电力市场的输电阻塞管理毕业论文(2)

数作多项式拟合，求得fji的值。对于每组groupi数据，可求得共m个fji，j?1,2,...,m的系数。故共可以求m?n个系数，即得到（1）式中的fji的值。 3）再求（1）式中Aj的值，算法如下，

?n?要使得???fji(xiz)?Aj?yjz?最小，必有，

z?0?i?1?2?32?n???d???fji(xiz)?Aj?yjz???z?0?i?1?????0

d(Aj)322解方程组得：

8??y?f(x)??jz?jiiz?z?0?i?1? Aj?3332

由于题中每组只取了四个不同的值对某个机组进行实验，故在作多项式拟合时h的值一般不大于3，而h值何值最好，可以对h的不同取值进行尝试，将拟合的值与实际值作比较，我们用最大残差作为评价拟合水平的依据，最大残差越小则表明所取的h值的拟合效果越好。

在确定了表达式后，我们对各机组对各线路有功潮流的变化作灵敏性分析，可以得到如下的灵敏性矩阵?，

?f1? ??f1?f1...??根据?阵可以方便得到?xn???x1?x2?f2?各机组出力水平对与各线路??f2?f2...?上有功潮流的灵敏性。 ????x1?x2?xn??数值例子的计算在模型......??...?fm?的求解中给出。 ??fm?fm...??x?xn??1?x2?阻塞费用计算规则

阻塞费用由两个部分的

出力调整所造成，即序内容量不能出力部分和报价高于清算价的序外容量出力的部分，分别给出费用计算规则。 计费方法一：

序内容量不能出力的部分：

如图1所示，机组是分段报价的，图1所示曲线可以理解为供给曲线，可以看出，随着出力的增加，价格是单调不减的。对于序内的机组，相应报价不大于清算价，而电力市场将以清算价支付该机组的出力。当出 现输电阻塞进行调度使得序内容量不能出

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力时，机组损失了本可以得到的一部分出力报酬，如在预案中该机组的出力为ai，对应的报价为cik，调度后该机组的出力为ai'，对应的报价为cik，则应补偿的损失如图2阴影部分所示，即违约费用?i1为，

'?i1???u?rik??aik

k其中，u为该时段的清算价，rik序内不能出力的各段所对应的段价，?aik序内不能出力的各段的段量。 序外容量出力的部分：

报价高于清算价的序外容量出力的部分会由于电力市场按清算价支付出力而蒙受损失，如在预案中该机组的出力为ai，对应的报价为cik，调度后该机组的出力为ai，对应的报价为cik，则应补偿的损失如图3阴影部分所示，即补偿费用?i2为，

''?i2???rik?u??aik

其中，u为该时段的清算价，rik序外出力的各段所对应的段价，?aik序外出力的各段的段量。

由于出序的和入序的总容量相同，阻塞费用y可表示为：

y????wi(ai)?wi(a0i)?

i?1n其中的wi(ai)为第i个机组的各段出力费用之和。 在以后的计算中就采用此种算法计算阻塞费用。 计费方法二：

此外，还可以采用以下算法：序内容量不能出力的部分违约费用?i1为，

?i1??u?aik

k其中?aik为机组i中，序内不能出力的各段的段量序外容量出力的部分补偿费用?i2为，

?i2???rik?u??aik

k其中，rik为机组i中，序外出力的各段所对应的段价，?aik为机组i中，序外出力的各段的段量。

同样由于出序的和入序的总容量相同，阻塞费用y可表示为：

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y???rik??aik

k确定预案

根据交易规则，确定预案要考虑到当前出力、爬坡速率，并要求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。注意到，根据规则，预案不必需考虑各路上潮流限制。故以极小化各段出力对应的费用为目标，以爬坡速率和预报负荷以及出力上限作为约束条件，可以建立规划模型，预案即可以通过求解规划模型得到。 目标函数：

minZ??wi(ai)

i?1n极小化各机组各段出力对应的费用之和，这个目标与规则中按段价从低到高选取各机组的段容量或其部分的要求是完全等价的。 机组出力上下限约束：

0?ai?ai,max,i?1,2,...,n

即每台机组的段容量选取不会超出其出力上限。 爬坡速率约束：

pi?15si?ai?pi?15si,i?1,2,...,n

即各机组在下一时段的出力变动不会超出爬坡的变动范围。 负荷需求约束：

?ai?1ni?QD

综上可得到如下的规划，

minZ??wi(ai)i?1ns.t,0?aj?ai,max,i?1,2,...,npi?15si?ai?pi?15si,i?1,2,...,n

?ai?1ni?QD由于目标wi?ai?的表达式为分段函数，导致求解该规划比较困难，但考虑到段价按段序数单调不减的特殊情况，我们提出基于贪婪思想的一种简便算法，具体步骤如下： 步骤一，根据当前方案以及各机组对应的爬坡速率，同时考虑各机组的出力上下限约束，计算出下个时段各个机组出力的可行范围，即

pi?15si?ai?pi?15si,i?1,2,...,n；

0?aj?ai,max,i?1,2,...,n

步骤二，根据各机组段容量和各个机组出力的可行范围，选入各个机组出力范围的下限

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所对应的段容量或其部分；

步骤三，在不超出各个机组可行范围上限的约束下，根据各机组的分段报价和步骤二，按照所有机组各段的段价由低到高的顺序选择各机组的段容量或其部分，直到它们之和等于预报的负荷，算法终止。则得到的各机组各段出力的累加值既为各机组的预案出力。

这是一种贪婪的思想，但由于段价的单调不减的特性，所得的结果必能使上述规划的目标最优，即为根据规划所求的预案。 阻塞管理调度的目标规划模型 （一） 模型的目标分析

在安全裕度和爬坡速率的刚性约束下，设置3个目标如下，

第1级目标

把尽量满足负荷需求QD作为第1级目标，则有

W?d1??d1??QD

其中总出力等于各机组出力之和：

W??ai

i?1n其中，负偏差d1?表示总出力比预报负荷小的部分，实际上，它的含义就是在用电侧拉闸的多少，d1将被极小化；

第2级目标

首先定义?j为线路j超出潮流限值的百分比：

??j?fj?a1,a2,...,an??ljlj

其中的fj?a1,a2,...,an?是各路线上的潮流函数。

由于每条线路的安全裕度是不同的，所以再定义dj为?j和hj的比值：

dj??jqj

并把这个作为衡量超出限值多少的一个参考值，显然dj的大小很有实际意义：当

dj?1时表示超出安全裕度；当0?dj?1时表示超出限值，但没有超出安全裕度，当dj?0表示在限值以内。

设dmax为所有dj(1?j?m)的最大值：

dmax?Max?dj?

1?j?m 9

把dmax作为第2级目标，dmax可以理解为最大的安全裕度比，则有

??dmax?d2?d2?0

?其中，d2的含义为各线路上使用安全裕度比例最大的值，故可以作为衡量总线路安全?程度的一个量，d2将被极小化；

第3级目标

定义?w为调整后报价费用的增量：

?w???wi(ai)?wi(a0i)?

i?1n再定义y的大小

y???w

其中，?为比例系数，表示网方愿意承担的费用比重，在具体计算中取??1。

把阻塞费用y作为第3级目标，则有

??y?d3?d3?0

实际上，由于y为非负，必有，

??d3?0,d3?y

所以d3?可以作为衡量阻塞费用大小的参考值。 （二） 模型的约束条件分析

1．安全裕度约束

dj?1

2．各机组出力的大小限制约束

0?aj?ai,max

pi?15si?ai?pi?15si,i?1,2,...,n

综上，可以得到如下多目标规划模型，

?minZ?P1d1??P2d2?P3d3?S.T.W?d1??d1??QD

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