市场的输电阻塞管理模型与Matlab编程计算
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电力市场的输电阻塞问题本问题考虑当电力系统中的发电侧在各条线路上的输电产生阻塞时,如何对各线路的输 电量进行优化安排,使输电以既安全又经济的方式进行,安全即各线路传输尽量在限值内(尽 量少用安全裕度),经济即产生的阻塞费用尽量小,该问题可归结为一个带约束的组合优化 问题。
有电力系统分析的知识可知,输电网络的潮流分布取决于网络拓扑结构及发电机的出力和用电需求。
因为电力的需求具有随机性,所以即便是对给定的输电网络机构、各路潮流值和机组出力也不能得到它们之间确切的函数关系,只能估计它们之间的数值关系。
我们假设它们之间存在线性的关系,利用多元线性回归求出线路潮流与机组出力之间的近似关系。
并在一定的显著水平下检验回归结果。
现在记机组i 的出力为i x,线路j 的有功潮流值为j y,第j 条线路上的有功潮流值关于第i 台机组的出力系数为ij a。
问题一:基于上面的分析,我们利用ix 来建立各线路的有功潮流值jy的数学模型。
81j ij i j ji y aa x ε==++∑………………………………………………………………(1), 其中2(0,)jj N εσ 为误差项,1,2 6.j = 设128126,,,,,y y y x x x ⎡⎤⎡⎤==⎣⎦⎣⎦X Y ,11168186a a a a ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A 102060,,a a a ⎡⎤=⎣⎦0A。
则有=-XA Y A…………………………………………………………………(2),我们直接使用 MATLAB 作最小线性拟合,求解得到模型的回归系数估计值及其置信区间(置信水平0.05α=),检验统计量2,,F p R 的结果如下。
线路1与各发电机组出力的近似表达式:123451678110.36580.08280.04770.05290.11990.02550.1219 0.12170.0013y x xx x x x x x=++++-++- (3)其表达式的检验数据如下:bint=109.4788 111.25270.0811 0.0845 0.0439 0.0515 0.0516 0.0542 0.1169 0.1229 -0.0273 -0.0236 0.1194 0.1245 0.1187 0.1246 -0.0033 0.0008stats=1.0e+003 *0.0010 6.2669 0由此可以看出21.0e 003 *0.0010r =+非常接近1,F = 6.2669,00.05p =<都同时说明回归方程效果显著。
毕业设计(论文)基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号:姓名:专业:电气工程及其自动化系别:指导教师:二〇一三年六月毕业设计(论文)基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号:姓名:专业:电气工程及其自动化系别:指导教师:二〇一三年六月北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议题目:基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真系别:专业:电气工程及其自动化姓名:学号:指导教师建议成绩:84评阅教师建议成绩:86答辩小组建议成绩:82总成绩:84答辩委员会主席签字:年月日北京交通大学毕业设计(论文)任务书北京交通大学毕业设计(论文)开题报告北京交通大学毕业设计(论文)指导教师评阅意见北京交通大学毕业设计(论文)评阅教师评阅意见北京交通大学毕业设计(论文)答辩小组评议意见毕业设计(论文)诚信声明本人声明所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
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本人签名:日期:摘要本设计分析了电力系统短路故障的电气特征,并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真,进一步研究短路故障的特点。
通过算例对电力系统短路故障进行分析计算。
然后运用Matlab/Simulink对算例进行电力系统短路故障仿真,得出仿真结果。
并将电力系统短路故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较,从而得出结论。
输电阻塞管理的优化调整摘 要本问题是一个输电阻塞管理的优化调整问题,即是在发生输电阻塞时,制订既安全又经济的方案对预案进行调整,安排机组的出力分配问题。
首先我们用多元线性回归的方法分析了题设给出的实验数据,得到各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式,同时对表达式作了相应的显著性检验,认为所得近似表达式是可信赖的;其次我们用序内容量不出力部分的损失和序外容量出力部分的损失进行加权补偿的办法,给出了阻塞费用的计算规则;然后我们以电力市场交易原则为前提,在0方案发生时段为当前时段等一系列合理假设的基础上,以各机组爬坡速率和段容为限制条件,设计了按段价从低到高排序搜索的算法,对给定的下一时段的的负荷需求作出各机组出力分配预案,并利用上述近似表达式求出每条线路上的有功潮流值,将之与线路潮流限值相比,判断该方案是否引起输电阻塞。
对发生输电阻塞的出力方案需进行优化调整,使调整后的出力分配方案既安全又经济。
根据输电阻塞管理原则,我们建立了一系列的求解模型:① 可消除输电阻塞的调整方案的非线性规划模型:以阻塞费用最小为目标,以序 外容量出力部分和序内容量不出力部分为决策变量② 在上述模型解空间内没有最优解的情况下,建立使用安全裕度输电的非线性规划模型:以线路上潮流值超过限值百分比之和最小为目标,以序内容量不出力部分和序外容量出力部分为决策变量,同时给出安全与经济约束下的调整模型③ 在模型②仍没有最优解的情况下,建立拉闸限电的线性规划模型因此,只要给定下一时段的负荷预报,顺次用这几个模型求解,直至可以求出最优解则认为已经得到调整后的优化出力分配方案。
最后我们对上述模型进行了分析并给出了改进方向。
我们仅以经济补偿权重1122αβ==,为例,得到问题四调整后的出力分配方案,相应的阻问题重述我国电力市场初期是发电侧电力市场,采取交易与调度一体化的模式。
电网公司在组织交易、调度和配送时,必须遵循电网“安全第一”的原则,同时制订一个电力市场交易规则,按照购电费用最小的经济目标来运作。
电力市场的输电阻塞管理摘要本文就电力市场的输电阻塞管理建立了以电网安全为首要目标,兼顾经济效益的模型,并通过求解模型给出了不同负荷需求条件下各机组的出力分配方案,并在给定阻塞费用计算规则后,计算出调整出力分配预案的阻塞费用,最后我们进行了电网传输线路安全性关于各机组出力的灵敏度分析。
对于问题一,我们采用线性回归的方法给出了各线路潮流值关于各机组出力关系的齐次和非齐次两种拟合方式,并从误差、物理意义、损耗三个角度对这两种方式进行了比较,最后决定采用非齐次的方式。
对于问题二,我们给出了三种阻塞费用的计算规则。
我们的基本思想是各个机组所获得的补偿费用应该与其出力改变量成比例。
规则一中各个机组比例系数都是相同的,考虑到不同机组所处段价的差异,我们又提出规则二,使得各个机组的比例系数与它们各自所处的段价有关。
与规则一相比,规则二充分考虑了不同机组之间的差异,比规则一更加合理,但没有考虑序内容量和序外容量之间的差异,而且不能有效防止网方的欺诈行为的发生,所以我们又进一步提出规则三。
规则三克服了规则一和规则二的缺点,但其可操作性在三个规则中是最差的。
根据题目中简明,合理的要求,我们最后采用了规则二。
对于问题三、四,我们严格按照电力市场交易规则,给出了各机组的分配预案,得出在下一个时段负荷需求为982.4时的情况下清算价为303,但此时有输电阻塞,我们首先判断在负荷需求为982.4情况下可以消除阻塞,并在阻塞费用最小的目标下建模并计算出调整后各机组的出力分配方案,此时的阻塞费用为4610。
对于问题五,我们仍先按照市场交易规则给出了分配预案,得出在负荷需求为1052.8时的情况下清算价为356,此时线路也有阻塞,经过判断后阻塞无法消除,但不必拉闸限电。
我们以电网危险性指标最小为目标建模并计算出调整后各机组的出力分配方案,此时的危险性指标由最初的0.57降到0.39,阻塞费用为3434。
关键词电力市场交易规则阻塞管理序内容量序外容量阻塞费用危险性指标1 问题重述本文讨论的主要问题是电网公司与发电商之间的交易。