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供电公司移动作业排班调度优化模型及算法

供电公司移动作业排班调度优化模型及算法

丰2,王剑辉3,章法源4
摘要 :基于移动通信等信息技术支撑的 移 动 作 业 模 式 以 及 相 关 技 术 , 是智能电网的核心业务与技 术之一 , 其关键技术是资源调度中心的现场作业人员排班调 度 优 化 模 型 及 算 法 ㊂ 文 中 提 出 了 移 动 排班模型的基本概念和基本假设 , 尤其是 逢八止五 ” 的外出返回规则 ; 提出了计及交通时间的延期 损失和超期损失子模型 , 以及 逢八止五 ” 规则子模型 , 任务完成总时间约束与班组忙闲度约束子模 型等 ㊂ 在这些子模型基础上 , 提出了全面的排班调度优化模型 , 并采用遗传算法实现模型求解 ㊂ 案 例计算表明 , 该优化算法切合供电公司移动作业复杂实际情况 , 目的明确 , 排班算法计算时间短 , 可 以满足实际需求 ㊂ 关键词 :智能电网 ;供电管理 ;移动作业自动化 ;班组排班调度 ;现场资产管理 ;现场紧急处理
业是一项革命性的业务模式创新 ㊂ ] 文献 [ 均未涉及具体的作业调度数学模型 1 8
( ) 2 0 1 3, 3 7 1 4
资和延时损失等 ) 等众多因素 , 并采用遗传算法进行 求解 , 缺点是所提出 的 模 型 没 有 考 虑 到 移 动 作 业 所 必须考虑的因素 ㊂ 文 献 [ 研 究 了 移 动 环 境㊁ 企业 1 0] 模拟 ㊁ 人 力 调 度㊁ 资 源 建 模㊁ 着色 P e t r i 网 络㊂ 文 数中引入了员工满 意 度 , 实现了雇主和员工的双满 ] 意 ㊂ 文献 [ 研究 了 资 源 相 关 的 任 务 安 排 问 题 , 如 1 2 任务 A 必须在任务 B 完成后才能实施 , 引入此类关 联的任务将使得派工问题更为复杂 ㊂ 相应的研究报道 ㊂ 本 文 较 为 全 面 ㊁ 深入地对面向广 域作业的供电企业 移 动 作 业 排 班 调 度 进 行 了 研 究 , 提出了模型及算法 , 以及应用案例结果分析 ㊂ 中国 已 开 始 供 电 企 业 移 动 作 业 的 应 用 , 但鲜有 ] 献[ 提出了考虑 现 场 员 工 意 愿 的 优 化 派 工 模 型 , 1 1 员工可以先表明他 们 首 选 的 工 作 时 间 表 , 在目标函

电力系统可靠性与稳定性的自动化控制策略研究

电力系统可靠性与稳定性的自动化控制策略研究

电力系统可靠性与稳定性的自动化控制策略研究摘要：本研究深入探讨了电力系统可靠性与稳定性的关键问题，首先概述了可靠性和稳定性的定义及特征，明确了它们在电力系统中的紧密联系。

随后，着重分析了自动化控制在提升电力系统性能中的关键作用，包括基本原理、应用现状以及其对可靠性与稳定性的影响。

在控制策略优化方面，我们评估了现有策略，通过优化算法改进现有策略，并设计验证了新型控制策略。

这一全面研究为电力系统的优化提供了理论基础和实际指导，为实现清洁、高效、可持续的电力系统未来奠定了基础。

我们的工作有望在电力系统领域推动技术创新，应对未来复杂挑战，实现电力系统的可持续发展。

关键词：电力系统；可靠性；稳定性；自动化控制引言电力系统的可靠性与稳定性是确保现代社会正常运行的关键因素。

随着能源需求的不断增长和电力系统规模的扩大，对其可靠性与稳定性的需求变得愈发迫切。

本研究旨在深入研究电力系统在不同条件下的可靠性和稳定性，并探讨自动化控制技术在提高系统性能方面的作用。

通过对现有控制策略的评估、基于优化算法的改进以及新型控制策略的设计与验证，我们旨在为电力系统的优化提供全面的解决方案。

这一研究不仅有助于提高电力系统的抗干扰能力和适应性，还为清洁、可持续的电力系统未来的发展提供了关键支持。

一、电力系统可靠性与稳定性概述（一）可靠性的定义与特征电力系统可靠性是指电力系统在各种外部和内部干扰条件下，能够保持正常运行的能力。

可靠性的主要特征包括系统的持续性、可维护性和适应性。

持续性表明系统在一定时期内能够提供稳定的电力输出，确保供电的连续性。

可维护性强调系统在发生故障时能够快速修复，降低停电时间，提高服务可用性。

而适应性涉及系统对于不同工况和负荷变化的适应能力，使其能够灵活应对电力需求波动和外部扰动，确保系统的稳健性。

这三个特征共同构成了电力系统可靠性的基础，是确保电力供应连续、高效的关键要素。

（二）稳定性的概念与关键指标电力系统稳定性是指系统在遭受扰动后，能够在有限时间内恢复到平衡状态的能力，确保系统维持良好的运行状态。

电路分析基础

电路分析基础

关联参考方向：
▪ 一个元件的电流或电压的参考方向可以独立地任 意指定。如果电流的参考方向和电压参考方向一 致，则把电流和电压的这种参考方向称为关联参 考方向，如图（a）所示；当两者不一致时，称 为非关联参考方向，如图（b）所示。
i
i
+u -
(a)关联参考方向
- u+
(b)非关联参考方向
图1.6 参考方向
容、电源等。模型符号如下图所示。
（只消耗电能）（只储存电能）（只储存磁能）
R
C
L
图1.2 理想电阻、电容、电感元件模型
用理想元件或它们的组合模拟实际器件就是建立模 型，简称建模。建模时必须考虑工作条件，并按不 同准确度的要求把给定工作情况下的主要物理现象 和功能反映出来。
例如电感器的建模大致分为以下三种情况：
非关联，则欧姆定律公式中应冠以负号，
即
ut-Rti
或
it-Gtu
▪ （3）电阻、电导元件是无记忆性元件，又 称即时元件。
▪ 电阻元件上消耗的功率 ▪ 电阻元件在任一时间消耗的功率为
puii2Ru2 u2G R
▪ 电阻元件从t0到t吸收的电能为
电路分析基础
课程的重要性及任务
•《电路分析基础》是电类各专业的重要 的技术基础课程。它理论严密，逻辑性强， 有广阔的工程背景，是电类专业学生知识 结构的重要组成部分。学习本课程对培养 学生的科学思维能力，树立理论联系实际 的工程观点，提高学生分析问题、解决问 题的能力以及在人才培养中都起着十分重 要的作用。
t0
t0
▪ 求功率p时应当注意：当电压和电流的参考方向 为关联参考方向时，乘积“ui”表示元件吸收的功 率，当p为正值时，表示该元件确实吸收功率； 如果电压和电流的参考方向为非关联参考方向时， 乘积“ui”表示元件发出的功率，此时，当p为正 值，则该元件确实发出功率。一个元件若发出功 率-100W，则表明元件实际吸收功率100W；同 理，一个元件若吸收功率-100W，则相当于该元 件实际发出功率100W。

一种电源输入前端防护电路的仿真研究

一种电源输入前端防护电路的仿真研究

设计应用技术一种电源输入前端防护电路的仿真研究刘少龙，刘力，徐叶斌，刘涛瑜，李（中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，陕西前级汇流条输出的电源信号品质存在差异，因此要实现用电设备稳定可靠工作，需要设计性能优异的输入防护电路。

提出了一种电源输入前端防护电路仿真模型，经过理论分析和仿真验证，该电路模型在不增加任何功长时过压浪涌、输入欠压以及负载突卸引起的过流等输入端异常情况均能快速响应并采取正确的保护措施，实现了对非正常输入电源信号的良好防护。

前端防护；电压浪涌；过流；控制模型Simulation Research on a Power Supply Input Front-End Protection CircuitLIU Shaolong, LIU Li, XU Yebin, LIU Taoyu, LI Chuan’an Aviation Computing Technology Institute, XiAbstract: There are differences in the quality of power signals output by the previous bus bars, so it is necessaryto design an input protection circuit with excellent performance to realize the stable and reliable work of electrical equipment. A simulation model of power supply input front-end protection circuit is proposed. After theoretical analysis当高于压敏电压的电压去掉后，它又恢复高阻状态，从而有效保护电路中的其他元件不会因过压而损坏。

西安电子科技大学-电路基础PPT课件

西安电子科技大学-电路基础PPT课件

作 （2）而对于电视天线及其传输线来说，其工作频率为108Hz的
数量级，如10频道，其工作频率约为200MHz，相应工作波长为
1.5m，此时0.2m长的传输线也是分布参数电路。
第 1-7 页
.
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7
1.1 引言
2、 线性电路(linear circuit)与非线性电路(nonlinear circuit)
西
安 电
子 科
若描述电路特性的所有方程都是线性代数或微积
技 大
分方程，则称这类电路是线性电路；否则为非线性电
学 电
路。
路
与
系 统
非线性电路在工程中应用更为普遍，线性电路常
多 媒
常仅是非线性电路的近似模型。但线性电路理论是
体 室
分析非线性电路的基础。
制
作
第 1-8 页
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8
1.1 引言
1、 集中参数电路(lumped circuit)与分布参数电路(distributed circuit)
如果实际电路的几何尺寸l 远小于其工作时电磁波
西 安
的波长λ，可以认为传送到电路各处的电磁能量是同时
电 子
到达的，这时整个电路可以看成电磁空间的一个点。
科 技
因此可以认为，交织在器件内部的电磁现象可以分开考
子 科 技
如电阻器、灯泡、电炉等，可以用理想电 阻来反映其消耗电能的这一主要特征；
大
学
电 路
②理想电容元件：只储存电能，
与 系
如各种电容器，可以用理想电容来反映
统 多
其储存电能的特征；

电子科技大学智慧树知到“电力系统自动化技术”《电力系统自动化》网课测试题答案5

电子科技大学智慧树知到“电力系统自动化技术”《电力系统自动化》网课测试题答案5

电子科技大学智慧树知到“电力系统自动化技术”《电力系统自动化》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.同步发电机交流励磁系统可以实现无刷励磁。

()A.错误B.正确2.同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是标准正弦波。

()A.错误B.正确3.信息传输过程中的差错控制通常是在要传递的信息位之后附加一若干位监督位。

()A.错误B.正确4.智能分布式馈线自动化依赖系统拓扑，当一次系统发生变化后，对拓扑相关参数()。

A、全局调整B、局部调整C、无需调整D、全局调整与局部调整皆可5.钳形电流表测量导线电流时，应使表的平面()导线。

A.平行于B.垂直于6.200GHZ频率属()。

A.短波频段B.中波频段C.微波频段D.长波频段7.电力系统状态估计的量测量主要来自()。

A.调度人员B.值班人员C.SCADA系统D.主机8.厂站RTU向调度传送开关变位是()。

A.遥测B.遥信C.遥控D.遥调9.电力系统的扰动可分为大扰动和小扰动两类。

()A.错误B.正确10.调度员尽力维护各子系统发电，用电平衡时属()。

A.正常状态B.紧急状态C.恢复状态D.瓦解状态11.将未加励磁电流的发电机升速至接近于电网频率，在滑差角频率不超过允许值时进行并网操作属于自同期并列。

()A.错误B.正确12.抗腐性好的通信系统是()。

A.载波通信B.光纤通信C.架空线D.电缆线13.配电运行部门应建立事故备品备件台账，台账内容应包含()等。

A . 型号B . 用途C . 数量D . 出入库时间14.负荷的有功功率随着频率而改变的特性叫作负荷的功率—频率特性，也称负荷的调节效应。

()A.错误B.正确15.调度控制中心对变电站断路器的合闸、分闸操作命令属于()。

A.遥测信息B.遥信信息C.遥控信息D.遥调信息第2卷一.综合考核(共15题)1.IEC60870－5－101规约是()规约。

A、循环式B、问答式C、网络式D、专线式2.在数据通信中，应用最广的数据信息代码集是()。

基于PSPice的元器件建模方法研究

基于PSPice的元器件建模方法研究2.马鞍山学院实验工程中心，安徽马鞍山 234100摘要：随着智能制造2025的推进，本文提出一种基于Cadence软件下PSPice工具建立半导体器件模型方法的研究。

主要从三个方面建立器件的行为模型，包括：子电路建模、ABM建模、Model Editor工具（曲线拟合）建模的研究，通过对不同建模方法的比较，获得比较有效建模思路；最终通过借助Cadence软件的工具箱，对线性拟合和子电路的组合进行MOSFET的联合建模，采用Cadence软件的orcad模块，根据厂家提供的datasheet数据表建立MOSFET模型。

本文对建模方法的研究，有助于人们了解不同的的建模方法，可以为建模提供新的思路，有助于建立更加完善的模型。

关键字：器件建模；子电路建模ABM曲线拟合；联合建模[基金项目] 022年安徽省六卓越一拔尖项目“自动化专业卓越工程师”（2022zybj089）；2022年马鞍山学院教学研究项目“智能制造背景下《电力电子技术》课程改革”（202201）。

[作者简介]王迪迪，男，汉族，安徽亳州人，硕士，助教，研究方向：半导体器件建模和电力电子与新能源发电。

引言随着半导体材料的不断发展，由其制成的新型电力电子器件也到飞速发展[1]。

一方面新器件的研制离不开器件的建模与仿真，另一方面新型研制的半导体器件，厂家一般只提供数据表，除非支付高昂的软件版权，否则并不提供免费的仿真软件，因此新型半导体器件的建模成为亟待解决的问题。

经过一段时间的文献调研、学习、资料整理及总结归纳，本文基于Cadence/PSPice软件工具以SiC MOSFET器件为例进行建模方法的研究。

传统的器件模型是根据材料的物理特性而建立的，而行为模型只关心器件的端口特性，从而建立的器件模型[2]。

通过对不同文献的阅读与资料的整理，摒弃了命令语句建模方法，以MOSFET 器件建模为例，重点研究了三种器件建模的方法即：通过capture平台搭建子电路建模，利用Model Editor工具建模，使用ABM库建模[1,3]。

基于MET模型的VDMOSFET建模

基于MET模型的VDMOSFET建模韩山;李文钧;林煊;刘军【摘要】研究了VDMOS的独特结构,建立了适合该器件的拓扑结构,电容、源漏二极管和源漏电流方程,提出了一个基于MET模型的VDMOS模型.以Verilog-A 语言嵌入到EDA设计工具Cadence和电路模拟程序HSPICE中,基于Verilog-A 的仿真结果可实现与测试数据的准确拟合.应用模型到士兰微电子S-Rin系列第三代高压VDMOS产品的建模中,工作电压涵盖500V、600 V、650 V和800 V,测量和仿真所得I-V,C-V特性曲线对比结果吻合很好,验证了模型具有良好的精度,可以表征VDMOS交直流特性.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2015(038)005【总页数】7页(P986-992)【关键词】VDMOS;Freescale MET模型;参数提取;Verilog-A【作者】韩山;李文钧;林煊;刘军【作者单位】杭州电子科技大学微电子CAD研究所,杭州310018;杭州电子科技大学微电子CAD研究所,杭州310018;杭州电子科技大学微电子CAD研究所,杭州310018;杭州电子科技大学微电子CAD研究所,杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TN386EEACC：2570Fdoi：10.3969/j.issn.1005-9490.2015.05.005VDMOS（Vertical Double- diffused Metal Oxide Semiconductor）垂直双扩散晶体管，是电压控制型器件，经过飞速发展，已经在许多领域有了不可替代的位置，作为新一代高功率高集成的半导体器件、电力MOSFET的代表，此结构出现后，加速了电力MOSFET的发展，使其各方面性能得到改善提高［1~4］。

它的独特之处在于高输入阻抗和优越的频率特性，热稳定性很好，其次需要的驱动功率小，速度快。

主要应用于开关电源，大屏幕显示驱动电路中也有很多使用了此结构的器件，此外汽车电子、视音频放大，马达的驱动和电机调速应用较多，工业控制的部分产品以及电子节能灯和高频率振荡器等产品中也有应用，不间断电源、电逆变器也可以使用。

电子科技大学智能电网信息工程综合实验1实验报告

电子科技大学智能电网信息工程综合实验1实验报告实验报告是一种重要的教学资料，它以学生为主体，主要包括两个方面内容:1.知识与技能;2.学生对知识的理解与运用。

本实验计划为指导形式，确定实验目的、实验内容和方案，并进行评价。

通过本教学计划，使学生初步掌握智能电网信息工程的理论知识、软件技术以及施工方法。

通过本实验，使学生掌握智能电网系统与设计的基本理论、基本方法和工程结构原理等方面的知识。

一、实验目的电力系统及其自动化专业具有较强的实践性，其核心专业之一就是智能电网。

智能电网是以电力系统为核心的智能化控制系统。

它为电力系统提供了一个可靠、灵活、高效和安全的运行状态和控制手段。

它是适应于当今世界能源、信息和交通等各种现代化发展要求，为电力工业创造良好环境和提供多种服务的基础设施。

根据智能电网工程建设需要，本实验是为智能电网项目建设和运行所需提供实践环境的一个基础实验。

因此，通过本实验使学生掌握关于智能电网系统所需的理论知识、技术及基本方法等内容，初步构建属于自身专业领域的知识体系。

二、教师介绍孙小莉，中共党员，中国人民大学电子信息工程专业，工学硕士，高级工程师，电气电子工程师。

先后于成都理工大学、电子科技大学任教,2006年12月起兼任电子科技大学电工电子与信息工程学院院长、电子科学与技术国家重点实验室主任。

2005年3月被评为四川省教学名师。

主要研究方向为电力电子技术、智能电网信息工程、信号与信息处理、电工电子基础、工业控制原理、现代信息处理技术、信息网络与多媒体技术等，目前已在《电工电子》、《电工技术》等专业核心期刊发表学术论文30余篇。

作为电子信息工程专业核心课程《智能电网信息工程》的主编，负责编写了第一章《电工电子》，是我国第一个编制专业目录并且正式出版发行的专业目录。

主持国家自然科学基金4项、国家社会科学基金3项、四川省教育厅基础与教学改革项目2项、教育部科技计划课题2项、教育部新世纪人才计划项目1项，发表学术论文50余篇，出版专著2部，在国内外核心期刊上发表学术论文50余篇。

减小VDMOS密勒电容和反向恢复电荷的研究


第 3 期
肖志强等 : 减小 VDMOS密勒电容和反向恢复电荷的研究
307
压 ,新结构单元间距减小使其 JFET效应增强 ,导致 新结构器件的导通电阻增大 。但是 ,正如在引言中 所强调的那样 , DC2DC变换器设计师最关心的优值 既不是导通损耗 ,也不是开关损耗 ,而是导通电阻与 栅电荷的乘积 , 即 Rds ( on) 3 Qgd 。从表 1 可以看出 , 与传 统 器 件 相 比 , 新 结 构 器 件 的 Rds ( on) 3 Qgd 从 39131 mΩ 3 nC 下 降 到 13175 mΩ 3 nC, 减 少 了 65102%。新结构大大减小了 Rds ( on) 3 Qgd 。这正是 DC2DC变换器设计师们努力的方向 。
[ 4 ] 裴云庆 , 王兆安 , 伊濑敏史. P IN 型电力二极管反向恢 复特性的仿真模型 [ J ]. 西安交通大学学报 , 1999, 33 (6) : 6210.
[ 5 ] Zhang B. Power sem iconductor devices and smart power ICs[M ]. 成都 :电子科技大学出版社 , 2002. 3052329.
中图分类号 : TN432
文献标识码 : A
A Study on VDMO S FET w ith Reduced M iller Capac itance
and Reverse Recovery Charge
X IAO Zhi2qiang1, 2 , X IANG Jun2li1 , HEN G Cao2fei1 , CHEN L in1 , ZEN G Tian2zhi1 , CHEN W an2jun1 , ZHAN G Bo1
摘 要 : 提出了在 VDMOS FET中减小密勒电容和反向恢复电荷的一种新结构 ,该结构结合了肖
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2）阻塞费用计算规则的设计 当改变根据电力市场交易规则得到的各机组出力分配预案时， 一些通过竞价取得发 电权的发电容量 （称序内容量） 不能出力； 而一些在竞价中未取得发电权的发电容量 （称 序外容量）要在低于对应报价的清算价上出力。以机组的最终报价作为其边际成本，则 该机组单位出力的绝对盈利为清算价与报价的差值，因此，补偿的主要目的是解决由于 方案调整导致获利变化的问题。 我们设计的阻塞费用计算规则如下： ① 对于序内容量：由于方案的调整，使得一些机组的出力值减少，减少部分的获 利值消失。为解决这部分冲突，网方赔偿该机组应得的获利值，有 补偿费用 = （清算价 − 调整前报价） × 调整量 − 即 f i = ( P − pi ) × ( xi − xi′ )
⎛ − 0.0015 ⎞ ⎛ 110.4775 ⎞ ⎛ 0.122 ⎞ ⎛ 0.1216 ⎞ ⎟ ⎟ ⎜ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎜ 0.0985 ⎟ ⎜ 131.3521 ⎟ ⎜ − 0.0186 ⎟ ⎜ − 0.1127 ⎟ ⎜ − 0.2012 ⎟ ⎜ − 108.9928 ⎟ ⎜ − 0.0028 ⎟ ⎜ 0.0024 ⎟ ⎟ ⎟+⎜ ⎟ + x8 ⎜ ⎟ + x7 ⎜ + x6 ⎜ ⎜ 0.0763 ⎟ ⎜ 77.6116 ⎟ ⎜ 0.1452 ⎟ ⎜ 0.0057 ⎟ ⎜ − 0.0092 ⎟ ⎜ 133.1334 ⎟ ⎜ − 0.0039 ⎟ ⎜ 0.0700 ⎟ ⎟ ⎟ ⎜ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎜ 0.0004 ⎟ ⎜ 120.8481 ⎟ ⎜ 0.1664 ⎟ ⎜ − 0.0003 ⎟ ⎠ ⎠ ⎝ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝
二、问题的分析
1
市场交易-调度中心在一个时段内的工作流程如图 1 所示。首先根据电力市场交易 规则及负荷预报需求确定下一时段各机组出力的分配预案， 再通过计算各线路潮流值判 断是否会出现输电阻塞。若出现，则按输电阻塞管理原则对预案进行调整。
当前时段开始
计算各机组当前出力
确定下一时段分配方案
计算各线路有功潮流
图2
对实验方案的分析
从图形中我们发现，有功潮流受到各机组的影响近似成线性关系，因此假设有功潮 流关于各个机组出力的函数关系式为
l j = ∑ k ji xi + A j
i =1
8
其中 l j 表示第 j 条线路上的潮流值， k ji 表示第 j 条线路受第 i 台机组影响的比例系 数， xi 表示第 i 台机组的出力， A j 表示第 j 条线路对应的初始潮流值。 对应每一条线路，根据表 1 表 2 中的数据可列出关于未知数 k ji （i=1,2,…,8）的 32 个方程的超定方程组，在 Matlab 下编程求解方程组（源程序见附件 2） ，得到结果如下：
电力市场输电阻塞管理模型
电子科技大学
指导老师：李明奇 参赛队员：龙振兴 万 磊 欧小亮
2004 年 9 月 20 日
电力市场输电阻塞管理模型
摘 要
本文通过设计合理的阻塞费用计算规则，建立了电力市场的输电阻塞管理模型。 首先通过对各机组出力方案实验数据的分析，用最小二乘法进行拟合，得到了各线 路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。按照电力市场规则，确定各机组的出 力分配预案。如果执行该预案会发生输电阻塞，则调整方案，并对引起的部分序内容量 和序外容量的收益损失，设计了阻塞费用计算规则。 我们引入危险因子反映输电线路的安全性，根据安全且经济的原则，把输电阻塞管 理问题归结为：以求解阻塞费用和危险因子最小值为目标的双目标规划问题。采用“两 步走”的策略，把双目标规划转化为两次单目标规划：首先以危险因子为目标函数，得 到其最小值；然后以其最小值为约束，找出使阻塞管理费用最小的机组出力分配方案。 当预报负荷为 982.4MW 时， 分配预案的清算价为 303 元/MWh， 购电成本为 74416.8 元，此时发生输电阻塞，经过调整后可以消除，阻塞费用为 3264 元。 当预报负荷为 1052.8MW 时， 分配预案的清算价为 356 元/MWh， 购电成本为 93699.2 元，此时发生输电阻塞，经过调整后可以使用线路的安全裕度输电，阻塞费用为 1437.5 元。 进一步，我们分析了各线路的潮流限值调整对最大负荷的影响，并据此给电网公司 提出了建议。 最后，我们对模型进行了评价，并提出了模型的改进方案。
三、基本假设
1、机组当前出力是对机组在当前时段结束时刻实际出力的预测值； 2、每个时段的负荷预报和机组出力分配计划的参照时刻均为该时段结束时刻； 3、机组在单位时间内能增加或减少的出力相同，出力值为爬坡速率； 4、各个发电机组出力相互独立，即出力不受其他机组影响。
四、定义符号说明
1、名词解释 电力市场：电力的买方和卖方相互作用以决定其电价和电量的过程（见[1]第 4 页） ； 边际成本：在一定的时期内，增加一个单位产量所需支付的成本； 序内容量：在电力市场中通过竞价取得发电权的发电容量； 序外容量：在竞价中未取得发电权的发电容量； 爬坡速率：机组在单位时间内能增加或减少的出力值； 最终报价：进行结算时，机组分配到的出力对应的报价。 2、符号说明 xi ： 第 i 个机组的出力值； xi′ ： 调整后第 i 个机组的出力值； vi ： 第 i 个机组的爬坡速率；
135.8
-144.1
135.7 135.6 135.5
-1 44.15
-144.2
135.4 135.3 135.2
-1 44.25
-144.3
135.1
-1 44.35 65
70
75
80
85
90
95
1 00
135 60
62
64
66
68
70
72
74
76
线路 3 受机组 4 的影响
线路 5 受机组 7 的影响
单位：兆瓦，记作 MW 单位： MW 单位： MW/分钟 单位： MW 单位： MW 单位： MW 单位：元/ MWh 单位：元/ MWh 单位：元 单位：元 单位： MW 单位：元/ MWh
3
l j ： 第 j 条线路的有功潮流值； A j ： 第 j 条线路的初始潮流值； L j ： 第 j 条线路的潮流限值； a j ：第 j 条线路的潮流的安全裕度； pi ：分配预案中第 i 个机组的最终报价； pi′ ：调整方案后第 i 个机组的最终报价； f i + ：对第 i 个序外容量的补偿； f i − ：对第 i 个序内容量的补偿； X： 负荷预报； P： 清算价；
16 8 143.5
167 .5
143
16 7
142.5
166 .5
142
16 6
141.5
165 .5 1 25
130
135
14 0
145
150Leabharlann 15 5160141 74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
线路 1 受机组 1 的影响
-144
线路 2 受机组 2 的影响
136 135.9
-1 44.05
4
⎛ l1 ⎞ ⎛ 0.0826 ⎞ ⎛ 0.0478 ⎞ ⎛ 0.0528 ⎞ ⎛ 0.1199 ⎞ ⎛ − 0.0257⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜l2 ⎟ ⎜ − 0.0547⎟ ⎜ 0.1275 ⎟ ⎜ − 0.0001⎟ ⎜ 0.0332 ⎟ ⎜ 0.0867 ⎟ ⎜l ⎟ ⎜ − 0.0694⎟ ⎜ 0.0620 ⎟ ⎜ − 0.1565⎟ ⎜ − 0.0099⎟ ⎜ 0.1247 ⎟ ⎜ 3 ⎟ = x1 ⎜ ⎟ + x2 ⎜ ⎟ + x3 ⎜ ⎟ + x4 ⎜ ⎟ + x5 ⎜ ⎟ ⎜l4 ⎟ ⎜ − 0.0346⎟ ⎜ − 0.1028⎟ ⎜ 0.2050 ⎟ ⎜ − 0.0209⎟ ⎜ − 0.0120⎟ ⎜l ⎟ ⎜ 0.0003 ⎟ ⎜ 0.2428 ⎟ ⎜ − 0.0647⎟ ⎜ − 0.0412⎟ ⎜ − 0.0655⎟ ⎜ 5⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ 0.2376 ⎟ ⎜ − 0.0607⎟ ⎜ − 0.0781⎟ ⎜ 0.0929 ⎟ ⎜ 0.0466 ⎟ ⎜l ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ 6⎠
2
出力的近似表达式。得到分配预案后，代入近似表达式便可计算各线路上的潮流值。为 保证电网的安全，每条线路潮流的绝对值超过潮流限值的百分比应尽量小。若使各线路 中潮流超出的百分比中最大的值尽量小，就可保证所有线路上潮流超出的百分比较小， 即电网相对较为安全。在电网安全运行的保证下应当同时考虑尽量减少阻塞费用。 阻塞费用分为两个部分：一是对序内容量不能出力部分的补偿；二是对报价高于清 算价的序外容量出力部分的补偿。以每个机组各自的报价作为其边际成本，则该机组单 位出力的绝对盈利为清算价与报价的差值，因此，补偿的主要目的是解决由于方案调整 导致的获利变化的问题。 该阻塞管理问题归结为在一定约束条件下的最优化问题。 优化目标为使潮流超出现 值的百分比尽量小，同时尽可能减少阻塞费用。
一、问题的重述
我国电力系统的市场化改革正在积极、稳步地进行，随着用电紧张的缓解，电力市 场化将进入新一轮的发展，这给有关产业和研究部门带来了可预期的机遇和挑战。 电网公司在组织电力的交易、调度和配送时，必须遵循电网“安全第一”的原则， 同时按照购电费用最小的经济目标，制订如下电力市场交易规则： 1、 以 15 分钟为一个时段组织交易， 每台机组在当前时段开始时刻前给出下一个时 段的报价。各机组将可用出力由低到高分成至多 10 段报价，每个段的长度称为段容量， 每个段容量报一个段价，段价按段序数单调不减。 2、在当前时段内，市场交易-调度中心根据下一个时段的负荷预报、每台机组的报 价、当前出力和出力改变速率，按段价从低到高选取各机组的段容量或其部分，直到它 们之和等于预报的负荷， 这时每个机组被选入的段容量或其部分之和形成该时段该机组 的出力分配预案。最后一个被选入的段价称为该时段的清算价，该时段全部机组的所有 出力均按清算价结算。 电网上的每条线路上有功潮流的绝对值有一安全限值， 限值还具有一定的相对安全 裕度。如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值，称为输电 阻塞。当发生输电阻塞时，需要按照以下原则进行调整： 1、调整各机组出力分配方案使得输电阻塞消除； 2、如果 1 做不到，可以使用线路的安全裕度输电，以避免拉闸限电，但要使每条 线路上潮流的绝对值超过限值的百分比尽量小； 3、如果无论怎样分配机组出力都无法使每条线路上的潮流绝对值超过限值的百分 比小于相对安全裕度，则必须在用电侧拉闸限电。 调整分配预案后，一些通过竞价取得发电权的发电容量不能出力；而一些在竞价中 未取得发电权的发电容量要在低于对应报价的清算价上出力。因此，发电商和网方将产 生经济利益冲突。网方应该为因输电阻塞而不能执行初始交易结果付出代价，网方在结 算时应该适当地给发电商以经济补偿，由此引起的费用称之为阻塞费用。网方在电网安 全运行的保证下应当同时考虑尽量减少阻塞费用。 现在需要完成的工作如下： 1、某电网有 8 台发电机组，6 条主要线路，附件 1 中表 1 和表 2 的方案 0 给出了各 机组的当前出力和各线路上对应的有功潮流值，方案 1~32 给出了围绕方案 0 的一些实 验数据，试用这些数据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。 2、设计一种简明、合理的阻塞费用计算规则，除考虑电力市场规则外，还需注意： 在输电阻塞发生时公平地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。 3、假设下一个时段预报的负荷需求是 982.4MW，附件 1 中的表 3、表 4 和表 5 分 别给出了各机组的段容量、段价和爬坡速率的数据，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。 4、按照表 6 给出的潮流限值，检查得到的出力分配预案是否会引起输电阻塞，并 在发生输电阻塞时，根据安全且经济的原则，调整各机组出力分配方案，并给出与该方 案相应的阻塞费用。 5、假设下一个时段预报的负荷需求是 1052.8MW，重复 3~4 的工作。