常见问题

约束方程可以被认为是保证电力系统在限制范围内运行的“强制工具”。输电网络服务提供商(TNSP)提供了一个极限方程，并将其转换为与NEM调度引擎(NEMDE)对话的约束方程(一个具有左手边(LHS)和右手边(RHS)的线性方程)，以确保市场解决方案在电力系统的物理极限范围内。

极限是输电线路承载电力的最大能力。AEMO以极限方程或线路/变压器额定值的形式从输电网络服务提供商(tnsp)获得网络限制。

每个约束方程模拟给定电力系统配置的特定限制，这在约束方程描述数据中有详细说明。

例如，约束方程F_I+ML_L5_0400有这样的描述:“Out = Nil, NEM Load Event的低5分钟需求，ML = 400”:

• “Out = Nil”表示这是一个系统正常(即Nil或无停机)约束方程，并且总是被调用。如果这个约束方程是针对停机条件的，那么plant out项将取代“Nil”。例如:乔治城到谢菲尔德220千伏线路。
• 其余的描述详细说明了约束方程用于的系统条件;在这种情况下，它是频率控制辅助服务(FCAS)的要求，损失400兆瓦负荷。

当所有电厂都在运行(称为系统正常)或工厂停机期间，存在一个约束方程来模拟给定电力系统配置的电力系统限制(例如热过载、电压稳定或频率控制辅助服务(FCAS))。

每个约束方程都有关于其目的和用途的描述和其他元数据。约束方程可以通过简单的英语转换器转换为更易读的形式(这里可用)。描述信息包含在GENCONDATA表中，该表在以下字段中可用:

• 描述-表示约束方程目的的主要位置
• 影响-约束影响的位置(例如Qld Generation, Basslink, FCAS)。该字段使用预定义的列表。
• 极限类型-电力系统极限的类型(例如暂态稳定，热，系统强度)。该字段使用预定义的列表。
• 来源-谁提供了极限方程(例如Powerlink, AEMO, Tas Networks)。该字段使用预定义的列表。
• 原因-简要说明约束方程中发生了什么变化(例如新增或添加了新的生成器)
• 附加注释-这是关于约束方程的附加信息

例如，在约束方程V^^SML_NIL_3(2019年7月8日生效)中:

• 说明:Out = Nil，避免Bendigo到Kerang 220kV线路损失电压骤降
• 影响:维多利亚时代+互联者
• 限制类型:电压稳定
• 来源:AEMO
• 原因:避免Bendigo到Kerang 220kV线路损失的电压崩溃
• 附加说明:限制建议2019年1月7日;对于墨累链路流，VIC到SA VFRB方案将在bet - kgts线路跳线后将墨累链路降为0。CCR4665。

约束方程会因以下原因而改变或增加:

• 传输网络服务提供商(TNSP)给出了一个新的极限方程。
• 一项设备(如发电机、连接器、传输线、无功功率设备或变压器)已投入使用或退役
• 为了改进约束方程的性能，进行了调整
• 电力系统研究发现了一种新的条件，需要用约束方程进行管理
• 提出了一种新的频率控制辅助服务(FCAS)需求
• 一份新的网络支持协议已通知AEMO

约束方程变化的细节包括:

• AEMO网站上的每周“NEM约束库更改”电子表格。
• GenConData表中的“修改”字段

左手边(LHS)包含NEM调度引擎(NEMDE)或系统充分性预计评估(PASA)可以调度的市场变量。这包括:

• 预定和半预定发电机组及预定负荷(能源)
• 市场辅助服务发电机组和辅助服务负荷。频率控制辅助服务(FCAS)
• 互连者和市场网络服务提供商(MNSPs)
• 区域FCAS要求

右边(RHS)包含了构成极限方程的所有其他内容(例如，线路评级、线路流量、发电机MVAr、工厂的开/关状态、运行余量、置信区间等)。RHS是预先计算的，然后作为常数值呈现给NEMDE。

一般情况下，约束方程RHS值不等于电力系统极限。这有几个原因:

• 许多极限方程包含市场数量(发电机、互连器、负载和区域频率控制辅助服务(FCAS))，可以添加到约束方程的左手边(LHS)。AEMO从输电网络服务提供商(tnsp)收到限制建议，其形式可以是稳定限制的限制方程，也可以是线路或变压器的评级。这些极限方程被转换为调度引擎可以使用的数量。例如，为了管理新南威尔士州的线路流，后偶发线路流是在RHS上计算的，而LHS包含新南威尔士州的发电机、负载和互连器的贡献项。
• 在调度中建立约束方程(通常是针对热过载的约束方程)，只针对LHS机组在极限可用的净空范围内(这些被称为反馈约束方程)。例如:
  G1 + G2 - G3 + I1 <=额定-管线流量
  +初始值(G1 + G2 - G3 + I1)
• 将极限方程中的项移到约束方程的LHS或RHS中，以符合约束公式准则。例如，由TNSP定义为单个连接器上的限制的极限方程，将有任何其他连接器、发电机和负载从RHS移动到LHS(只要它们的相对因子大小符合AEMO的约束公式指南)作为约束方程转换的一部分。

每个约束方程和约束集都有一个唯一的标识符(ID)。约束命名指南详细说明了AEMO分配id的方式。

约束集是特定网络条件(如无中断、传输中断、区域孤岛)所需的一组约束方程。AEMO使用约束集来激活/禁用调度引擎中的约束方程。网络中断计划(NOS)在每个需要中断的停机旁边列出一个约束集。

一个约束方程可以存在于多个约束集中。GENCONSET表列出了一个约束集中的所有约束方程。

通过MMS Web门户，可以使用一种转换工具将约束方程转换为更易于阅读或“简单英语”形式。这将约束方程的LHS和RHS上使用的id更改为描述，RHS上使用的反向抛光符号(RPN)转换为传统的代数形式。

例如，防雷器ID“Q_DIRLK_H31MDNR_TRFMR”转换为“Molendinar 275/110kV变压器上的MW流量”

访问MMS Web(通过https://portal.prod.nemnet.net.au/#/signin)用户必须向AEMO注册。有关获取访问的详细信息，请致电1300 858 724与AEMO的信息和支持中心联系。

当调度引擎的目标是左手边(LHS)项的总和与约束右手边(RHS)值相等时，约束方程就绑定了。对于网络约束方程，这表明电力系统正在接近或处于设计极限(例如热、电压稳定或暂态稳定)运行。对于频率控制辅助服务(FCAS)约束方程，绑定表示约束方程正在为LHS上指示的区域的服务设置FCAS需求。

绑定在约束方程结果中(例如在DispatchConstraint或PredispatchConstraint表中)表示为边际值字段中的非零值。

考虑以下系统(注意负载不是预定的):

行A和行B的限制定义如下:

FlowAB <= LimitAB

这个极限可以是电压崩溃或暂态稳定极限，也可以是一条线路对另一条线路跳闸的额定值。

两条线路上的流量仅由两个发电机G1和G2提供，因此:

FlowAB = G1 + G2

因此约束方程是这样的:

G1 + G2 <=限制ab

当约束方程绑定时LHS等于RHS

G1 + G2 = LimitAB

最后，为了提供负载，需要调度G3来弥补由于线路A和线路b上的限制而造成的不足。AEMO的调度引擎有一个内置的约束方程来管理G3的调度。

当调度引擎不能同时满足所有约束方程时，约束方程违反。调度引擎将无法将左手边(LHS)项的总和定位到右手边(RHS)值以下。

例如，如果两个生成器的限制是:

G1 + G2 <=限制ab

然后，如果两个生成器的总和大于“LimitAB”，则约束方程违反。

G1 + G2 > LimitAB

这在约束结果中表示为违例程度字段中的非零值。违反约束方程表明电力系统存在潜在的不安全。

DispatchConstraint(和PreDispatchConstraint)表包含调度间隔(和交易间隔)的所有约束方程的结果。约束方程是在MarginalValue域中具有非零值的约束方程。

DispatchConstraint(和PreDispatchConstraint)表包含调度间隔(和交易间隔)的所有约束方程的结果。违反约束方程是DispatchConstraint(和PreDispatchConstraint)表中在ViolationDegree字段中具有非零值的方程。

边际值为NEM调度引擎(NEMDE)计算的约束方程的边际成本。如果约束方程右手边(RHS)发生了1兆瓦的变化，则边际值表示目标函数的成本变化。

• 负的边际值由使用<=的约束方程给出。通过限制左边(LHS)项，这些降低了目标函数。
• 正的边际值由>=约束方程给出。通过对LHS项进行约束，得到目标函数。
• 当约束方程使用=时，这可以是正的或负的边际值，这取决于结果(约束LHS向下或向上)。

这个边际价值的上限为市场价格上限(MPC) x(约束方程违反处罚因素- CVP)。CVP用于为NEMDE提供违反约束方程的代价，因此一些约束将先于其他约束违反。有关cvp的更多信息，请参见此链接．

这是约束方程左手边(LHS)求和和右手边(RHS)之间的区别。

约束方程有不同的边际值，因为右手边(RHS)值的变化有不同的代价。注意，很可能不同的约束方程在左手边(LHS)有不同的因子和项。

这可以表明电力系统中发生了一些变化，改变了极限方程的输入，无论是左手边(LHS)还是右手边(RHS)项。这可能是由一系列因素造成的，包括:

• 发电机坏了。
• 接通电容器组或同步电容器，提高电压崩溃极限
• 约束方程LHS上的一个发生器重新投标
• 需求改变了
• 线路/变压器额定值改变。动态计算的评级可能会因天气条件而变化。其他评级可以根据白天到夜间或季节(夏/冬/春/秋)而变化。看到传输设备评级页面获取更多信息。

如果两个LHS项具有相同的系数和相同的边际成本，这些LHS项将通过为这对价格捆绑波段创建的捆绑约束方程，按各自边际竞价波段的MW大小比例分配。注意，这取决于NEMDE中其他约束方程所施加的成本和限制。

例如，如果发电机A在边际带的报价为100兆瓦，发电机B的报价为50兆瓦，约束方程需要减少9兆瓦，那么NEMDE将使发电机A减少6兆瓦，发电机B减少3兆瓦。

打破束缚的约束方程只适用于能源报价，而不适用于频率控制辅助服务(FCAS)。

调度引擎将设置约束方程的LHS项的目标，以使目标函数最小化，并避免导致违反任何其他约束方程(包括调度引擎内部的约束方程，如区域能量平衡)。当调度引擎不能满足所有约束方程时，具有最低约束违反惩罚因子(CVP -更多信息见这里)的约束方程将首先被违反，LHS项的值可以由其他约束方程确定。

除了调度数据，AEMO还计算了发电量、电价和拥堵的预调度。预调度有三个时间框架——5分钟(现在到未来的1个小时，间隔5分钟)、30分钟(现在到未来的40个小时，间隔30分钟)和7天(7天内间隔30分钟)。约束数据包含在表P5min_ConstraintSolution、PreDispatchConstraint和通过AEMO网站七天预调度．

半调度发电机上的半调度上限可能是由于:

• 半调度发生器在约束方程的左手边(LHS)，或
• 无约束间歇发电机预测(UIGF)系统对半定时发电机设置预测限制，或
• 由NEM调度引擎(NEMDE)确定的其他经济原因;例如，过剩发电满足供需平衡，价格信号。

半调度上限并不一定意味着发电机由于约束方程而受到限制。在LHS上有许多发电机的约束方程可能会限制LHS上的一些发电机，但是对LHS上的所有半调度发电机设置半调度上限，即使它们的目标在UIGF上。

这可能是由于一个绑定约束方程增加发电机的兆瓦输出，以避免超过电力系统的限制。这就是所谓的“约束”。

使用以下系统:

具有以下限制:

FlowAB <= LimitAB

行上的流定义为:

FlowAB = G1 + G2

但也可以定义为:

FlowAB = G1 + G2 = Load - G3

因此约束方程可以建立为:

- g3 = LimitAB -负载

在这种情况下，G3将受到限制，以减少A线和B线上的流量。

注意:约束方程不一定要像这个简单例子中那样表述。AEMO有准则定义约束方程的左手边(LHS)和右手边(RHS);这些在约束制定指南．

这可能是由于一个约束方程减少发电机的兆瓦输出，以避免超过电力系统的限制。这就是所谓的“约束关闭”。

在上面的电力系统示例中，如果需要减少流经A和B的功率流，那么NEM调度引擎(NEMDE)将针对G1或G2(或两者)来减少此流。

网络中断计划发布在AEMO网站．

约束方程数据通过MMS数据交换发布。数据交换在电力市场管理系统(EMMS)和包含所有约束数据的完整列表(或基线)中进行约束更改时发布增量更新。对于约束，发布了两个基线文件，一个包含所有约束数据(PUBLIC_GENCON_xxx文件)，另一个仅包含当前或活动数据(PUBLIC_GENCON_ACTIVE_xxx)。

如果约束方程在左手边(LHS)只包含一个项，则约束方程的结果将被列为机密。

电力市场管理系统(EMMS)发布的报告忽略了这些约束方程的结果，直到第二天早上4点之后。

在约束表中，当“confidential al_to”字段不为空时，可以标识这些字段。