5魏至诚、陈奔、卢洁玲:电力市场输电阻塞管理的数学模型--张传林 下载本文

电力市场输电阻塞管理的数学模型

由于各线路上的潮流与各机组出力的相关函数不为线性关系,即其不为一条直线,所以导致我们在计算时,只选取其可近似为线性部分进行求解,所以存在a、b项,同时y=ax会导致较大误差。

运用最小二乘法进行线性回归的求解。用matlab进行实现。

3.2 问题二

设计一种简明、合理的阻塞费用计算规则。 3.2.1 分析

? 由于出力分配预案并没有考虑到输电阻塞的现象。当输电阻塞发生时,必

须对各机组的出力的调整,从而造成某些序内容量不能出力以及某些序外容量的出力的现象。这种现象是难以避免的。从而造成的经济风险也是难以避免的;

? 该风险不能单纯由发电商承担,应该由电网与发电商共同承担风险。即网

方承担一部分的风险,给予发电商作为经济赔偿的阻塞费用;

? 即发电序内容量不能出力造成出力减小,收益降低,电网赔偿信用损失,

以预案收入与实际收入的差额为基准;序外容量出力方在更高价段出力,成本增加,电网赔偿成本差额,以发电容量段对应收入与实际收入的差额为基准;

? 同时考虑到序内容量与序外容量风险成本的不同,应该对序内容量与序外

容量采用不同的补偿系数。

3.2.2 模型的建立

原则:

2) 网方与发电商平摊风险为原则,补偿系数基础设为0.5;

3) 考虑序内容量不能出力方实际单位发电成本比预案对应成本低,单位电量收益增加,实际收益大于对应发电量应得的收益,故补偿系数降为0.4; 4) 考虑序外容量出力方单位发电成本增加,单位电量收益减少,甚至可能为负,故补偿系数提高为0.6; 模型:

我们将机组的出力情况与其对应出力的最高段价的乘积称为各机组的合理收入Hj=Xj*Pj。电网需交付的总阻塞费用为M,各机组产生的阻塞费用为Mj,各机组的序内风险损失费为Rj内,序外风险成本差额为Rj外;本时段的清算价为

P; Xj为调整后机组的出力,xj为调整前机组的出力。

所以,得:

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M??Mjj?18

?0.R4j内Xj?xj?0?Mj??0.R6j外Xj?xj?0?Xj?xj?0?0Rj内??0.25*(Xj?xj)*PRj外?0.25*(Hj?Xj*P) (式3.2.2)

由于清算价P是按小时计算,而阻塞费用Mj是按时段(15分钟)计算,故费用需要乘以时间系数0.25。 此为阻塞费用的计算模型。

3.3 出力分配预案

3.3.1 分析

各机组的出力分配预案受到以下几方面的限制: ? 各机组出力总值等于负荷需求

?xj?18j?G

? 爬坡速率的限制

各机组在下时段可以达到的段容量受到了其当前时段的出力情况与其爬坡速率的限制,有出力的上下限。其各机组出力分配不可以超出其上下限。即:

xj?[xjmin,xjmax]

? 段价从低到高选择,使得最后选择的段价尽可能低,即清算价尽可能低。

min3.3.2 模型的建立

P

首先在各机组段容量(表3)中,求取

Maxnjnj?1

s.t

?ci?16

ij?xj??xjmax电力市场输电阻塞管理的数学模型

求得nj表示在爬坡速率的约束下,第j台机组可以达到的最大段数 其算法思路为:

开始j??nj时进行从低到高排序pij,当 将各机组各段的段价 即将各机组在爬坡上限内的段对应段价进行排序pij对应的 cij进行排序将排出的 按照排序求取 ?cij的值cij?G时,求出 ij对应的段价 pij,即为清算价P当? xjP确定各机组的出力预案 根据 得到出力分配方案结束 利用matlab相关函数便可实现其模型算法的求解。

其具体实现程序如下:

A?[X];%初始化,A、X为在出力上限内的段价%将A矩阵转换为1*80的向量,方便处理%sort为升序函数,%D中存放A的升序排列%Index中存放排序后与排序前的对应位置B?[Y];%初始化,B、Y为出力上限内的段容量%按照A的排序,排列B,其相应段容量%将C中排序累加,%根据负荷需求在C中选定最终段,对应D中得到清算价C?B(Index);cumsum(C,2);A?reshape(A,1,80);[D,Index]?sort?A?;

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3.4 发生输电阻塞时,在安全限值内,各机组出力分配的调整方案(以阻塞费用最小为原则)

3.4.1 分析

当发生输电阻塞时,按照下列流程进行:

开始发生输电阻塞 在安全限值内可以调整各机组出力方案N调整后使各线路上潮流的绝对值超过限值的百分比尽量小Y在安全裕度内可以调整各机组出力方案N拉闸限电Y调整后使阻塞费用尽量小结束 3.4.2 模型的建立

在安全限值内,调整各机组出力分配方案,必须满足下列条件: ① 调整后各机组的出力总额仍等于负荷需求

?Xj?18j?G

② 各机组的出力情况均在其爬坡限度内

Xj?[xjmin,xjmax]

③ 保证各线路在安全限值内工作

Yk?Bk

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