可用输电能力计算与分配方法：研究进展、实践综述与未来展望

季天瑶、曾家国、荆朝霞、张艳红华南理工大学tyji@scut.edu.cn2026年7月 创新点 3研究内容 结论 1.创新点 (1)突破只聚焦ATC计算模型的综述视角，将计算模型与分配机制、市场模式作为耦合整体进行分析； (2)系统梳理近年在前沿计算方法、建模技术以及实践方面的最新进展； (3)横向对比典型跨区域电力市场的ATC计算与分配机制; (4)揭示了各市场机制选择背后的制度逻辑，尤其是输电定 (5)结合我国多层级跨区域市场建设实际，分区提出了ATC计算与分配机制的优化建议。 2.研究背景 全国统一电力市场建设加快推进，跨区域市场在区域内省间、跨区跨省、跨电网经营区三个维度取得突破性进展。标志性进展包括： 1）南方区域电力市场2025年6月转入连续结算试运行； 2）跨区跨省中长期交易实施细则修订实施； 不同时空下的交易最终作用于同一互联电网，ATC的计算与分配机制的设计决定了输电通道利用效率。 已有综述多聚焦于计算模型，缺乏对机制的横向比较及其与市场模式耦合关系的剖析。 3.研究内容1：可用输电能力的概念和理论框架 (1)梳理北美NERC与欧洲ETSO提出的标准化定义和相关概念。 (2)明确本文ATC定义是在当前交易情况下，基于任意两个节点或区域之间的电网中，剩余且可用于市场交易的输电功率，并与单条线路剩余容量概念相区分。 (3)ATC计算：考虑拓扑、源荷分布、安全约束与既有交易,确定剩余可交易容量的过程。 (4)ATC分配：在计算结果范围内，按一定机制将输电容量在各类市场主体间分配的过程。 3.研究内容2：ATC的基本计算模型与方法综述 现有研究重点主要聚焦于速度与准确性之间的权衡下如何找到更优的平衡点。 3.研究内容3：多层级跨区域ATC计算模型研究 基于发电转移因子(GSK)：以简化区域内部要素换取计算效率，需按市场特性选择或创新GSK计算方法减小误差；基于联络线功率可行域：增加计算成本换取计算精度。 国内外典型电力市场机制研究综述3.研究内容4： 现有研究围绕典型区域的市场模式和ATC计算与分配机制；但分析局限于单一市场，缺乏横向对比及机制本质的剖析。 3.研究内容5：四大典型市场现行机制总结与对比 4.结论 1）ATC计算方法研究的核心在于计算速度与精度的权衡：确定性模型已趋成熟但不适用于不确定性场景，概率性模型与智能算法模型是未来研究重难点。 2）各市场机制差异源于制度背景与市场模式：PJM的全电量申报、集中优化出清的市场模式与跨区域输电组织(RTO)间基于物理合约交易的差异，导致同时存在集中分配和分散分配；欧洲价区结构决定其从基于NTC向FB过渡；我国"按通道收费定价机制决定国网区域采用路径映射方法；南网通过"交易成分十PTDF"创新，在保证精度的同时实现了出清模型与输电定价机制的良好衔接。 4.结论 3）对我国ATC计算与分配机制建议： 国网区域：在保持定价模式稳定的前提下逐步提升ATC计算精度，可采取多阶段实施方案，避免市场主体利益剧烈变动。 南网区域：在"交易成分"机制基础上引入输电权机制，释放ATC计算分配机制的优化空间，提升通道利用率。整体层面：应从输电管理体系整体视角协同设计计算与分配机制，探索更灵活的跨区ATC分配机制，平衡送电省、受电省与电网公司的多元利益。 5.后续研究方向 学术研究方面：针对高比例可再生能源带来的不确定性，进一步优化概率性模型与智能算法模型，在速度与精度间寻找更优平衡点，并关注模型可扩展性与结果可解释性;深入发掘GSK误差来源、优化可行域方法算法，适应大规模复杂电网。 市场实践方面：从输电管理体系整体视角推进ATC计算与分配机制的协同设计；对市场区域划分、关键支路选择、典型运行方式等关键参数开展更细致的工程测算与验证；探索更灵活的跨区ATC分配机制，推动跨省区交易与现货市场高效衔接。 6.团队介绍 华南理工大学“智能能源网及其自动化”团队是广东省优秀海外引进创新团队，长期从事计算机智能和交叉学科在电力和能源系统的运行、控制及信息管理研究，近年来发表SCI论文430余篇、英文专著5本，授权专利50余项（含国际专利6项），在业界具有重要影响。 7.作者简介 季天瑶，教授，华南理工大学电力学院电力工程系副主任，IEEE高级会员，中国电机工程学会高级会员。担任 SCl 一区期刊 《 CSEE Journal ofPower and Energy Systems》 编委、IEEE PES中国专业分会联合会WomeninPower专项委员会广州区代表、电气工程专业基础课程群虚拟教研室信号与系统课程组课程负责人、中国电机工程学会华南理工大学会员中心主任。主持国家级项目2项、省部级项目4项，发表SCI收录学术论文110余篇，获授权发明专利40余件，出版专著1本、中英对照教材1本