第一篇：阻塞与非阻塞个人小结
阻塞与非阻塞个人小结
最近帮一哥们做一个简单的通信演示小程序，重拾遗忘很久的Windows网络编程，通过此次演示程序的制作，对于TCP的三路握手、Socket的运用理解更加深入了，同时从文字上的阻塞与非阻塞到情真意切的感受到二者之间的差异，闲暇之余，发现一本好书，书名好像叫“WIn32多线程”，书中用例与讲解很贴切。下面对阻塞非阻塞做一小结，其中有部分内容参考于网络，也许只有亲身体验过的人才能感觉到这平白的总结中蕴含的种种细节与痛苦的实践。
1.connect函数响应中断返回后仍然回到函数的调用。
实践证明，对于一个非阻塞的socket，如果在调用connect函数时，如果发生中断，这函数响应中断，但当中断返回时，继续connect函数的调用，直到connect超时失败或接收到错误ICMP包或连接成功
2.accept()如果侦听进程是非阻塞模式工作，当调用accept()函数接收来自客户端的请求后，返回的socket套接字，默认为阻塞的工作模式。
一、阻塞模型
可能发生阻塞的套接口调用分为四种：
1>.输入操作：read、readv、recv、recvfrom和recvmsg函数 2>.输出操作：write、writev、send、sendto和sendmsg函数 3>.接收外来连接:accept()函数
4>.初始化外出的连接:connect()函数
二、I/O模型 1.阻塞I/O 2.非阻塞I/O 3.I/O复用（select函数）4.信号驱动I/O(SIGIO)5.异步I/O
三、I/O复用模型的应用场合
1.当客户处理多个描述字时（一般是交互式输入和网络套接口），必须使用I/O复用。
2.一个客户同时处理多个套接口
3.如果一个TCP服务器既要处理侦听套接口，又要处理已连接套接口，一般也要用到I/O复用。
4.如果一个服务器既要处理TCP，又要处理UDP，一般也要使用I/O复用。5.如果一个服务器要处理多个服务或者多个协议（inetd守护进程）。
四、拒绝服务型攻击
服务器某一个时刻阻塞于只处理单个客户，而不能处理其他客户的需求，这就导致了拒绝服务型攻击，可能的解决办法是:(a)使用非阻塞I/O模型;(b)让每个客户由单独的控制线程提供服务（例如，创建子进程或线程来为每个客户提供服务）;(c)对I/O操作设置超时。
五、connect()函数
1.阻塞模式
客户端调用connect()函数将激发TCP的三路握手过程，但仅在连接建立成功或出错时才返回。返回的错误可能有以下几种情况：
1>.如果TCP客户端没有接收到SYN分节的响应，则返回ETIMEDOUT，阻塞模式的超时时间在75秒(4.4BSD内核)到几分钟之间。
2>.如果对客户的SYN的响应时RST，则表明该服务器主机在我们指定的端口上没有进程在等待与之连接（例如服务器进程也许没有启动），这称为硬错，客户一接收到RST，马上就返回错误ECONNREFUSED.3>.如果某客户发出的SYN在中间的路由器上引发了一个目的地不可达ICMP错误，多次尝试发送失败后返回错误号为EHOSTUNREACH或ENETUNREACH.附加：产生RST的三种情况，一是SYN到达某端口但此端口上没有正在侦听的服务器、二是TCP想取消一个已有连接、三是TCP接收了一个根本不存在的连接上的分节。
2.非阻塞模式
采用非阻塞的工作模式要考虑一下两种情况：
1>.如果是连接本机，则调用connect()函数会立刻建立。
2>.如果服务器是网络中的用户，则调用connect()函数需要从几个毫秒的局域网到几百毫秒或几秒的广域网。并且函数会立刻返回EINPROCESS错误，但TCP通信的三路握手过程正在进行，所以可以使用select函数来检查这个连接是否建立成功。
源自Berkeley的实现有两条与select函数和非阻塞相关的规则： 1>.当连接成功建立时，描述字变成可写。
2>.当连接建立出错时，描述字变成即可读又可写。
六、accept()函数 1.阻塞模式
如果在一个阻塞套接口上调用accept()函数，而且没有新的连接，进程会进入睡眠状态。
2.非阻塞模式
如果在一个非阻塞套接口上调用accept()函数，而且没有新的连接，将返回EWOULDBLOCK错误。
3.一种非阻塞模式例子的问题及解决办法
问题描述：在服务器端侦听套接口采用阻塞的方式工作，并且使用select检测是否有已经建立起的连接，如果有则调用accept()函数接收该连接，问题是如果客户端首先调用connect()函数连接服务器后立刻又调用close()函数关闭该连接，而在服务器端，在select()函数返回和调用accept()函数之间，接收到客户端的断开，则会删除该套接口在已连接套接口中的内容，所以服务器将会阻塞在accept()函数，直到有客户连接才返回。解决办法：(1).如果用select来获知何时有连接已就绪可以accept时，总是把侦听套接口置为非阻塞,同时(2).在后面的accept调用中忽略以下错误：EWOULDBLOCK（Berkeley的实现在客户放弃连接时出现的错误）、ECONNABORTED（Posix.1g的实现在客户放弃连接时出现的错误）、EPROTO（SVR4的实现在客户放弃连接时出现的错误）和EINTR（如果信号被捕获）。
七、select()函数
select()函数准备好读的条件： 1>.套接口有数据可读
2>.该连接的读这一半关闭（也就是接收了FIN的TCP连接）。对这样的套接口进行读操作将不阻塞并返回0（也就是返回EOF）。
3>.该套接口是一个侦听套接口且已完成的连接数不为0。4>.其上有一个套接口错误待处理，对这样的套接口的读操作将不阻塞并返回-1，并设置errno，可以通过设置SO_ERROR选项调用getsockopt函数获得。select()函数准备好写的条件： 1>.套接口有可用于写的空间。
2>.该连接的写这一半关闭，对这样的套接口进行写操作将产生SIGPIPE信号。3>.该套接口使用非阻塞的方式connect建立连接，并且连接已经异步建立，或则connect已经以失败告终。
4>.其上有一个套接口错误待处理。
八、read()函数和recv函数 read()函数返回值代表的意义： 1>.如果对方TCP发送数据，则套接口就变为可读且read返回大于0的值（即数据的字节数）。
2>.如果对方TCP发送一个FIN（对方进程终止），套接口就变为可读且read返回0（文件结束）。
3>.如果对方TCP发送一个RST（对方主机崩溃并重新启动），套接口就变成可读且read返回-1，返回的错误号errno为ECONNRESET。
九、write()函数和send函数
如果向一个接收了FIN的套接字进行写操作是可行的，但如果向一个接受了RST的套接字进行写操作则是致命的，内核会向该进程发送一个SIGPIPE信号，返回EPIPO,该错误类型默认为终止进程。
SIGPIPE信号
向一个接受了RST的套接字进行写操作时，内核会向该进程发送一个SIGPIPE信号，该信号的缺省行为是终止进程，因此进程必须捕获它以免被不情愿的终止。
5、Linux中Socket的数据结构
（1）struct sockaddr { //用于存储套接字地址 unsigned short sa_family；//地址类型 char sa_data[14]； //14字节的协议地址 }；
（2）struct sockaddr_in{ //in 代表internet short int sin_family； //internet协议族
unsigned short int sin_port；//端口号，必须是网络字节顺序 struct in_addr sin_addr；//internet地址，必须是网络字节顺序 unsigned char sin_zero；//添0（和struct sockaddr一样大小 }；
（3）struct in_addr{ unsigned long s_addr； }；
第二篇：喉阻塞讲稿范文
喉阻塞（讲稿）耳鼻咽喉教研室 某某某
大家好！今天，按照教学计划的安排，我们大家一起用一节课的时间来共同学习耳鼻咽喉这门课程中喉科学部分的一个重要内容——喉阻塞。刚开课的时候，老师肯定已经给大家介绍过，耳鼻咽喉有4大急症，包括耳鼻咽喉外伤，耳鼻咽喉异物，鼻出血以及喉阻塞，可以告诉大家，在这4大急症里面，最急，危险性最高，死亡率最高的就是喉阻塞。那么，喉阻塞它到底危险到什么程度呢？请看一看下面的例子，这是一幅前段时间在互联网上很热门的照片，照片的标题是“致命果冻”，照片上的这个小男孩现在已经不在人世了，死亡的原因就是喉阻塞，导致喉阻塞的是一种现在小孩子很喜欢吃的食品，果冻，有关吸食果冻导致儿童死亡的报道在前一阵子很多，尤其是今年的4-5月份，直接的原因在于上海在一周内连续有2名儿童死于此原因。因特网上在05年4月18日有许多大网站，包括新浪、搜狐、网易等均有报导——喉气管内果冻异物致儿童死亡引起广泛重视：喉气管内异物尤其是果冻，对很多耳鼻咽喉科医师来说是比较棘手的问题，处理时经常会导致患儿的死亡，现在很多医院的耳鼻咽喉科已经放弃这项治疗，“风险太大”是很多耳鼻咽喉科医师的共同观点，近来，由于儿童食用果冻窒息屡见报道，中国消协建议制定果冻体积形状标准以确保安全。在这里“导致”2个字我用了红色，原因在于我觉得他讲得不对，看起来象是由于医务人员的抢救失误才造成了儿童的死亡，实际上是这种果冻异物实在是太危险，本身的死亡率太高了的缘故。这里是一份消协领导统计的不完全死亡数据（幻灯片）。中央电视台经济半小时4月16日也播出了相关的报道：中国消协建议制定果冻体积形状标准以确保安全。
从以上的例子可以看出，喉阻塞是一个非常危险的疾病，作为一名医学生，未来的医学工作者，在今后的工作或生活当中你都有可能会遇到这种突发的情况，所以需要我们大家都来掌握喉阻塞的基本知识。
首先，我们来看一看喉阻塞的概念，喉阻塞又称喉梗阻，是指因喉部或其邻近组织病变，喉部通道阻塞而引起的以吸气性呼吸困难为主要特征的一组症候群。临床上必须紧急处理。这个概念包括了两层主要含义，一，喉及其邻近组织，说明喉阻塞不仅仅是喉部的病变可以引起，喉邻近的一些器官如咽部、舌、口底以及气管等部位的病变都可以引起喉阻塞。二，以吸气性呼吸困难为主要特征，这是喉阻塞区别于其它一些呼吸困难疾病的地方，比如内科，儿科等科室常见的呼气性呼吸困难疾病，如支气管哮喘，以及混合性呼吸困难疾病，如肺炎。前面讲解剖学的时候我们专门学习过小儿喉的解剖特点，这些特点决定了婴幼儿更容易易发生喉阻塞。
喉阻塞的病因总的来说有7大类，最常见的为前面这4大类，分别为炎症、外伤、肿瘤以及异物。首先我们先看一看炎症性病因。最常见的为小儿急性喉炎，这就是一张小儿急性喉炎的图片，可以看到由于喉粘膜的肿胀，声门裂已经非常狭窄了，再加上分泌物的阻塞，就会出现很严重的呼吸困难了；急性会厌炎，会厌是一个位于喉入口上方的一片树叶样的结构，在吞咽的时候向后方倾斜遮盖声门，以防止食物进入喉内，如果会厌发生严重的炎症肿胀，就会把声门盖住，出现严重的喉阻塞，临床上一旦发现会厌炎，是要求病人住院观察治疗的；急性喉气管支气管炎，严格来说是一个以双向性呼吸困难为表现的疾病，比较少见，但病情急，凶险，全身中毒症状严重。喉气管内出现坏死的伪膜样物，是它的特征。请看图片（举例）。其它一些少见的炎症性原因包括喉白喉、喉脓肿、咽后脓肿以及口底蜂窝织炎等。
喉阻塞的第二大原因为喉外伤，包括了挫伤、切割伤以及液体或气体的烧灼伤等。挫伤一般为闭合性的损伤，引起喉阻塞的原因为软骨或关节的破裂移位、喉粘膜的肿胀、淤血，本张图片可见甲状软骨的破裂、环甲关节以及舌骨的断裂，喉腔内可见环勺关节脱位、喉粘膜充血肿胀。切割伤一般为开放性的损伤，引起喉阻塞的原因为出血或继发的感染。一般喉的外伤中闭合性损失导致喉阻塞的危险性要比开放性损伤大，因为开放性损伤在没有大量出血的情况下相当于做了一个喉切开的手术，在通气方面反而不会有大的影响。肿瘤引起的喉阻塞主要有两个病，一是我们上节课刚学习过的喉癌，主要发生于成年人，引起的喉阻塞一般是随着肿瘤的生长而逐渐加重，但是如果肿瘤突然出现破裂出血则会突发梗阻。二是发生于儿童的喉乳头状瘤，这里的4张图片1张是成年人乳头状瘤，为单发，不易引起喉阻塞。另外3张图都是儿童喉乳头状瘤，可以看出为多发的肿瘤，而且临床上手术后极易复发，有些患儿一生要经历多次的手术。喉阻塞的第4大原因为异物，引起喉阻塞的异物有多种，我们前面提到的果冻是一种，看看这种小果冻的图片，就象一个有弹性的小塞子，一旦吸入就会将喉咽腔堵得严严实实。其它常见的异物还有花生米、瓜子、豆类食品、朔料圆珠笔帽、鱼刺等，有些异物则比较少见，象前几天就新闻报导有个小女孩吹气球时被气球堵死了。异物导致喉阻塞有两大机理，一为机械性阻塞，二为喉痉挛。我们图片上的这个鱼刺异物，比较细小，机械梗阻不会很厉害，但在儿童会出现喉痉挛，所以阻塞的症状就比较严重了。
第五大原因为喉水肿，包括了过敏性喉头水肿，肝，肾，心脏等疾病所所致的喉粘膜水肿等。第六大原因为喉畸形，包括先天性的喉喘鸣、喉蹼，疤痕性喉狭窄等等。先天性的喉喘鸣是由于有些刚出生的婴儿喉软骨很软，在吸气的时候出现喉软骨的变形，导致喉腔狭窄。着张图片可以看到在吸气过程中会厌软骨的变形过程。喉蹼也是导致婴儿一出生即有喉阻塞的一个先天因素。第七大原因更为少见，为双侧声带的外展神经麻痹，由于内收肌是好的，把声带拉在中线固定，因而出现阻塞。
以上就是喉阻塞的病因，下面我们进入喉阻塞的临床表现的学习。前面在概念的时候已经讲了，喉阻塞是以吸气性呼吸困难为主要特征的，那么，喉阻塞的主要临床表现都与吸气这一过程密切相关。概括来说，包含了5大表现，吸气性呼吸困难、吸气性喉鸣，吸气期三凹征，声音嘶哑，还有，由于呼吸困难严重到一定程度，就会出现缺氧的一系列表现。下面我们来具体看一下，吸气性呼吸困难，这一症状出现的原理在于声带的解剖特点，从这一图片上看，声带边缘略向上倾斜，吸气时在气流作用下向下移动，两侧声带互相靠近，使原来已经狭窄的声门更加狭窄，因而吸气非常困难。而呼气时气流向上将两侧声带冲开，声门就比较大，因而呼气不会困难。当然，如果是非常大的异物，象前面讲的果冻，将整个喉咽腔都完全堵满了，这时候无论吸气还是呼气都没有了。吸气性呼吸困难的特点是吸气运动增强，吸气时间延长，吸气深而慢但通气量不增加，除非有比较严重缺氧，一般呼吸频率不变。请看一则典型的吸气性呼吸困难的视频。吸气性喉鸣，是由于吸气时气流通过狭窄的声门，出现气流旋涡反击声带，声带颤动所发出的声音，这跟我们吹哨子的原理是一样的，喉喘鸣声的大小与阻塞程度呈正相关，严重的鸣喉，声音是异常之大而恐怖的，我们书本上讲，严重者，隔室可闻，请看一看视频。吸气期三凹征，是由于吸气时呼吸肌的运动强度，胸廓扩张，但是由于喉阻塞，吸进去的气流量不增加，肺泡不能扩张，因而形成了胸腔内的负压，在胸腔负压的作用下，胸腹部比较薄弱位置的软组织出现凹陷，主要体现在胸骨上窝，胸骨上窝下窝，锁骨上窝，剑突下或上腹部，肋间隙等位置，在儿童则更加明显。声音嘶哑，引起喉阻塞的病变如果累及声带就会出现声嘶，这也是临床上鉴别喉阻塞与其它呼吸困难性疾病的一个重要症状。缺氧，严重的呼吸困难就会出现缺氧的一系列临床表现，这一点与我们内科讲的缺氧表现是一样的，书本上讲得很详细，我们就不一一进行讲解了。下面，我们来看一看对这些临床表现进行总结的一段视频。
刚才我们讲了喉阻塞的这么多特征性的临床表现，下面就涉及到了喉阻塞的诊断问题了。那么，我先来问一问大家，如果你是一位耳鼻咽喉科的医师，就象我们现在的年轻医师一样，刚参加工作几个月就要单独值夜斑了，这时候急诊科的护士打了个电话上来说，XXX医生，我们急诊科现在有一位呼吸困难的病人，很重，你赶快来看一看，是不是你们的病人？这个时候你什么都来不及准备就要赶快往急诊室跑了，在这个过程中你的大脑就要开动思维了，人家叫你判断这个病人是不是你的病人，那么你首先要考虑的就是什么问题呢？不要等到见了病人，自己大脑一片空白，不知如何下手。首先，你要在最短的时间内作出的判断就是这个呼吸困难的病人是否喉阻塞，判断依据就是刚才我们讲的那些典型的临床表现。好了，根据你的判断，这是个喉阻塞的病人，接下来你该怎么办，以前上课的时候，有些班的同学回答得很干脆“气管切开”，但这是错误的，并不是所有的喉阻塞都需要气管切开，这就涉及到了一个喉阻塞的程度问题。那么，根据呼吸困难的程度，我们将喉阻塞分为4度。书本上讲得很详细，我把它做了归纳，大家容易理解：Ⅰ度——安静时无症状,活动时出现；Ⅱ度—— 安静时轻症,活动时加重；Ⅲ度——安静时症状明显,缺氧较重；Ⅳ度:——症状极重,频死表现。这个分度非常重要，它决定了我们临床上对喉阻塞的处理方式，也是我们下面要讲的喉阻塞的处理原则问题。那么，这个病人我们已经明确了是喉阻塞，也知道了他的程度，是不是诊断就完整了呢？我们已经知道了喉阻塞不是一个单纯的疾病，而是可以由多种疾病引起的以吸气性呼吸困难为主要特征的一组症侯群，所以，不要忘了喉阻塞的诊断还有第3个方面——病因诊断，就要在我们刚才所讲的那7大病因里面来找一找。在进行病因诊断的时候，有一点非常重要，就是详细的病史询问，有些病例，尤其是喉异物，在病史询问后已经基本可以明确。
喉阻塞明确后，接下来我们要知道的就是如何去处理它。首先我们来讲一讲原则性的问题。大体的原则是这样的，1、2度喉阻塞以病因治疗为主，相对于气管切开来说，也可以叫保守治疗。
3、4度喉阻塞先以对症治疗为主，采取的方式有气管切开术、气管内插管术、环甲膜切开术、环甲膜穿刺术等，其中气管切开术、气管内插管术是常规方法，其中又以气管切开术最为常用。而环甲膜切开、环甲膜穿刺术是在非常紧急的情况下所采用的，因为这个时候常规的气管切开术往往来不及了，而气管内插管术在相当一部分喉阻塞的病例是插不进去的。当然，如果是由于炎症所导致的3度喉阻塞，在密切的监控观察以及做好气管切开准备的前提下可先给予保守治疗，往往可以避免气管切开。在治疗原则上需要强调的一点是，抢救时必须做到分秒必争，快速有序（举例）。关于气管切开术，我们以后会专门用半节课的时间来介绍，这里有张图片是关于气管切开术的步骤的，先给大家看一看。
今天的课到这里我们就把喉阻塞的主要内容介绍完了，下面我们来进行简单的小结，首先在概念里我们要知道喉阻塞是以吸气性呼吸困难为主要特征的；在病因里要求知道喉阻塞主要有4大病因，分别为炎症、外伤、肿瘤以及异物；临床表现最为重要，也容易掌握，要抓住它的主要症状是与吸气有关的呼吸困难及喉鸣；治疗里面需要大家掌握的则是原则性的问题。
今天的课就上到这里，谢谢大家！
第三篇：阻塞的近义词
近义词：
滞碍、阻碍、阻滞、堵塞
滞碍：
阻碍：阻碍 zǔ ài(1)[hinder;block;impede;obstruct]∶阻力,障碍阻碍生产力的发展(2)[block;obstruction]∶起阻碍作用的事物
阻滞：阻滞 zǔzhì[obstruct;block;intercept] 阻塞;淤滞阻滞敌人援军的行动
堵塞：堵塞 dǔsè[block up;stop up] 阻塞(如路)使不能通过他们用路障堵塞路油脂堵塞了洗涤槽的放水口
反义词：
畅通、流通、通畅
畅通：畅通 chàngtōng[straightway] 畅行;顺利通过畅通的河道道路畅通无阻
流通：流通 liútōng(1)[circulation](2)货币或其他交换手段在整个团体或社会内从人到人的传递收回流通中的金币(3)供图书馆外使用的书籍或其他图书资料的出借(4)从人到人或地区到地区之间的传递(5)[circulate;go the rounds;put into circulation]∶循环流动空气流通
通畅：通畅 tōngchàng(1)[clear;unobstructed]∶通行无阻的道路通畅(2)[easy and smooth]∶流畅他文字通畅
阻塞词典解释(详细解释)
词语拼音：zǔ sè
词语解释：
阻塞 zǔsè
[block;obstruct;clog] 有障碍而不能通过
暴风雪阻塞了道路
第四篇：百万高清摄像机网络传输阻塞解决方案
百万高清摄像机网络传输阻塞解决方案
百万高清摄像机网络传输受阻解决方法介绍，除了被动期待网络运营商做出一些调整外，更需要我们主动采取一些替代方案来缓解高清摄像机网络传输带宽不够的矛盾。
真彩积极采用先进的视频压缩标准，确保用最少的数据量去实现最好的图像质量，同时通过图像编码技术与智能技术的结合，采用局部编码的方式，可以在相当程度上降低高清图像传输所需要的网络带宽。目前，主流的压缩格式有三种，分别是JPEG、MPEG-
4、H.264。JPEG是单帧图片的压缩，单张图片的效果最佳，但占用的网络带宽资源较大；MPEG-4和H.264是帧与帧之间的连续压缩。其中目前最流行的压缩格式H.264的压缩效率最高，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少。
本文参考来源：
第五篇：输电阻塞管控方式研讨论文
本文在节点边际电价的背景下，分析阻塞盈余作为电能传输“拥堵费”的内涵，结合阻塞线路影子价格和用户需求价格弹性系数的特性，引入节点边际价格-再调度费用影响因子，作为衡量节点价格变化对系统再调度成本影响的依据。在此基础上，借鉴文献[16]在销售侧发放奖励券(coupon)的理念，基于日前与实时“两级市场、两步结算”的市场机制，提出了以阻塞盈余为资金来源，基于奖励券机制的输电阻塞管理方法。
一、输电阻塞相关概念分析
输电网络发生阻塞的根本原因是输电线路的热稳定极限和电力系统的安全稳定运行需要，使得传输的电能必须限定在一定额度以内。作为本文研究的基础，下面将分析相关概念的内涵。LMP机制是一种基于最优潮流的定价方法，表示在满足当前输电网络设备约束条件和各类其它资源的工作特点的情况下，在电价节点增加单位负荷需求时的边际成本[17]。由于考虑了阻塞费用，因此它既可以用于衡量电能价值，也可以用于阻塞管理。阻塞盈余是在电力市场环境下由输电阻塞所引起的交易盈余。当采用LMP机制时，通常情况下，输电阻塞将导致电能输入区域的电价高于电能输出区域，因此电能输入区的电力用户所支付的购电费用会多于输出区的售电收入，这一差额就形成了阻塞盈余。本质上，阻塞盈余是电力用户为输电网络阻塞所支付的“拥堵费”，理应用于减轻网络阻塞。要达到这一目标，最有效的解决方式是新建线路，相应的，既可以将阻塞盈余直接用于线路投资，也可以用于投资回报。但输电线路的规划、建设是一种相对长期的行为，如果能更为有效地通过阻塞盈余激励电力用户及时响应，减轻实际运行中的网络阻塞，将有效推迟对新建线路的需求，提高现有线路的利用效率，使电网资源获得更高效的使用。
线路出现阻塞时，通常通过再调度、交易削减或负荷控制实现阻塞管理。其中再调度是基于最优潮流模型，通过重新安排发电机组出力，将阻塞线路的潮流控制在安全限值以内。对比有约束与无约束的最优调度结果，系统运行成本的增加量就称为再调度成本，它衡量了网络阻塞造成的经济性影响。阻塞线路影子价格与系统再调度成本紧密相关。计算过程中，由于阻塞线路的容量约束为起作用约束，因此将形成相应的影子价格，该影子价格可通过对最优潮流模型构造Lagrange函数，并基于K-T条件求解得到。它有着严格的经济含义：对阻塞线路l，如果为了缓解该线路p的有功阻塞，在满足安全约束基础上系统最小的再调度成本为rdlC，则rdlC与p的比值就是阻塞线路l的影子价格l[18]。文献[19]提出了一种日前预测阻塞线路影子价格的方法，可以为阻塞管理提供参考。
二、市场机制
在采用LMP的市场中，如果将阻塞盈余用于激励用户响应以减少网络阻塞，面临一个现实难题：当网络阻塞被消除时，阻塞盈余也将不复存在，这时激励用户响应的资金无从而来。为此，本文借鉴PJM电力市场，将日前市场与实时市场相结合，利用时序衔接解决上述问题。机制如下：
1）建立日前与实时两级市场。在日前市场中，输电提供商以自愿、竞标和安全约束方式运行日前电能市场，使用节点电价为电能的供应方和需求方提供公平的标准。对发电方和用电方统一实行节点定价。对于每个节点将在每小时电能投标价格的基础上计算出一个清算价格。实时电能市场与日前电能市场类似，它以竞价为基础，并以电网安全为约束条件。实时市场只有电量投标，每5min显示1个清算价格。
2）执行日前与实时两步结算。日前市场与实时市场分别独立地进行会计结算，具体的结算机制如下：日前市场首次结算，形成阻塞盈余。在日前市场中，根据发电商的卖标、电力用户的买标(或负荷预测情况)以及其他合约交易计划，计算次日每个小时的LMP。日前市场根据各个小时的计划电量和相应的LMP结算。实时市场再次结算，处理不平衡量。在实时市场中，根据负荷的变动情况，再次计算市场清算价格。每个小时用于结算的LMP根据该小时内每5min的价格综合计算得到。市场基于各个小时的实际电量与该小时的日前计划电量之差，以相应时段和节点的LMP结算。上述机制可以使市场成员以日前价格锁定日前计划量，以价格的稳定性降低发电和用电双方的市场风险，避免市场成员的投机行为，激励用户在日前主动申报自身真实的用电意愿，也有利于促使发电机组服从调度安排。
三、基于实时市场奖励券机制的阻塞管理方法
日前市场提供的只是交易计划，预测了哪些线路会出现阻塞；实时市场形成的才是实际调度结果，决定了实际运行中线路的阻塞状况。如果能够充分利用从日前到实时的时序过渡，通过激励用户响应，对日前计划中的阻塞线路实施有效的阻塞管理，将带来系统安全稳定和用户福利扩大的双重收益。本文基于日前阻塞盈余，设计实时市场的奖励券机制，激励用户在时段间转移负荷，缓解甚至消除实时运行中的网络阻塞，并提供有效的输电阻塞管理方法。在上述日前与实时“两级市场、两步结算”的市场机制下，对用户而言，实时市场的主要作用是结算与日前市场交易计划相比的不平衡量。能否激关键就在于对不平衡量如何结算。与日前相比，如果用户在实时市场将部分用电量转移到其它时段，其用电支付将发生一定的变化。
实施机制。1）设置奖励券的时序安排。奖励券的设置和相关信息发布安排在日前市场和实时市场之间，时序安排如图1所示。图1表示了以下3个阶段：①首次结算。在日前，首先按照日前市场形成的LMP与用户结算。②设置奖励券。结算完成后，开始设置次日实时市场的奖励券，并在设置完成后予以发布，以激励用户在实时市场的响应。③二次结算.在次日的实时市场结束时，按照实时LMP和设定的奖励券与用户的偏差电量结算。
2）设置奖励券的步骤。由日前交易计划的计算结果，可根据式(7)计算得到每个时段每个节点的L-R因子。而后即可设置实时市场的奖励券，主要过程如下：首先，对L-R因子为正的时段节点，按因子大小排序。因子越大，相应时段节点的排序越靠前。其次，逐个确定奖励券的额度。按照优先级顺序，先选取L-R因子最大的时段节点，以迭代递增的方式设置奖励券，并在迭代过程中根据负荷弹性系数测算该时段线路潮流的变化。随着奖励券额度逐渐增大，该时段节点的负荷逐渐增加，如果奖励券额度达到了预设的额度上限，或者预计该时段将出现阻塞，则本轮迭代停止，完成该时段节点的奖励券额度设置。然后选取L-R因子次大的时段节点，以同样的方式迭代设置相应的奖励券额度。如此循环往复，直至所有L-R因子为正的时段节点均已设置了奖励券，或所有奖励券价值总和与日前阻塞盈余相等，或日前线路阻塞预期全部得到消除为止。完成上述工作后，也就确定了所有发放奖励券的时段、节点和相应的额度，以便在实时市场之前公布，引导和激励用户响应。
3）实施流程。实施过程中还应考虑以下因素：首先，尽管阻塞时段个别节点负荷的增加也会有助于减轻线路阻塞、减少系统再调度成本，但从系统安全运行的角度出发，奖励券的发放应优先面向非阻塞时段的节点，促使负荷的时空分布更加均匀；其次，奖励券的单位价值一般也不应超过该节点在日前市场阻塞时段的节点电价。文献[8]的研究表明，可中断负荷用于阻塞管理的最优调度原则是调用可中断负荷直至补偿价格与所在节点的LMP相等为止，从而为本文设定奖励券额度上限提供重要参考。综上，基于奖励券机制的阻塞管理方法如图2所示。图中：虚线框①表示形成日前交易计划、并根据各时段阻塞线路影子价格计算L-R因子的过程；虚线框②表示外层循环，根据L-R因子排序，在每一轮次循环中选定相应的时段t和节点n。该层循环的中止条件为所有L-R因子为正的时段节点均完成设置奖励券；虚线框③表示内层循环，对选定的时段*t、节点*n，以为步长，迭代递增设置相应奖励券的额度**bt,n。当**bt,n增加到超过预设的奖励券额度上限**bt,n或引起该时段出现阻塞时，即跳出内层循环，回到外层循环，寻找L-R因子次大的时段和节点，而后再次进入内层循环设置该时段节点的奖励券。随着内外层循环的交替进行，当日前阻塞盈余用尽或日前阻塞完全得到消除时，停止循环，完成设置奖励券。
这一奖励券机制价值如下：
1）深度激励用户响应。日前交易计划确定后，用户支付已经锁定，而实时市场价格风险又比较大，用户响应的动力不足。而奖励券的设置减小了用户在日前市场后转移时段负荷所面临的价格风险，使他们有更大的动力以有利于系统运行的方式调整自身的用电行为。
2）减轻系统实时阻塞。在奖励券的激励下，用户响应将改变系统中节点负荷的时段分布。由L-R因子可知，与日前交易计划相比，这一改变将有利于从整体上降低系统的再调度成本，减轻线路阻塞程度。
3）增进用户福利。实时市场中，若指定节点的电力用户从阻塞时段向奖励券时段转移用电，则可以获得奖励券。这是因为他们的用电行为有益于系统阻塞管理，理应获得相应的奖励。与此同时，其他电力用户仍然按照实时LMP结算用电偏差量。因此，奖励券机制将从整体上增进用户福利。需要强调的是，与文献[7]不同，上述机制并不是对节点边际电价的简单修正，也并非将阻塞盈余简单地返还给电力用户。所有的电力用户仍可从日前市场和实时市场的LMP中获得用电边际成本的经济信号，只是在此基础上，对在特定时间、特定节点改变用电的用户提供了额外的经济信号。节点边际价格机制的有效性并未受到影响。
四、算例分析
下文采用扩展的IEEE30节点算例验证上述机制和方法的合理性、有效性。方便起见，将原IEEE30节点标准算例数据扩展至4个时段，并修改个别线路的潮流限值，作为日前市场的基本数据。机组报价如表1所示。经Matpower最优潮流计算，得到各时段的线路阻塞情况如表2所示。表中：时段1和时段4未出现线路阻塞；时段2仅有18号线路出现了阻塞；时段3则有18、29、35号3条线路均出现了阻塞，其中29、35号线路为反向潮流。由计算可知，日前阻塞盈余为3076.47USD，系统再调度成本为164.77USD。
设各节点的价格需求弹性系数为已知。以节点1为例，其4个时段的价格需求弹性系数矩阵如表3所示。在该系数矩阵中，对角元素为每个时段的自弹性系数，非对角元素为两个时段间的交叉弹性系数。由于只对由阻塞时段向非阻塞时段转移的负荷提供奖励券，因此阻塞时段之间和非阻塞时段之间与奖励券相关的交叉弹性系数为零。此外，每一行的弹性系数之和为零，也即假设所有负荷在时段间是“无损”转移。根据式(7)，由节点的价格需求弹性系数、各时段的节点负荷、节点对阻塞线路的转移分布因子和阻塞线路的影子价格，计算得到如图4所示的各节点的L-R因子。其中非阻塞时段(时段1和时段4)共有21个时段节点的L-R因子大于零。由表4可知，时段4的21号节点L-R因子最大，应当优先发放奖励券。其它节点的优先级按L-R因子从大到小依次降低。
根据3.4节的实施流程，以1USD/MWh为步长，以各节点在相应时段日前LMP的60%为奖励券发放的上限，求得系统在实时市场中实施奖励券的情况如表5所示。结果表明，每个节点的奖励券额度均达到限定的最大值。需要注意的是，奖励券预设的上限、用于奖励券的阻塞盈余总额等约束都会对奖励券的额度造成影响，需要结合用户的价格需求弹性、线路阻塞程度等实际状况综合确定这些边界条件。
根据价格需求弹性系数矩阵可以计算得到节点负荷的时段变化。在此基础上的最优调度结果显示，负荷响应后，时段2的阻塞消除，时段3也仅剩35号线路出现阻塞，系统阻塞状况大为减轻。与此同时，用于发放奖励券的资金总价值仅为579.64USD，不到日前阻塞盈余总额的1/5。因此，通过选择L-R因子较大的时段节点并发放相应的奖励券，可以以相对少的资金更加有效地“撬动”用户响应，达成更好的阻塞管理效果。剩余的阻塞盈余可以累积进入单独的基金账户，作为今后奖励券的资金来源，也为实时市场奖励券的支付提供了更加充分的资金保障。与采用可中断负荷的阻塞管理方法相比，上述基于奖励券机制的方法降低了负荷响应的门槛，使更多的电力用户能够广泛参与到系统的输电阻塞管理过程中，从而提供了更为丰富的负荷响应资源和阻塞管理手段。与采用峰谷电价机制的方法相比，本文保留了LMP作为边际价格所包含的丰富价格信息，并实现了相对的“精确制导”，对系统阻塞管理贡献越大的用户，从奖励券机制中获得的收益越多。为更好地实施这一机制，需要更加充分地采集负荷相关信息、建立更加精确的负荷模型，对各节点用户在不同时段的价格需求弹性系数进行更深入的研究。
五、结论
1）本文提出了基于输电阻塞盈余的实时市场奖励券机制，充分利用日前市场与实时市场的时序衔接，以日前阻塞盈余作为资金来源，通过对指定时段、指定节点发放增加用电的奖励券，激励用户负荷的时段转移，以减轻实时运行中的线路阻塞。该机制将深化电力用户与系统的互动，激励更多用户参与到输电阻塞管理。
2）引入了节点边际价格再调度费用影响因子(L-R因子)，作为奖励券机制中选择时段和节点的依据。该因子可以衡量节点价格变化对系统再调度成本的影响，从经济性的角度，使系统以较少的资金投入激励用户更加有效的负荷时段转移，达成更好的阻塞管理效果。
3）通过扩展的IEEE30节点算例验证了本文所提机制与方法的有效性。
4）尽管本文研究的是电力市场环境下的激励机制，但对我国当前的智能电网建设也具有现实意义。奖励券机制落实和细化了发改委和财政部最新的需求侧响应政策，详细给出了在什么时段和节点开展奖励，以最有效的方式消除阻塞，激励用户以配合的方式用电，提升电力资产的利用率。，
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