2004-电力市场的输电阻塞问题--历年数学建模优秀论文大全

电力市场的输电阻塞问题电力市场的输电阻塞问题参与队员：zang Haicheng(软件工程师院)，Jiang Wen(软件工程师院)，or fing(软件工程师院)指导教师：Yu foung参与单位：重庆大学参与时间：2004年9月1720日1这意味着每条线路的传输尽可能地在限制范围内(尽可能少地使用安全毛利)，从而将经济上发生的阻塞成本降至最低。此问题可归结为约束组合优化问题的NP任务。首先，根据为问题1提供的数据，建立线性回归模型，对每个发电机组的输出值的每条线路的活动功率流值进行近似计算。对于问题2，设计计算阻塞成本的简明合理的规则，推导根据顺序内容量和顺序容量的变化产生阻塞成本的三种方法，当顺序内容量减少时，阻塞成本为0 * * i1pck外部容量增加时，阻塞成本为0()*()* ii B2 PPC CK；(网络当事人决定赔偿的比率系数)顺序容量和顺序容量不变的情况下，切断成本为零。针对问题3，k，在考虑爬坡速度和各线潮流限制的约束下，建立了网络总购买成本为最小目标函数的优化模型，并利用贪心算法思想设计了解决方法。还使用lindo建模了线性编程，解决了划分三个调度方案的阈值983.4828，1094.6，并且在预测负载小于983.4828的情况下使用传输阻塞管理原则(1)进行了调度。如果估计负载为983.4828和1094.6，则在传输阻塞管理原则(2)中计划。如果估计负荷大于1094.6，则只能使用传输阻塞管理原则(3)浇口减少负荷后才能计划。在问题4的情况下，在传输拥塞管理原则(1)的情况下，以一定时间后最小阻塞成本为目标建模，为了方便转换目标函数，计算变更为每个单位输出的值的绝对值和最小值，预测负荷为982.4MW，阻塞成本最小值为20208.23元。同样，针对问题5，使用传输阻塞管理原则(2)，以每条线绝对值超出限制的百分比总和和最小值为目标建立了模型，我们将安全性作为主要考虑因素，构建了以阻塞成本、该模型的约束为目的的贪心方法和分阶段优化方法设计解决方案的算法，从而获得了更好的结果。作为模型的宣传，我们考虑到输电阻塞管理原则(3)，强制电力侧拉切断电力，此时仍以输电的安全性为1原则，因此，闸极限电力应将电力负荷减少到第一阈值983.4848。然后使用设置为问题4的模型进行解决。关键词：关键词：条件约束约束线性规划阻塞成本切断贪心算法贪心算法2问题再次说明了电网有多个发电机组和多个主线路，各线路的有效潮流(传输功率和各发电机组的方向)取决于电网结构和各发电机组的输出情况。电网各线路上有效潮流的绝对值安培限值也有一定的相对毛利。如果各单位输出分配方案超出了特定线路上有效功率流的绝对值，就会出现输电阻塞。如果发生输电阻塞，应研究如何制定安全经济的派遣方案。需要解决的问题包括：1 .电网中有8个发电机组，6个主线，根据给定每个设备的当前输出和线路对应的活动功率流值，有确定每条线路的活动功率流每个发电机组输出的近似表示的数据。2.设计了简明合理的阻塞成本计算规则，不仅要考虑电力市场规则，而且要注意在发生电阻插头的情况下，公平处理顺序内容量不能输出的部分，以及报价高于清算价格的顺序外容量部分。3.假设在下一小时内预测的负荷需求为982.4MW，根据标题中给定的每个单位的段容量、段价格和爬坡速度的数据，根据电力市场规则，给出下一期间每个单位的输出分配计划。4.检查每条线路是否发生输电阻塞(潮流值是否超过潮流限制)，发生输电阻塞时，根据安全经济的原则调整各设备的输出分配计划，并给予相应的阻塞成本。5.假设下一个时段的预测负荷需求为1052.8MW，重复3至4的任务。2问题的假设2问题的假设1。发电，输电，配电，电力瞬间完成。不考虑电网的网络损失。发电机组费用全部以清算价格结算。4.在解决发电和网络的利益冲突时，假定补偿系数k在0.6-0.8之间。5.考虑安全和经济时，必须遵循网格原则，即“安全第一”。每个设备的操作互不影响。每个设备和电网工作正常。3文字说明3文字说明1。表示在以下时段内单位I输出值的下限：迷你p2。表示单位I在以下时段贡献的值的上限：Maxip3。表示单位I在一段时间内贡献值。I P 4.表示当前时段内单位I的输出值。0i P 5.表示单位I的爬坡速度。I v3 6。事务期间的长度(本主题中的t-100；t-100；=15)。7.一段时间的清算价格。0 C 8.单位容量的估计。B C 9.单位I的报酬费用。I W 10.单位数。G 11.电路中的条带数。0 G 12.调整后单位I的输出。I P 13.线j的功率流值。J y 14 .m:预测负荷值。分析、建模和解决4个问题，1 .问题(a)问题(a)分析1.1问题的分析问题的分析电网由多个发电机组和多条主线组成，假定每条船上的活动潮流仅依赖于电网结构和每个发电机组的输出情况，而不考虑其他因素。一个电网的结构是固定的，因此在研究影响每条线路有效功率流值的相关因素时，主要考虑每个发电机组的输出。设备I的输出现在为I x。基于上述分析，使用I x构建各线有效功率流值的数学模型。J y 1.2模型建立1.2模型，以粗略分析与j y I x的关系。首先，使用表1和表2中的数据分别创建1 y 1、2、x x7、8和x x的散点图(请参阅图1和图2中的星点)。更多的图现在只显示前两个，因此其他效果类似图1和图2)。如图1对1 y 1，x的散点图2对1 y 2，x的散点图中所示，图中的线拟合为线性模型4 101 * I xy =(1)(其中是任意误差)。个别I x对具有更明确的线性关系，每个1 y 1、2、x x7、8、x x x具有线性关系。因此，1 y 1 y 1，2，x x7，8，x x的近似表达式101122 * * xx=7788 * * xx(2)g综合了上述分析，得出了模型(2)每行的活动功率流(3) 0 1 (1，2，I g Ji yxj=l其中I 是相应I x的回归系数，影响的其他因素包括在随机误差jy中，适合模式选择的应大致遵循平均0的正态分布。1.3模型的解决方案模型的解决方案我们参考MATLAB编程(参见附录中的程序1)、模型的回归系数估计值和置信区间(置信水平=0.05)、测试统计数据2 R、F、P的结果，如下表所示。线1的功率流值参数01234556688值110.4775 0.0826 0.0478 0.0528 0.1199-0.0257 0.1216 0.1220-0.0015 r=1，f=5376.8，P=P=0线3的功率流值参数0 1 2 3 4 5 6 7 8 值-108.9928-0.0694 0.0620-0.1565-0.0090.1247 0.0024-0.0028-0.2012 r=1 P=0 5线5的潮流回归方程系数参数0123456678值133.1334 0.0003 0.2428-0.0647-0.0412-0.0655 0.0700-0.0039-0.0092 R=1 这意味着几乎100%的变量可以由模型确定，并且f值远远大于f的检查阈值，p大大小于，因此可以使用该模型。2.问题(2)问题(2) 2.1问题分析2.1问题分析通过投标后每个单位的输出(i=1:G)。但是在输电过程中，被线l约束，需要在单位之间进行容量调整，调整后各单位的发展容量。因此，各机器组的发展容量不好。I p I p. I pippi=？在这种情况下，各单位需要确保的收入可以减少，发展国的收入就会敲响。为了解决这种利益冲突，网络方面将对发展方面制定规则进行一定的经济补偿。2.2制定规则2.2制定规则，以三种情况正式确定每个单位的损失成本。(1)，单位I在一定时间后减少发电容量，Pi 0单位I获得部分备用容量后，成为其发电容量。此备用容量是在不高于报价I P b C的清算价格的情况下输出的(如果最后选择了单位I的部分段容量，则此期间容量的段价格，如果添加的储备容量尚未超过选定段的剩馀容量，则此时的报价0 C 0 C b C等于清算价格；如果单位I在下一段中选择了备用容量，则单位I可能会损失部分收入，因为0 C b C高于清算价格。0C 6单元I增加了顺序容量后，网方仍以之前的清算价格支付费用，此时单元I获得的收入。单元I损失的收益为0 C 0 * I PC B0 *(C -C) I P。如上所述，如果补偿规则2:设备I增加了顺序外容量，然后容量变为，那么网络I将补偿规则2:设备I增加了顺序外容量，然后容量变为，那么网络I将系统I的补偿成本设置如下：I p b0b 0b 0=*(c-c)* *(c-c)* *(c-c)* ii WPK pik pik=？其中k是规则1的补偿系数(3)。也就是说，如果集I的发电容量在调度后没有变化，则pi=0不会因单元I的顺序发电功率的总体输出而影响其收入。如上所述，我们制定赔偿规则3。如果单位I的发展容量不变，网络方面就不必赔偿它。即赔偿额为零。赔偿规则3:单位I的发展容量不变，望方不必赔偿。即赔偿额为零。=0。I W 3 .问题(3)问题分析3.1问题分析3.1问题分析当前期间，市场交易-调度中心根据下一期间的负荷预测、每个设备的估计、预输出和爬坡速度，选择每个设备的段容量或“相应部分”，从低值到高值，直到相应的值等于负荷预测。此时，每个单元将分配选定段容量或其部分的总和，以及形成该时间段的相应单元的输出分配的预事例。15分钟内，每个设备的输出变化受爬坡速度的影响，因此只能使用部分分段容量。为了使各部队的输出总额准确等于预测的总和，清算价的相应段容量也有可能是一部分。根据问题的表3和表4，假定每个单元的容量最多分为10个(部分为0个容量)，相应的