电力市场中电能与旋转备用的二层优化模型.pdf

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1、第39卷第21期电力系统保护与控制V_0l-39NO．2l2011年11月1臼PowerSystemProtectionandControlNOV．1，2011电力市场中电能与旋转备用的二层优化模型黄大为，韩学山，雷鸣(1．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012；2．山东大学电气工程学院，山东济南250061)摘要：基于二层规划理论，构建了能量与旋转备用的协调优化模型。模型分别以发电费用和反映旋转备用配置相关的指标函数为上层和下层决策的目标函数，计及网络约束和发电系统的“Ⅳ一1”安全约束，将备用容量的配置与预想可靠性水平联系起来，从

2、而明确了旋转备用需求和各发电机组所承担备用的份额。模型的分层结构较好地体现了主能量市场和旋转备用市场的主辅关系，而下层决策目标函数的灵活性可适应电力市场的不同发展阶段。以IEEE30节点系统为例进行仿真，验证了模型的有效性。关键词：电力市场；旋转备用；二层规划；协调优化；可靠性Bi-leveloptimalmodelofenergyandspinningreserveinelectricitymarketHUANGDa．wei，HANXue．shan，LEIMing(1．SchoolofElectricalEngineering，North

3、eastDianliUniversity，Jilin132012，China；2．SchoolofElectricalEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China)Abstract-Basedonbi·levelprogrammingtheory，acoordinationoptimalmodelofenergyandspinningreserveisestablishedinthispaper．Inthismodelthegenerationcostandtheindexfunction

4、reflectedthereserveallocationaretakenastheupperlevelandlowerleveloptimizationobject，andthenetworkand‘'N-1”securityconstraintofthepowersystemareconsidered．Theallocationofreservecapacityandthepreconceivedreliabilitylevelarerelated，thusthespinningreserverequirementandthereser

5、verateofeachunitaredetermined．Thestructureofthemodelreflectsprincipalandancillaryrelationshipbetweentheenergymarketandthespinningreservemarket，andthelowerlevel’Saimfunctionisalsoadaptedtothedifferentperiodsofthepowermarketdevelopment．AndallIEEE-30bustestsystemcaseisusedtod

6、emonstratethefeasibilityandvalidityofthisproposedmode1．ThisworkissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50377021)andNEDUDoctoralScientificResearchFoundation(BSJXM-200901)．Keywords：electricitymarket；spinningreserve；bi—levelprogramming；coordinateoptimizatio

7、n；reliability中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1674—3415(2011)21-0110-05的单机最大容量。但在电力市场环境下，需要确定0引言备用价格、明确备用配置与可靠性之问的关系、准电力市场环境下的有功调度不仅要考虑电力系确计算机组之间的备用分配，发电系统可提供的旋统本身固有的内在特性，还要考虑市场化所带来的转备用总量与系统在一定运行可靠性水平下的旋转新问题、新特点l。而如何合理确定旋转备用是保备用需求有着本质的区别LjJ。证系统可靠运行的关键问题之一L2J。旋转备用是电市场条件下旋转备用需求的确定及其调度对

8、系力系统发生故障时机组可快速提供的同步容量，其统运行可靠性有着重要的影响。文献[5】初步讨论了总量是系统中同步机组最大可用出力与当前出力之机组故障、负荷变化和输电线路故障三种不确