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电力市场下的输电阻塞管理调度控制问题的研究 摘要：为了确保电力系统安全经济运行，需要对输电系统进行有效管理，输电阻塞管理是核心。本文研究的问题是：电网公司根据上一时段结束时刻的预报负荷需求预分配各机组出力，并根据各个机组出力情况确定线路潮流值，当电网中没有发生输电阻塞时确保购电总费用最小，反之在安全经济的原则下重新调整各机组出力来消除或减少阻塞的影响。我们首先根据机组出力方案和线路有功潮流数据，用最小二乘法求出了各条线路上有功潮流关于发电机组出力的近似表达式为；然后根据上一个时段结束时刻预报的负荷需求以及市场交易规则，把各个机组的每个分段假象为虚拟机组，用购电价最小原则对各个机组进行出力的预分配，当＝982.4MW时，＝[150,79,180,99.50,125 140,95,113.90]MW,当＝1052.8MW时，＝[150,81,218.20,99.50,135, 150,102.10,117]MW,然后根据预分配结果和求得函数表达式计算各条线路的有功潮流并进行阻塞管理。当阻塞发生时，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的出力部分,给出一种简明、合理的阻塞费用模型进行出力分配调度。本文按照电力市场安全经济原则，对问题循序渐进，逐步深入分析并建立符合市场规则的数学经济模型，逐层逐步进行解析，运用所求得的结果可以很好地对输电系统――特别是输电阻塞进行管理控制。 关键词：电力市场；输电阻塞；阻塞费用；多元线性规划；最小二乘法； 二 问题的重述: 电力从生产到使用的四大环节——发电、输电、配电和用电是瞬间完成的。我国电力市场交易调度一体化982.4MW，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。 三 问题分析： 题目是一道电力市场的输电阻塞管理问题，要求我们求出各个机组的出力与各条线路上的有功潮流的关系，并在遵守电力市场交易规则及输电阻塞管理原则下，给出合理的输电阻塞费用及购电费用最小的出力分配，和发生阻塞时的机组出力调整模型，并给出阻塞费用。 问题1给出了许多数据，可以根据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，这个问题可以用最小二乘法或多元线性回归解决，Matlab中有这两方面的函数，通过最小二乘法或多元线性回归，用Matlab进行计算，就能得出所要的结果。问题2，我们应设计了一种比较简明、合理的模型，它能在阻塞发生时公平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。问题3，在爬坡速率、段容量、段价的约束下，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。 问题4，在发生输电阻塞的情况下，按照输电阻塞管理原则，建立调整各个机组出力的模型。 四 符号说明： 1、――表示某个时段第i个机组对总的出力； 2、――表示某个时段第j条主要线路上的有功潮流值； 3、――表示第i个机组对第j条主要线路的贡献； 4、――表示某个时段第i个机组在第k个段容量时的报价； 5、――表示某个时段第i个机组在第k个段容量实际出力； 6、――表示第i个机组在第0方案中的出力； 7、――表示第j条线路上的爬坡速率； 8、――表示某个时段第i个机组在第k段的段容量； 9、――表示发生输电阻塞，采用优化求解后，重新安排的第i机组出力； 10、――表示输电阻塞费用； 11、――表示再某个时段确定的清偿价; 12、――表示第j条线路上潮流的绝对值超过限值的百分比； 五 模型假设： 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。 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。 假设每台机组单位时间内能增加或减少的出力相同，该出力值称为该机组的爬坡速率。由于机组爬坡速率的约束，可能导致选取它的某个段容量的部分。 为了使得各机组计划出力之和等于预报的负荷需求，清算价对应的段容量可能只选取部分。 （f） 假设线路有功潮流与各个机组的出力满足线性关系（有文献证明过是满足的）； （e） 发电方和网方的交易都是按照电力市场交易规则，按照购电费用最小的经济目标来运作，没有行政干预。 六 模型建立与求解： 1、求各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式 电网有8台发电机组，6条主要线路，表1和表2中的方案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。根据这些数据以及电力学方面相关内容，每条线路上对应的有功潮流