基于最优潮流的实时电价及其算法的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第21期继电器Vo1．34No．212006年11月1日RELAYNov．1，200663基于最优潮流的实时电价及其算法的研究周明华，徐敏(南昌大学信息工程学院，江西南昌330029)摘要：实时电价是电力市场中的重要概念为了研究实时电价所包含的丰富的经济信息以及适合实时电价在线快速计算的算法，基于最优潮流(OPF)实时电价模型采用原对偶内点算法求解，并讨论了向心参数的取值对该算法收敛性的影响。在此基础上引入预测校正环节，该方法能很好地协调解的最优性和可行性之间的关系，改善了算

2、法的收敛性；采用[EEE14节点标准测试系统进行实时电价计算，对仿真结果的分析表明了相应不等式约束的Lagrangian乘子的值代表系统运行安全费用，预测校正法迭代次数少，收敛性好关键词：实时电价；最优潮流；原对偶内点算法；预测校正中图分类号：TM732文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)21-0063-04态确定向心参数的取值以较好地协调解的最优性及0引言可行性之间的关系，改善算法的收敛性能。传统的电力定价理论只是一种简单的成本分l基于最优潮流(OPF)的实时电价模型摊，不能正确地反映系统安全状况。实时电价是以

3、电力系统的瞬时供需平衡为依据，兼顾电力系统的1．1基于0PF的实时电价模型安全运行，应用短期边际成本理论而得出的一种价根据最优潮流理论，实时电价的模型也可以描格理论。实时电价制度是电力商品市场的一种有效述为：调控手段J。rain_厂()(1)OPF中对应于潮流平衡方程的Lagrangian乘子S。t．h()=0(2)A。，A与有功、无功负荷的实时电价具有相同的经g

4、机有功生产成本(采用二次在求解最优性等非线性规划问题时不仅具有鲁棒性曲线)、无功机会成本参见文献[7]；h()为等式约强、收敛性好的优势，而且原对偶内点算法通过对数束向量，这里为潮流平衡方程(维)；g()为不等障碍函数把不等式约束变成等式约束来处理。使优式约束向量，这里主要有容量约束、电压约束、线路化问题在安全临界点附近不容易产生剧烈波动。潮流约束等(r维)。另外，内点算法把不等式约束转化为等式约束1．2用原对偶内点算法求解实时电价模型处理时的对偶变量类似于等式约束的Lagrangian乘首先，引入松弛变量将不等式约束化为等式约子

5、z、W，对应于不等式约束对系统运行经济性的影束，即将式(3)改为响(即安全费用)。因此，内点算法在实时电价的分g()一f一苣=0f￡，．>0U(【4斗)，解上比其它算法也更具优势。g()+M—g=0在原对偶内点算法中，向心参数or的取值是影对于式(4)中的不等式约束条件，引入障碍函响算法性能的重要因素，而确定向心参数O-的值又数项，则有是非常困难的。本文讨论了向心参数值的选取对原／)=)一p(∑lnf+∑ln“)(5)对偶内点算法收敛性的影响；另外，实时电价在计算速度上要求比较高，文献[3]对修正方程系数常数式中：P为障碍因子，且

6、P>0。化，提出了一种快速实时电价算法；本文对原对偶内然后，引入潮流方程的Lagrangian乘子A以及点算法引入预{_910及校正环节，在充分利用：互补松弛不等式约束上下限的对偶变量z，W，可以定义La—条件的二次性的同时，还可利用预测过程的结果动grangian函数，如下：维普资讯http://www.cqvip.com继电器F(x，A，，，U，z，W)=-厂(X)一Ah(x)+Z。’[g(x)一，一式中F=F+V。g()[一(WF一F)一g]+w'r[g()+lf一]一，J(∑lnf+∑lnu)，J一(zF：+F)]=vf(

7、)一Vh()A+(6)V。g()[(WF+pe)一，J(z+pe)]式中：X，，和U为原始变量向量；A，Z和W为对应的H=v()一A。、Vh()+(+W)vg()+拉格朗日乘子向量，即对偶变量向量。根据短期边Vg()(一。一，J一z)g()际成本定价理沦，各节点的有功、无功实时电价等于其中：日为修正后的海森矩阵，．，为等式约束的雅可系统成本对各节点有功、无功负荷的微增率·9本模型比矩阵。中的A正具有此经济意义，它代表了系统成本(本原对偶内点算法各原变量和对偶变量初值的选模型主要指燃料费用)对节点注入功率的微增率，取要恰当，要保证，

8、，U，W>0；z<0·9原变量和对偶变对应于节点注入功率的影子价格，可以作为对发电量的修正步长采用下式确定：机付费和用户收费的实时电价。由式(6)可以得到T．=0．9995min(rain(一li／Al：A1<0·9节点有功、无功实时电价用下式表示