电力市场的输电阻塞管理5

1 电力市场的输电阻塞管理 陆奕 01 统计 成晓磊 01 统计 王俊 机械学院 一 摘 要 随着我国电力系统市场化改革的深入进行 如何根据市场的需求制定一个合理的行 之有效的电力调度计划 如何根据突发的情况对已制定好的调度计划做适时的调整以 满足实际的需要 已经成为电力产业和研究部门所面临的主要问题 本文在严格遵守 电力市场各项规则的基础之上所建立的数学模型能够比较好地解决这方面的问题 我国电力市场是发电侧电力市场 采取交易与调度一体化的模式 安全第一 是 电网公司在组织交易 调度和配送过程中所要遵循的首要原则 但是 既然电力系统 正在不断向市场化发展 在电力的调度过程中就不得不考虑到一定的经济效益 因此 本论文中所有模型的建立与求解均遵循这两条原则 在问题一中我们通过 SPSS 软件对已有数据进行回归拟合求得每条线路的潮流值与 8 个机组之间的关系 并分别用 6 个近似的表达式表示出来 这为之后所要进行的输电 阻塞管理方案的设计奠定了基础 问题二中 我们在综合考虑了发电商与网方的经济利益的前提下 给出了公平合理 的阻塞费用的计算公式 为下面阻塞费用的计算提供了依据 在问题三与问题四中 针对负荷预报为 982 4MW 这一具体情况我们对电力调度方 式做了详细的分析与讨论 并按照电力市场的交易规则 建立了两个数学模型 在求 解模型一时 通过编写 Matlab 程序进行段容量的选择及清算价的确定 给出调度计划 制定的具体方法 而模型二则是针对由该计划所引起的输电阻塞设定了相应的调整方 案 调整后的计划消除了线路中的输电阻塞 使得整个电网能够安全正常地运作 问题五的情况与问题三 四基本一致 唯一的区别在于问题五中的负荷需求过大 使之不能简单地通过调度计划的调整来消除输电阻塞 为此我们动用了线路的安全裕 度输电 同时兼以调整方案以使得每条线路上潮流的绝对值超过限值的百分比尽量小 以避免造成拉闸限电 从问题一到问题五的解答过程均严格遵循电力交易市场的各项规则 所以由此所得 到的模型的解均有着一定的现实指导意义 注 此论文获 2004 年全国大学生数学建模竞赛全国一等奖 2 二 问题重述 电力从生产到使用的四大环节 发电 输电 配电和用电是顺间完成的 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 同时要制定一个电 力市场交易规则 按照购电费用最小的经济目标来运作 市场交易 调度中心根据负荷 预报和交易规则制订并执行满足电网安全运行的调度计划 同时实时调度承担 AGC 自动发电控制 辅助服务的机组出力 以跟踪电网中实时变化的负荷 设某电网有若干台发电机组和若干条主要线路 每条线路上的有功潮流 输电功 率和方向 取决于电网结构和各发电机组的出力 电网每条线路上的有功潮流的绝对 值有一安全限值 限值还具有一定的相对安全裕度 即在应急情况下潮流绝对值可以 超过限值的百分比的上限 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 需要研究如何制订既安全又经济的 调度计划 现有电力市场交易规则如下 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 每个段容量报一个价 称为段价 段价按段序数单调不减 在最低技术出力以下 的报价一般为负值 表示愿意付费维持发电以避免停机带来更大的损失 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 见下 面注释 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 初始交易结果 最后一个被选入的段价 最高段 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 注释 a 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 b 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 c 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 d 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 市场交易 调度中心在当前时段内要完成的具体操作过程如下 1 监控当前时段各机组出力分配方案的执行 调度 AGC 辅助服务 在此基础上给 出各机组的当前出力值 2 作出下一个时段的负荷需求预报 3 根据电力市场交易规则得到下一个时段各机组出力分配预案 4 计算当执行各机组出力分配预案时电网各主要线路上的有功潮流 判断是否会 出现输电阻塞 如果不出现 接受各机组出力分配预案 否则 按照如下原则实施阻 塞管理 输电阻塞管理原则 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 还可以使用线路的安全裕度输电 以避免拉闸限电 强制减 少负荷需求 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 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 4 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 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 根据如上的电力市场交易规则以及输电阻塞管理规则 我们需要解决如下的问题 问题一 假设某电网有 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 利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 问题二 当输电阻塞发生时 在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的基础之上 设计一种简明 合理的阻塞费用计算规则 问题三 假设下一个时段预报的负荷需求是 982 4MW 依据表 3 表 4 和表 5 所 给出的各机组的段容量 段价和爬坡速率的数据 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 问题四 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 问题五 假设下一个时段预报的负荷需求是 1052 8MW 重复 3 4 的工作 给出下 一时段的出力分配预案 并且检验该方案是否会引起输电阻塞 如果会 则予以调整 并计算输电阻塞费用 三 假设 1 序外容量的价格按其对应报价的最高段价计算 2 每个时段的负荷预报和机组各段的段价一经报出 即产生合同效应 不得随意更改 3 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 4 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 5 假定每个机组的爬坡速率都是一个恒定的值 只由各机组的性能所决定 6 当出现无法消除的输电阻塞时 调整出力分配方案以安全为考虑的第一要素 7 各机组与线路均能够正常运作 不会发生性能上的问题 四 符号说明 第 i 个机组的出力 i x81 i 第 i 条主要线路的潮流值 i y61 i 阻塞费用 1 F 4 序外容量的报价 报 P 清算价 清 P 序外容量 外 Q 第 个机组在第个时段的出力 ij Qij81 i101 j 第 个机组的总出力 i Qi81 i 第 个机组在第个时段的段价 ij Pij81 i101 j 五 模型的分析 建立与求解 一 根据表一和表二所给出的有关方案 0 的一些实验数据 以到表示 8 个机组 1 x 8 x 的出力 以到表示六条主要线路 分别对作关于到的拟合回归 以为例 1 y 6 y i y 1 x 8 x 1 y 以到为自变量 为因变量进行逐步回归 取 最后进入 1 x 8 x 1 y05 0 进 10 0 出 回归方程的是到7 个自变量 这可以从对 8 个自变量直接进行回归拟合的结果中 1 x 7 x 得到解释 在直接拟合的结果中 从表 A 的 Coefficient 表中可以看出 变量所对应 8 x 的 Sig 值为 0 165 大于 0 05 所以在直接拟合的方程中是不显著的 为了获得一个 8 x 比较合理的 各自变量均检验显著的方程 我们采取逐步回归的方法进行拟合 得到 回归方程如下 146 110121 0 122 0 0254 0 120 0 05302 0 04841 0 0829 0 76543211 xxxxxxxy 从拟合的结果来看 方程的值与修正均等于 0 999 且各变量检验均显著 说明用线性方程来拟合 2 R 2 R 这些数据是合理的 从回归方程的 D W 值等于 2 346 见表 C 看来 该回归方程不存在异方差现象 所以在建立回归方程时所需要的假设条件均是成立的 从检验中 表 C 所得到的相关系数矩阵中看到 不同变量之间的相关系数均比较 小 基本上都低于 0 2 所以 运用应用回归分析的理论 可以得出 8 个变量之间的相 关性是很小的 从而所得到的回归方程不存在多重共线性 进一步说明了回归方程的 合理性 综上所述 所得到的的回归方程是合理的 1 y 5 按照如上的方法可以求出到的回归方程如下所示 2 y 6 y 87654212 09858 0 0187 0 113 0 08672 0 03324 0 128 0 0547 0 xxxxxxxy 298 131 485 108202 0 124 0 0101 0 157 0 06065 0 07 0 8543213 xxxxxxy 76543214 145 0 05693 0 0120 0 0209 0 205 0 103 0 0346 0 xxxxxxxy 612 7707634 0 8 x 87654325 00926 0 00376 0 06991 0 0655 00412 0 0648 0 243 0 xxxxxxxy 222 133 858 120166 0 04661 0 09289 0 0781 0 0607 0 238 0 7543216 xxxxxxy 二 由于在发生输电阻塞时 无法履行原有的分配预案这样一来通过竞价取得发电 权的发电容量 称序内容量 将不能出力 而转为由一些在竞价中未取得发电权的发 电容量 称序外容量 进行出力 也就是说 由于机组自身潮流限值的限制 已取得 发电权的机组无法完全履行自己的发电权 而他无法履行的这部分发电容量就要由那 些未取得发电权的发电容量予以弥补 但是属于序外容量的这部分出力必须要按照低 于报价的清算价进行交易 这样对于这部分序外容量 网方应该给予发电商以适当的 补偿 称之为阻塞费用 我们认为 对于阻塞费用使用如下计算规则 为了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 对于序内容量仍按清算价进行结算 而对于序外容量 则按照报价进行结算 以弥补 发电商的损失 所以阻塞费用的计算公式为 外清报 Q PPF 1 三 本小题所要解决的问题是根据电力市场交易规则以及购电费用最小的经济目标 给出下一个时段各机组的出力分配预案 电网公司作为一个经济主体 在向发电商购 电的时候 不仅要考虑到电力的供求量 也要考虑到本身的经济效益 由于 8 个不同 的机组在不同的段有着不同的购买价格 所以本着经济费用最小的目标 在面对众多 不同的段价时 电网公司总是从最低的段价开始选起 以保证用最少的钱买到所需要 的东西 从表 4 中第一个段的价格均为负值来看 在第一个段 发电商为了避免停机带来更大 的损失而愿意自己付费维持发电 所以在考虑电网公司的购电费用时 这第一段的价 格就不予考虑 但是由于这一段发电商一直都在发电 所以在考虑总出力的时候 我 们仍应该将这一段中各发电商的出力算在内 因为电网公司要实现购电费用最小 而购电费用等于清算价与总出力的乘积 在 总出力等于预报的负荷需求时 总出力为一个固定的数值 因而求购电费用最小可以 转化为求清算价最小 所以在建立模型的时候 可以直接将电网公司的清算价作为目 标函数 6 在附表的表 1 中 方案 0 给出了各机组的当前出力 由于各机组的爬坡速率是一 定的 所以每台机组在一定的时间内能增加或减少的出力也是一定的 在此情况下 当下一个时段结束的时候 各机组所达到的出力必然会受到约束 简单地说 就是出 力会有一个上限和下限 由于每一个时段都为 15 分钟 而爬坡速率的单位为 MW 分 钟 所以 下一个时段结束的时候 出力的下限为 分钟爬坡速率当前出力15 出力的上限为 分钟爬坡速率当前出力15 为清楚起见 将各机组出力的上下限列成表格如下 限值 机组12345678 下限875813260 5989560 163 上限1538822899 5152155102 1117 所以对于 有如下的约束条件 ij Q15387 10 1 1 j j Q8858 10 1 2 j j Q 228132 10 1 3 j j Q 5 99 5 60 10 1 4 j j Q15298 10 1 5 j j Q15595 10 1 6 j j Q 1 102 1 60 10 1 7 j j Q11763 10 1 8 j j Q 根据以上分析 建立模型一 清 MinP S T 15387 10 1 1 j j Q 8858 10 1 2 j j Q 228132 10 1 3 j j Q 5 99 5 60 10 1 4 j j Q 15298 10 1 5 j j Q 15595 10 1 6 j j Q 7 1 102 1 60 10 1 7 j j Q 11763 10 1 8 j j Q 4 982 8 1 10 1 ij ij Q 注 所有的选择均要服从电力市场交易规则 ij Q 通过编写一个数学程序 见盘上文件 q3 对该模型进行求解 具体过程可以表述 为 将 8 个机组第一段的出力相加结果为 555MW 而下一时段的总的负荷需求为 982 4MW 也就是说 这 8 个机组在第 2 段至第 10 段总共需要提供 427 4MW 的出力 以满足预报的需求 现比较第 2 段的 8 个段价 从表 4 的段价表中可以看到 在第 2 段中 虽然有好几个组的段价均为 0 但是除了第 5 个机组之外 其他几个机组在第 2 段的段容量也均为 0 所以综合考虑段价与段容量 我们选择第 5 机组第 2 段的 5MW 的出力 接下来 比较第 5 机组第 3 段与其他各机组第 2 段的段价的大小 并且选择 段价最小的那个机组 从表中可以很清楚地看到 第 5 机组第 3 段的段价最低 为 116 所以 这一步仍然选择第 5 机组第 3 段的 15MW 出力 接下来按照上面的选择 规则进行选择 若某个机组的总出力已经达到其出力的限值 则该组将不再出力 由 其他机组继续出力 直到各机组的总出力等于预报的负荷需求 可以得到在 982 4MW 的负荷需求下各机组的出力分配预案以及电力市场交易的清算价 从模型的求解过程 来看 所得到的分配预案是严格遵循电力市场的交易规则以及购电费用最小的经济目 标的 模型求解结果如下 各机组的出力分配预案 机组12345678 出力150 079 0180 099 5125 0140 095 0113 9 市场清算价为303 清 P 四 我们从题目中可以了解到 电网每条线路上的有功潮流的绝对值有一安全限值 如果各机组的出力分配预案使某条线路上的有攻潮流的绝对值超出限值 则称为输电 阻塞 我们可以先根据表 6 中所给出的潮流限值 来检验问题三中所求出的出力分配 预案是否会引起输电阻塞 在问题三的出力分配预案表中给出了各个机组的出力 而 在问题一中我们已经解得有功潮流与 8 个机组出力之间关系的表达式 接下来 我们 可以根据这些数据以及表达式算出各条线路上的有功潮流值 各线路上的潮流值 线路123456 潮流值173 289140 9841 150 966128 0458136 8436168 5435 由于 6 条线路上的潮流限值分别为 165 150 160 155 132 和 162 可以看出 8 第 1 5 和 6 三条线路上的有功潮流已经超出了限值 所以这三条线路发生了输电阻塞 根据输电阻塞管理原则 我们首先尝试通过调整各机组的出力分配方案来消除输电阻 塞 在调整的时候 既要考虑到 6 条主要线路的潮流限值 又要考虑到网方的经济效 益 在解决问题三的时候 我们通过编写了一段程序 在满足负荷需求的基础之上 寻求最低的市场清算价格 但是 当发生输电阻塞的时候 由于电网公司需要对序外 容量进行经济补偿 即偿付阻塞费用 所以要使电网公司的经济利益最大化就必须保 证购电费用和阻塞费用之和达到最小 与第 3 题的道理相同 我们仍然需要从段价最 低的出力开始选起 考虑到段价越低 该段价所对应的出力被全部选中的机率就越大 只有在该机组的出力已经达到限值的情况之下 对应与该机组最高段价的时段的段容 量才会选取部分 换句话说 在对应于低段价的段容量未被选满时 网方不可能选取 高段价所对应的段容量 每个机组未被选满的段容量所对应的段价必定是该机组所选 择的几个时段中段价最高的 也就是说 段容量的选取过程是连续的 不存在跳跃点 这样一来 当电网公司的总的费用 包括序内容量的购买费用和序外容量的阻塞费用 达到最低的时候 网方必定已经达到了其经济利益的最大化 理论上来讲 我们仍然 可以像上一题找寻最低清算价格的过程一样来获得本题的答案 但是如此一来 计算 过程过于复杂 如果遭遇到不太好的数据 很有可能会引起计算机的死机 鉴于这一 点 我们换用另一种方法 建立模型二 8 1 10 1 ij ijij QPMin S T 153 10 1 1 j j Q 88 10 1 2 j j Q 228 10 1 3 j j Q 5 99 10 1 4 j j Q 152 10 1 5 j j Q 155 10 1 6 j j Q 1 102 10 1 7 j j Q 117 10 1 8 j j Q 9 10 1 5 10 1 4 10 1 3 10 1 2 10 1 1 0254 0 120 0 05302 0 04841 0 0829 0 j j j j j j j j j j QQQQQ 165146 110121 0 122 0 10 1 7 10 1 6 j j j j QQ 10 1 6 10 1 5 10 1 4 10 1 2 10 1 1 113 0 08672 0 03324 0 128 0 0547 0 j j j j j j j j j j QQQQQ 150298 13109858 0 0187 0 10 1 8 10 1 7 j j j j QQ 10 1 5 10 1 4 10 1 3 10 1 2 10 1 1 124 0 0101 0 157 0 06065 0 07 0 j j j j j j j j j j QQQQQ 160485 108202 0 10 1 8 j j Q 10 1 5 10 1 4 10 1 3 10 1 2 10 1 1 0120 0 0209 0 205 0 103 0 0346 0 j j j j j j j j j j QQQQQ 155612 7707634 0 145 0 05693 0 10 1 8 10 1 7 10 1 6 j j j j j j QQQ 10 1 6 10 1 5 10 1 4 10 1 3 10 1 2 06991 0 0655 0 0412 0 0648 0 243 0 j j j j j j j j j j QQQQQ 132222 13300926 0 00376 0 10 1 8 10 1 7 j j j j QQ 10 1 5 10 1 4 10 1 3 10 1 2 10 1 1 04661 0 09289 0 0781 0 0607 0 238 0 j j j j j j j j j j QQQQQ 162858 120166 0 10 1 7 j j Q 4 982 8 1 10 1 ij ij Q 700 11 Q 00 12 Q 10 150 89 Q 50 108 Q 该模型为一个线性规划模型 可以直接利用 Matlab 软件中的 linprog 函数进行求解 在 这里 为了使计算更为简化 我们对结果保留 3 位小数 得到新的出力分配方案为 各机组的新的出力分配预案 机组12345678 出力150 5528822880 033152 096 81570117 各线路上的新的潮流值 线路123456 潮流值165149 453 155 077131 176132159 68 从上面的结果中可以看到 6 条线路上的潮流值均没有超过其潮流限度 各个机组的序内容量与序外容量分别为 机组12345678 序内容量1507918080 03312596 81570113 9 序外容量0 552948027003 1 在新的出力分配方案之下的最高段价为 510 一个时段为 15 分钟 即为 0 25 小时 则由上面的表格可以得到 电网公司所付的阻塞费用应为 510 303 0 552 9 48 27 3 1 0 25 207 87 652 0 25 4535 991 元 五 现在已知下一个时段的负荷需求为 1052 8 所以按照问题三的分析与解题步骤 建立新模型 清 MinP S T 15387 10 1 1 j j Q 8858 10 1 2 j j Q 228132 10 1 3 j j Q 5 99 5 60 10 1 4 j j Q 11 15298 10 1 5 j j Q 15595 10 1 6 j j Q 1 102 1 60 10 1 7 j j Q 11763 10 1 8 j j Q 8 1052 8 1 10 1 ij ij Q 注 的选择要按照市场交易规则和安全经济的原则 ij Q 通过编写一个数学程序 见盘上文件 q5 对该模型进行求解 可以得到在 1052 8MW 的负荷需求下各机组的出力分配预案以及电力市场交易的清算价 各机组的出力分配预案 机组12345678 出力150 081 0218 299 5135 0150 0102 1117 市场清算价为356 清 P 同样根据问题四的解题步骤与方法 可以得到在新的负荷需求下各线路的有功潮流值 各线路上的潮流值 线路123456 潮流值177 2363141 1502 156 229137 3862134 8429167 0834 由于 6 条线路上的潮流限值分别为 165 150 160 155 132 和 162 可以看出 第 1 5 和 6 三条线路上的有功潮流已经超出了限值 所以这三条线路发生了输电阻塞 根据输电阻塞管理原则 我们首先尝试通过调整各机组的出力分配方案来消除输电阻 塞 但是按照问题四的解决方法来解决问题五的有功潮流超出限值问题 却因为预报 的负荷需求太大而无法求出一个正确的解 在这种情况下 我们不能简单地通过调整 出力分配方案来消除输电阻塞 而只能动用线路的安全裕度输电 但是通过线路的安 全裕度输电有可能会引发一些意向不到的事故 甚至有可能引发一些威胁到人身财产 安全的灾难性事故 如此一来 安全问题就成为电网公司在购买各机组的出力时所要 考虑的首要问题 而由价格所引起的经济问题也已经降为次要问题 因此 秉着 安 全第一 的原则 我们就要尽量少使用安全裕度 换句话说 要使每条线路上潮流的 绝对值超过限值的百分比尽量小 所以 我们首先要解决的问题是如何分配各机组的 出力情况以使得每条线路上的潮流值尽量不超或者少超过限值 12 由所得的潮流值可知超过的限度的百分比最大 相应的其带来的危害性也最大 1 y 所以我们以减少的值为首要目标 在不考虑 变动的情况下 通过改变 的 1 y 2 y 6 y 1 x 8 x 值尽可能的降低的值 最终得到在约束条件下的最小值为 173 429 从而可得到新 1 y 1 y 的出力分配方案如下 各机组的出力分配预案 机组12345678 出力153 088 0228 099 5152 0120 395117 同时可得到相应的潮流值 各线路上的潮流值 线路123456 潮流值173 4291146 8452 155 445135 6461132 7458166 2209 这样的超过潮流限值的百分比由 7 42 降到了 5 11 同时 的潮流值虽 1 y 2 y 4 y 有上升 但都在限值范围内 而在原分配方案下超过限值的 两条线路的潮流值都 5 y 6 y 有下降 所以新的分配方案优于原分配方案 在新的分配方案中仍为超出潮流限值的百分比最大者 然而受到现有条件的限 1 y 制 无法再继续减少 调整过程在此中止 当然 若在新的分配方案中 超过潮流 1 y 限值百分比最大者仍可以通过改变 的值来降低其潮流值 则重复上述步骤直至潮 1 x 8 x 流值无法降低为止 此时所得的机组出力分配方案即为最终的调度方案 在新的出力分配方案之下的最高段价为 510 一个时段为 15 分钟 即为 0 25 小时 则由上面的表格可以得到 电网公司所付的阻塞费用应为 510 356 3 7 9 8 17 2 18 2 0 25 154 57 0 25 2194 5 元 六 模型的评价与总结 随着电力改革的推进和运营法规的逐步建立 发电企业在市场竞争中如何通过良 好的报价策略赢得更多的发电权 并且根据网方的需求选择最合适的机组出力分配方 案 这是很快就要面对的现实问题 是厂网分开所要引入的最基本也是最重要的运行 机制 本文中所建立的数学模型在严格遵守电力市场交易规则的基础之上 切实地解 决了发电商与电网公司之间电力的调度问题 既保证了发电商能够根据负荷需求选择 最合适的出力分配预案 又在一定程度上确保了双方的经济效益 另一方面 电力市 场中的输电阻塞管理规则可以保证在发生输电阻塞的时候 发电商和网方可以通过采 取各种行之有效的措施来解决这一问题 比方说 可以采取问题四中的解决方法调整 13 各机组的出力分配预案 当无法调整时 可以如同问题五中一样动用线路的安全裕度 以确保电网中各线路能够正常安全地运行 综上所述 本文中的模型在实际生活中具 有很大的应用价值 能够为电力市场各种方案的制定提供一定的参考 对电力的调度 具有一定的指导意义 在模型的建立之前我们已经假定所有的机组与线路均能够按照预先制定的计划方 案完全正常地运行 但在实际生活中 总会出现一些我们事先并没有设想到的意外 比如各类机组与线路发生一些有碍正常工作的故障 比如人员操作的失误使得整个电 力调度的流程发生中断 这些意外的发生都会使得整个电网无法按照预先设定的方案 正常运作 从而增加了电力市场运作的不确定性 另外 在本文中 我们先考虑使用 安全预度 只有在安全预度不够用的时候才会拉闸限电 但是 在某些地区 可能会 由于一些特殊的原因而直接采取拉闸限电的方式 所以说 电力市场中各种方案的制 定与实行是一个动态的过程 应当根据实际情况具体问题具体分析 要结合各地区的 经济 社会文化以及生产力水平采取最适合本地区的计划方案 所谓 最适合自己的 就是最好的 就是这个道理 附录 表表 1 各机组出力方案各机组出力方案 单位 兆瓦 记作 MW 方案 机组 123 4 5 678 0 120731808012512581 190 1 133 02731808012512581 190 2 129 63731808012512581 190 3 158 77731808012512581 190 4 145 32731808012512581 190 5 12078 5961808012512581 190 6 12075 451808012512581 190 7 12090 4871808012512581 190 8 12083 8481808012512581 190 9 12073231 398012512581 190 10 12073198 488012512581 190 11 12073212 648012512581 190 12 12073190 558012512581 190 13 1207318075 85712512581 190 14 1207318065 95812512581 190 15 1207318087 25812512581 190 16 1207318097 82412512581 190 17 1207318080150 7112581 190 18 1207318080141 5812581 190 19 1207318080132 3712581 190 20 1207318080156 9312581 190 21 1207318080125138 8881 190 22 1207318080125131 2181 190 14 23 1207318080125141 7181 190 24 1207318080125149 2981 190 25 120731808012512560 58290 26 120731808012512570 96290 27 120731808012512564 85490 28 120731808012512575 52990 29 120731808012512581 1104 84 30 120731808012512581 1111 22 31 120731808012512581 198 092 32 120731808012512581 1120 44 表表 2 各线路的潮流值各线路的潮流值 各方案与表 1 相对应 单位 MW 方案 线路 123456 0 164 78140 87 144 25119 09135 44157 69 1 165 81140 13 145 14118 63135 37160 76 2 165 51140 25 144 92118 7135 33159 98 3 167 93138 71 146 91117 72135 41166 81 4 166 79139 45 145 92118 13135 41163 64 5 164 94141 5 143 84118 43136 72157 22 6 164 8141 13 144 07118 82136 02157 5 7 165 59143 03 143 16117 24139 66156 59 8 165 21142 28 143 49117 96137 98156 96 9 167 43140 82 152 26129 58132 04153 6 10 165 71140 82 147 08122 85134 21156 23 11 166 45140 82 149 33125 75133 28155 09 12 165 23140 85 145 82121 16134 75156 77 13 164 23140 73 144 1