场为基础的管理。其能够用于DA、HA和 RT请求者。
算法的目的性功能就是获得在门装置到门装置基础上的堵塞的最低费 用分辩能力。利用堵塞管理需求和来自图13的算法的供电(CMD和CMS) 曲线，通过购买来自DHPS用户1、2和3的主要潮流缩减(也就是下移到 CMD曲线)在当前门装置i处评估堵塞。
沿着CMD和CMS曲线移动的结果可能是下列中的一个：
●DHPS出售者需要的价格在任何级别的调派上都不会和DLPS购买者 给出的价格相交：在这种情况下，在门装置清除堵塞或者会产生剩余(如果 选自DLPS销售的总数超过支付给DHPS购买者的总数)或者发生不足(如 果给DHPS的付费超过来自DLPS的收入)。在后面的情况中，将需要提升费 用。对于剩余的处理将必须通过管理机构的处理来决定。
●两条曲线相交于一个唯一点：命令(正如通常由电网管理者所实践 的)位于两侧的出价人提交单一数量/单一价格的出价或者多点单调增加(对 于DHPS出售者)以及单调减少(对于DLPS购买者)出价，提高在这个唯 一点CMD和CMS的交叉点的机会：用于堵塞管理的市场清算价格(MCP)。 如果MCP的调度表调整的总量显示出等于或者大于清除堵塞所需要的费 用，门装置就是收入中性点：支付给DHPS出售者的数量等于由DLPS购买 者所支付的费用。如果堵塞决定需要更多的调节，多于在MCP能够得到的， 将需要提升费用。根据来自1的结果，算法计算门装置提升5或者门装置剩 余6。需要强调的是在1中陈述的具体功能(也就是，最小化堵塞管理的净 价)确保了每一门装置调派的最低费用调节。
算法的下一个任务是将CMS购买和CMD出售分解为具体的DHPS和 DLPS贡献者7和8。随后将该信息用于修正在当前门装置9和10，以及在 群组门装置(也就是和当前门装置分享受影响的调度表的那些)12到28的 DHPS和DLPS级别。在群组门装置上的潮流的调节以确保主要潮流的逆潮 流19和20的精确更新和跟踪的方式被实施。还采取一些步骤以重新计算对 于每一无意识影响到的门装置的过度调度增量25以及重新构建每一情况26 的CMD和CMS曲线。
作出必要调度表调整，随后算法检查是否有任何一个群组门装置在27 到33中被无意中可减少地实施。随后将可缩减的门装置数量传送到用于最 后按比例缩减的图13中的44。
B.正常下一小时(hourahead)地区之间的调度处理
在图17和18中示出的HA处理基本上和DA应用中的处理相同。除了 一个例外，对于图11和图12的说明在这里也适用并不再重复。两种情况的 不同在于所承诺的用于HA应用的DA调度表的存在。图17和18中由6对 其说明。在图17中，所接受的DA调度表6被包括在送入HA传输路线最优 处理7的输入中。在图18中，DA调度表6被包括进去成为固定高优先级调 度表(IHPS)5组的一部分。最优处理剩下的部分如同在DA应用中所描述 的那样进行。所需的支持算法和图12中所采用的那些完全相同，以图13在 20开始。
C.用于三个结算系统的正常实时地区之间调度处理
正如HA应用中的情况，由图19和20表示的RT处理基本上和DA应用 中的处理相同。除了两个例外，对于图11和图12的说明在这里也适用并不 再重复。两种情况的不同在于：(i)所承诺的用于三个结算系统应用的DA 和HA调度表的存在；以及(ii)由于在实际调派发生之前在合适的有限时 间内进行这些步骤的不切实际而缺少GO审查周期(图11中的步骤9和10)。 图19和20中的6说明了DA和HA调度容量约定的存在。在图19中，所接 受的DA和HA调度表6被包括在送入RT传输路线最优处理7的输入中。在 图20中，DA和HA调度表6被包括进去成为IHPS 5的一部分。最优处理剩 下的部分如同在DA应用中所描述的那样进行。所需的支持算法和图12中所 采用的那些完全相同，以图13在19开始。
D.用于两个结算系统的正常实时地区之间调度处理
还有，由图21和22描述的两个结算系统的RT处理基本上和DA应用 中的处理相同。除了两个例外，对于图11和图12所给出的说明在这里也适 用并不再重复。两种情况的不同在于：(i)所承诺的用于两个结算系统应用 的DA调度表的存在；以及(ii)由于在实际调派发生之前在合适的有限时 间内进行这些步骤的不切实际而缺少GO审查周期(图11中的步骤9和10)。 图21和22中的6说明了DA调度容量约定的存在。在图21中，所接受的 DA调度表6被包括在送入RT传输路线最优处理7的输入中。在图22中， DA调度表6被包括进去成为IHPS 5的一部分。最优处理剩下的部分如同在 DA应用中所描述的那样进行。所需的支持算法和图12中所采用的那些完全 相同，以图13在19开始。
本发明的多种修改、变化和变形可能会落入到后面所附权利要求的精神 和范围之内。本发明不应被认为被限定在参照附图所描述并说明的具体实施 例中。
参考书目
[1]M.Kumbale，T.Rusodimos，F.Xia，以及R.Adapa，TRELSS：用于大电力 系统的传输可靠性评价的计算机程序(A Computer Program for Transmission Reliability Evaluation of Large-Scale Systems)，EPRI TR-100566 3833-1，Vol.2， April 1997。
[2]见实例：(1)Y.V.Markarov和R.C.Hardiman，“危险、可靠性、级联和 改组(Risk，reliability，Cascading and Restructuring)”，CIGRE/IEEE PES国际电力 传输系统的质量和安全讨论会，蒙特利尔，加拿大，魁北克，2003年10月7 -10日；以及(2)R.C.Hardiman，M.Kumbale和Y.V.Makarov，“利用TRELSS 的多方案级联故障分析(Multi-Scenario Cascading Failure Analysis Using TRELSS)”，CIGRE/IEEE PES国际电力传输系统的质量和安全讨论会，蒙特 利尔，加拿大，魁北克，2003年10月7-10日。
[3]Roy Billinton和Ronald N.Allan，“工程系统概念和技术的可靠性评价 (Reliability Evaluation of Engineering Systems Concepts and Techniques)”，Plenum Press 1。
[4]参见实例，脚注1中引用的参考。
[5]见J.王，“在统计物理学中的有效蒙特卡罗仿真方法(Efficient Monte Carlo Simulation Methods in Statistical Physics)”，计算科学部，新加坡，新加坡 国立大学，2001年3月15日。
[6]参见实例[2]中引用的参考。
[7]参见实例[1]中引用的参考。
[8]参见实例[2]中引用的参考。
[9]参见实例脚注[1]中引用的参考。
[10]见实例：Hiller，Frederick S.和Gerald I.Lieberman，“运行研究 (Operations Research)”，Holden-Day公司。(1974)。
[11]见[3]、[5]和[10]。还见：(1)5.Burns和G.Gross，“服务可靠性值(Value of Service Reliability)”，IEEE输电系统，第3卷，825-834页，1990年8月； 以及(2)S.Yin，R.Chang和C.Lu，“高技术工业的可靠性价值评估(Reliability Worth Assessment of high-Tech Industry)”，IEEE输电系统，第18卷，No.1， 359-365页，2003年2月。
术语表
CDF 可缩减主要潮流
CFS 逆潮流调度表
CLPS 可缩减低优先权服务
CLPSS 可缩减低优先权服务调度表
CMD 堵塞管理命令曲线
CMS 堵塞管理供电曲线
COG 门装置容量
COS 服务费用
DA 明日
DFS 主要潮流调度表
DHPS 可调派HPS
DLPS 可调派LPS
DOSD OSD中的估价差
GO 电网运营者
GR 门装置收入
GS 门装置剩余收入
GU 门装置提升收费
HA 下一小时
HPS 高优先权调度表
ICC 互连协调中心
IHPS 固定HPS
ILPS 固定LPS
LPS 低优先权调度表
LPSS 低优先权服务调度表
MS 改进的调度表
MXD 最大需求
MXS 最大供电量
NCMC 堵塞管理的净价
NCS 可缩减调度表的数量
NFC 可行配置的数量
NGF 网络门装置潮流
NMS 改进的调度表的数量
NOCC 可缩减的配置的数量
NOCG 可缩减门装置的数量
OLDHPS DHPS的旧值
OLDLPS DLPS的旧值
OSD 过度调度表变量
PD 需求出价的价格
PS 供电出价的价格
RT 实时
TCC 总配置的缩减
UC 不能缩减的配置
VOG 发电值