电力市场概论张利电子课件3.第三章节电力商品市场.ppt

市场交易的一般模型 目标是使购电总费用最小 满足约束 （1） 式中， 是发电商 i 的报价曲线 N 为发电商的总数 为用户的总需求负荷 3.5 竞价的模型与算法 其它约束条件： （2）发电机最大最小出力约束 （3）机组运行与停机最小持续时间约束 （4）机组加减负荷速度约束 （5）系统旋转备用约束 （6）机组旋转备用约束 （7）电网安全约束 算法： 排队法 等报价法 动态规划法 线性规划法 网络流规划法 拉格朗日松弛法 排队法也称优先级法 使用条件是：报价必须是分段水平线 机组1、2的报价曲线如表所示 i k Pik/MW Pi/MW C0i/(￥/MWh) 1 1 2 3 4 100 50 50 50 100 150 200 250 340 380 420 460 2 1 2 3 4 150 50 50 50 150 200 250 300 380 400 420 440 特点 排队法简单快速，既可用作简单标的竞价，也可用作复合标的竞价 排队法只能用于单段或多端水平报价曲线，不能有下降段 排队法实用上的技术难点在于很难满足发电机升降功率限值和启停时间限制。 复合标竞价－－机组组合问题（Unit Commitment） 机组组合，是研究在一定的约束条件下，如何以最小的成本安排一定周期内的发电计划，以满足给定负荷和旋转备用要求，也称为短期发电计划。 机组组合是电力系统经济运行的一项重要工作。电力系统经济运行研究的问题，在时间范畴看，按研究周期的长短可分为经济调度(分、秒）、机组组合（日、周）、检修计划（月、年）、电力规划（年以上）；在空间范畴内， 它要解决延伸到广阔地域和包括多层次管理机构的联合电力系统的多级决策问题，比如机组组合中的水火电协调。 机组组合问题的数学模型 目标函数： 其中， 目标函数的变化：最小成本，最小购电费用，最大社会效益 机组组合的求解方法 1、优先级表法，即排队法 采用满负荷平均成本法（full-load average production cost）为指标 2、动态规划法 3、拉格朗日松弛法（Lagrangian Relaxation） 引入拉格朗日乘子构成拉格朗日函数 底层问题为， 上层问题为， 底层问题的求解方法：动态规划法 机组关机时，费用为0 机组开机时，由下式决定机组出力 拉格朗日乘子的调整 次梯度法 可行解的构成 对偶问题的最优解不一定是原问题的可行解 对偶间隙（duality gap） 原问题和对偶问题的目标函数间的差值称为对偶间隙。 原问题（primal）： 对偶问题（dual）： 绝对对偶间隙 相对对偶间隙 例题：三台机组，四个时段的机组组合问题 四个时段的负荷水平分别为： 170MW，520MW，1100MW，330MW λ的初值取0，修正方法为： λ＝ λ＋c(PL-∑Pi ) c=0.01，如果PL∑Pi c=0.002，如果PL∑Pi 第二次迭代 dual=14982, primal=40000, ＝1.67 λ U1 U2 U3 P1 P2 P3 PL-∑Pi P1ED P2ED P3ED 1.7 0 0 0 0 0 0 170 0 0 0 5.2 0 0 0 0 0 0 520 0 0 0 11.0 0 1 1 0 400 200 500 0 0 0 3.3 0 0 0 0 0 0 330 0 0 0 λ 1.7 5.2 11.0 3.3 C(P)-λP 327.5 152.5 -700.0 247.5 P3 P3min P3min P3max P3min U3=1 U3=0 以动态规划法求解机组3底层问题的示意 ● ● ● ● ● ● ● ● 拉各朗日松弛法的特点： 优点：计算量与机组数目成线性关系，克服了维数障碍，且机组数目越多，算法效果越好；方法十分灵活，可