电力市场的输电阻塞管理.pdf

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1、电力市场的输电阻塞管理梁曼裘丛欣安安2004.9.17-2004.9.201内内内容容容提提提要要要首先，我们通过线性拟合获得了机组出力与潮流值之间的线性关系。然后，我们通过编程重现了电力市场的交易规则，并且用该程序求解了负荷分别为982:4MW和1052:8MW时各机组出力的方案。我们发现，在这两种情况下输电堵塞都会发生。于是，我们尝试通过调整各机组的出力分配来消除输电堵塞的状况。我们尝试了三种方法，分别是线性函数拟合简化、最速下降法和使用LINDO规划求解，其中，通过第三种方法我们成功地找到了几组在982:4MW条件下消除堵塞的分配方案，并且证明了对于1052:8MW的情况，通

2、过调整电力分配消除堵塞是不可能的。最后，我们从技术和公平性的角度探讨了一些有关如何分配堵塞费用的问题。此外，我们在对这个问题尝试一些算法和进行一些分析的时候，发现了很多有趣的数学现象。比如在某次迭代过程中，我们发现了很规则的锯齿形周期；又比如，我们把一个高维矢量看作一个高维线性空间，并研究其动力学性质的时候，发现其无论从单调性、连续性、稳定性、适应性的方面，都有一些有趣的性质。2机机机组组组出出出力力力和和和潮潮潮流流流值值值关关关系系系的的的线线线性性性拟拟拟合合合首先，我们试图根据已知的实验数据确定各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似函数关系。潮流值应该表示的是复杂的电力网

3、络中某些电线上电流的情况。由于电子线路系统本身的复杂性，通过少有的几个测量数据复原出整个网络的情况（节点、负载和其他情况）是不可能的。但是，对于该特定情况，我们发现机组出力值都是在方案0附近摆动，并且由于数据中每次只有一台机组发生变化，它所造成某条线路上潮流值的变化与机组变化的关系都是近乎线性的。比如下图中机组1变化造成线路1潮流值的变化。168167166165164110120130140150160机组1变化造成线路1潮流值变化的线性拟合1因此我们假设，各线路的潮流值向量(y1y2:::y6)与八台发电机组出力值向量(x1x2:::x8)呈线性关系。我们用矩阵乘法来描述这样的

4、关系01010101y1a11a12:::a18x1b1BCBCBCBCBy2CBa21a22:::a28CBx2CBb2CBB.CC=BB.....CCBB.CC+BB.CC(1)@..A@.......A@..A@..Ay6a61a62:::a68x8b6或者Y=AX+B。其中aij代表了当第i台发电机组改变发电功率时，所引起第j条线路潮流量的变化率，它的值可以由相应变化的四组实验数据和初始数据进行线性拟合得到。而B值是我们以方案0时线路的潮流值为基准得出的。010:08140:04810:05230:1197¡0:02770:11870:1259¡0:0021BCB¡0:05

5、500:1264¡0:00090:03310:0860¡0:1149¡0:01700:0988CBCB¡0:06800:0627¡0:1565¡0:00990:12580:0040¡0:0039¡0:1994CA=BCBCB¡0:0355¡0:10460:2048¡0:0207¡0:01400:00420:14720:0743CBC@0:00030:2408¡0:0662¡0:0414¡0:06620:0689¡0:0021¡0:0104A0:2349¡0:0619¡0:07900:09300:0447¡0:00280:1677¡0:001101111:12BCB131:87CBC

6、B¡109:66CB=BCBCB78:385CBC@133:81A122:06我们把各方案机组的出力值代入以上公式，并将得到的各线路潮流值与实际潮流值进行了比较。我们发现，它们的差别是非常小的（见附录）。因而，这个模型还是比较好的描述了功潮流与各发电机出力的关系。3下下下一一一个个个时时时段段段各各各机机机组组组的的的出出出力力力分分分配配配方方方案案案市场交易调度中心根据电力市场交易规则得到下一个时段各机组出力方案。已知条件是：下一个时段结束时刻的负荷预报，每台机组的报价、当前出力和出力改变速率。应用所给定的电力市场规则――排序法，我们设计了计算各机组出力分配方案和清算价的算法，

7、并且编程实现得出了当负荷预报分别为982:4MW和1052:8MW时的分配方案。3.1出出出力力力分分分配配配算算算法法法①将所有数据按段价由低到高排序。②按顺序依次取各机组相应的段容量，对段容量进行判断：└若由于爬坡速率慢无法达到整段容量，按爬坡速率取部分容量，否则取整段容量。└判断已取的增容是否会超出负荷，若超出则截取其部分，使各机组出力之和等于负荷需求，否则不用截取。③将增容加到该机组的出力累加器上④循环②、③两步，直到各机组出力之和等于负荷需求。2750500