电力市场的输电阻塞管理答案.doc

电力市场的输电阻塞管理 摘要 本文讨论电力市场中输电阻塞管理问题。通过合理的假设简化，根据交易规则和阻塞管理原则建立数学模型。 对问题一，本文利用多元线性回归得到各线路有功潮流关于各发电机组出力的函数，利用软件对回归方程进行了残差分析，得到各路线有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。 对问题二，按照购电费用小的经济原则，本着公平的原则建立了两个阻塞费用计算规则对两种不同的情形进行分析，引进正、负偏差变量法，根据双方满意原则，得到合理的阻塞费用计算规划模型。 对问题三，依据电网公司遵循的最小化原则，以购电费用最小为目标，以满足负荷需求为约束条件，建立最优化模型，通过MATLAB程序编程，得到各组分配最优预案，得到各组分配预案分别为：150、79、18、99.5、125、14、95、113.9（单位：兆瓦），这时清算价格为。 对问题四：本文根据安全且经济的原则 ，以及阻塞费用的计算规则，将各线路潮流值与潮流限值进行对比，调整各机组分配方案，建立了阻塞费用关于各机组出力的非线性模型，利用Lingo软件求解，得到了相应的阻塞费用。 对问题五：将下一个时段预报的负荷需求改为，将各线路潮流值与潮流限值比较，运用Lingo软件求解，得到结果：不考虑潮流限值时，各组分配预案分别为：150、81、218.2、99.5、135、150、102.1、117（单位：兆瓦），这时交易价格为。考虑潮流限值时，得到各组分配预案分别为：153、88、228、99.5、152、155、60.3、117（单位：兆瓦），这时由于调整需要阻塞费用为1437.5元。 关键词： 多元线性回归模型 目标规划 残差分析 非线性规划模型 . 一、问题重述 在电力市场化过程中，我国电力市场采取交易与调度一体化的模式。从 使电力从生产到使用的四大环节瞬间即可完成。其中电网公司负责组织交易、调度和配送，并遵循电网中“安全第一”的原则，同时还要制定一个电力市场交易规则，按照购电费用最小的经济目标来运作。市场交易——调度中心依据相关影响规定各发电机组的出力（发电功率）分配方案，是每条线路上的有功潮流（输电功率和方向）取决于电网结构和各发电机组的出力，以跟踪电网中实时变化的负荷。当发生输电阻塞时，需要研究如何制定调度计划。 试用表1、表2所给相关数据确定各线路上有功潮流关于个发电机组出力的近似表达式。 设计一种简明、合理的阻塞费用计算规则。 根据已知的负荷需求，试按照电力市场规则给出下一个时段各机组的出力分配预案。 按照潮流限值表检查处理分配预案，并做适度调整，算出与该方案相应的阻塞费用。 若改变负荷需求，其结果又如何。 问题分析 针对问题一：需要确定各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。在表1和表2中给出了8台发电机组和6条主要线路的出力和潮流值，各发电机组处出力和各线路上有功潮流有着密切的联系，即各机组出力总和与各线路的潮流值相等，且根据数据所得到的散点图可看出这是一个线性关系图，由此可以用多元线性回归模型对该问题进行求解。并对回归方程进行残差分析，从而得到各路线有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。 针对问题二：阻塞费用由两个部分的出力调整所造成，即序内容量不能出力部分和报价高于清算价的序外容量出力的部分，分别给出费用计算规则。依据电网公司遵循的最小化原则，既要结合多提供的表3，表4，表5中的，关于各机组段容量、段价和爬坡速率的综合考虑进而得出的下一个时段的最优化出力分配预案，同时又要尽量减少输电阻塞，最后还要兼顾在书店阻塞发生时，公平对待序内容量不能出力的部分和报价高于清算价的序外容量出力的部分，从而结算出给予发电方的阻塞费用。 针对问题三：根据已知的负荷需求，按照电力市场规则给出下一个段各机组的出力分配预案。依据电网公司遵循的最小化原则，综合考虑各机组段容量、段价和爬坡速率，同时又要尽量减少输电阻塞，采用动态规划排序的方法，以购电费用最小为目标，以满足负荷需求为约束条件，建立最优化模型，通过MATLAB程序编程，得到各组分配最优预案。 针对问题四和问题五：在本问题分析中，将问题三中得到的处理分配预案代入模型一的近似表达式，可以得到6条线路的潮流值，分别为：173.3226 144.6078 -105.0464 120.9274 136.8225 168.5257（单位：MW）。其中在第1,5,6条线路上有功潮流的绝对值均超出了对应限值，即发生了输电阻塞。所以本文综合考虑所有的约束条件，建立非线性规划模型，运用lingo编程，求得最佳方案。 基本假设 假设在整个电力输送过程中，发电机组的总出力（总发电功率）等于负荷需求； 假设不考虑无功潮流。 假设不考虑网损和其它形式的输送损失。 假设每台机组单位时间内增加