课程设计-电价考虑和不考虑网络约束的MATLAB仿真程序

1、精选优质文档-倾情为你奉上课 程 设计题 目 1 不考虑网络约束的节点电价2 考虑网络约束的节点电价姓 名 王飞鹏 学 号 专 业 电气信息学院 指导 教 师 刘继春 一 不考虑网络约束的节点电价1原理 节点电价是一种市场定价机制，电力批发市场的买卖双方在提供报价的基础上形成了市场出清价格和交易量。所谓节点，就是输电网中发电厂、电力用户或变电所在某输电网中的位置。节点电价，是指随着节点或位置的不同而不统一的电能价格。节点电价的形成是基于各发电商的卖方报价、各供电商和大用户的需求报价、对未进行需求报价的电力消费预测、电网运行状态和阻塞情况等因素，是市场定价和电网技术约束共同作用的结果。 节点电价

2、主要是竞争性电力批发市场上的电能交易价格。在竞争性的电力批发市场中，多个发电公司直接将电能卖给多个电力大用户和地方供电商（供电公司或配电商），而输电网提供网络输送服务。这个市场主要是一种集中交易市场。目前，我国电力批发市场比较特殊，多个发电公司将电能卖给唯一的、地域垄断的电网公司（输电公司和配电公司），再由该电网公司将电能卖给多个电力用户。这是一个电网公司双边垄断的市场。当不考虑系统的网络运行参数时，此时各节点的电价即不考虑网络约束的节点电价。2 发电商和负荷的报价数据Volume容量(MW)Price 价格（元/MWh）PDPGvolumepricevolumeprice2500105200

3、0104.52000104500010520001052000104.52000104.51000105100010610001044000106200010510001041000106.512000106120001056000105.56000106500010460001073数学模型a. matlab中的标准LP求解模型如下： min fTX s.t. AieqX bieq AeqX = beq Lb X Ubb. 用X1X10表示供负荷的10个段，用X11。X20表示发电企业的10个段,则社会福利最大的目标为：Max F=Max105X1+104X2+105X3+104.5X4+1

4、06X5+106X6+104X7+106X8+105.5X9+104X10-(104.5X11+105X12+104.5X13+105X14+104X15+105X16+106.5X17+105X18+106X19+107X20)供给和需求应该平衡因此有等式约束条件： X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10=X11+X12+X13+X14+X15+X16+X17+X18+X19+X20所有的变量上限就是段容量，故：0X112000,0X125000,0X132000,0X141000,0X151000,0X162000,0X171000,0X1812000,0X19600

5、0,0X206000,0X12500,0X22000 0X32000,0X42000,0X52000,0X64000,0X71000,0X812000 0X96000, 0X1050004 MATLAB中程序清单>> Aeq=-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1;>> beq=0;>> A=;>> b=;>> LB=0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;UB=2500;2000;2000;2000;2000;4000;1000;12

6、000;6000;5000;2000;5000;2000;1000;1000;2000;1000;12000;6000;6000;>> UB=2500;2000;2000;2000;2000;4000;1000;12000;6000;5000;2000;5000;2000;1000;1000;2000;1000;12000;6000;6000;>> f=-105;-104;-105;-104.5;-106;-106;-104;-106;-105.5;-104;104.5;105;104.5;105;104;105;106.5;105;106;107;>> X

7、,fval,exitflag,output,lambda=linprog(f,A,b,Aeq,beq,LB,UB)Optimization terminated.X = 1.0e+04 * 0.0148 0.0000 0.0146 0.0000 0.2000 0.4000 0.0000 1.2000 0.6000 0.0000 0.2000 0.4911 0.2000 0.0805 0.1000 0.1754 0.0000 1.1823 0.0000 0.0000fval = -2.4000e+04exitflag = 1output = iterations: 9 algorithm: &#

8、39;interior-point' cgiterations: 0 message: 'Optimization terminated.' constrviolation: 7.8987e-12 firstorderopt: 3.8574e-10lambda = ineqlin: 0x1 double eqlin: -105.0000 upper: 20x1 double lower: 20x1 double>> LMP=-lambda.eqlinLMP = 105.0000>> F=-fvalF = 2.4000e+045最终结果由程序中可以

9、得出市场边际电价 MCP=105 元/MWh二 考虑网络约束的节点电价1 原理 电网有限的输电能力和稳定性限制不能满足电能同时分配的需求导致了输电阻塞发生。阻塞管理的目标是制定一系列规则，控制发电机和负荷，让电网安全可靠的运行。从短期而言，阻塞管理目标是制定一个公平的削减方案和最优调度方案，让系统安全有效地运行。从长期而言，阻塞管理是为发电厂、电网公司和用户的投资提供激励信号。当计及网络约束时，若出现输电阻塞，系统中的每个节点的电价可能互不相同，因此把此时的市场电价称为区域边际电价（LMP）。2 发电商及负荷的报价数据以及网络约束Volume容量(MW)Price 价格（元/MWh）Netwo

10、rk 网络Lim 潮流约束G 发电机L 负荷Network No.FromToXlim1120.029110002140.030410003230.010810004340.029710005450.029710006510.00641000G(发电机)No.Bus.No.volumeprice11110142110015335203044200305560010L1230040233004034300403数学模型a. 五节点系统结构图：GG11PL12PD1PG1 PL3PG2PL2PL65 PG3G33 PL44PL5G4PD2 PG4 PD3G5b. LMP模型 社会福利最大： Max

11、iBiPDi-jCj(PGj)=Max（bTPD-cTPG）拉格朗日乘子向量设为 ， 则有 ： LMP= 等式约束有： A*PG-B*PD-S*PL=0 PL=X-1ST不等式约束有 ： PLmin PL PLmax PGmin PL PGmax PDmin PL PDmax min PL maxc. matlab中的标准LP求解模型如下： min fTX s.t. AieqX bieq AeqX = beq Lb X Ubd . 求取LMP模型中各向量列写如下：PD=PD1;PD2;PD3; PG=PG1;PG2;PG3;PG4;PG5; b=40;40;40; ; c=14;15;30;3

12、0;10;PL=PL1;PL2;PL3;PL4;PL5;PL6;=1;2;3;4;5; A=0100 0 B=0010 ; S=11-110-1000-10-1100 0 0 0-11;X=0.01080 00 00 00000 0 00 0 0 0.02970 0 0. 0 00 00.064;PLmin=-1000;-1000;-1000;-1000;-1000;-1000;PLmax=1000;1000;1000;1000;1000;1000;PGmin=0;0;0;0;0; PGmax=110;100;520;200;600;PDmin=0;0;0; PDmax=300;300;300

13、;min=0;-inf;-inf;-inf;-inf; max=0;inf;inf;inf;inf;4.matlab中的程序清单>> f=14;15;30;30;10;-40;-40;-40;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;Aeq=1 1 0 0 0 0 0 0 -1 -1 0 0 0 1 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 -1 0 0 1 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 1 0 0 0 -1 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 0 0 0 ;0 0 0 1 0 0 0 -1 0 1 0 1 -1 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 1 0

14、 0 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 0 ;0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 -34.3643 34.3643 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 -32.8947 0 0 32.8947 0;0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 -92.5926 92.5926 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 -33.6700 33.6700 0;0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 -33.6700 33.6700;0 0 0 0 0 0 0 0

15、0 0 0 0 0 1 156.250 0 0 0 -156.250;bieq=;beq=0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;Aieq=;Ub=110;100;520;300;600;300;300;300;1000;1000;1000;1000;240;1000;0;inf;inf;inf;inf;>> Lb=0;0;0;0;0;300;300;300;-1000;-1000;-1000;-1000;-240;-1000;0;-inf;-inf;-inf;-infLb = 0 0 0 0 0 300 300 300 -1000 -1000 -1000 -1000 -240

16、 -1000 0 -Inf -Inf -Inf -Inf>> X, fval, exitflag, output, lambda=linprog(f,Aieq,bieq,Aeq,beq,Lb,Ub)Optimization terminated.X = 110.0000 60.5812 0.0000 129.4188 600.0000 300.0000 300.0000 300.0000 371.8969 158.6843 71.8969 -228.1031 -240.0000 360.0000 0 -10.8222 -11.5987 -4.8240 2.3040fval = -2

17、.3669e+04exitflag = 1output = iterations: 8 algorithm: 'interior-point' cgiterations: 0 message: 'Optimization terminated.' constrviolation: 3.3524e-08 firstorderopt: 5.2374e-13lambda = ineqlin: 0x1 double eqlin: 11x1 double upper: 19x1 double lower: 19x1 double>> MCP=lambda.eq

18、linMCP = -15.0000 -21.2715 -23.5991 -30.0000 -10.4628 6.2715 15.0000 2.3276 6.4009 21.0555 4.53725最终结果由程序中可以得出节点电价节点15电价分别为15 ，21, 23, 30, 10元/MWh.三 总结本次课程设计讨论的就是 “畅通无阻”时候电网的出清价的定价示范，以及当存在电网输电阻塞时候，电网的各个节点根据网络参数的不同而导致的不同的定价的示范。在求解的过程中，要首先根据电力的拓扑是否对结果有影响来采取不同的定价模型。期间熟悉使用了MATLAB这一专业软件，而且对电价的定价机制有了更加深入的认识。节点实时电价有着实现全社会效益最优的丰富的经济学信息,电价随时间变化反映的是负荷需求的不断变化 ,同时电价随节点位置变化反映的是网