2010华北电力大学发电厂经济运行课程设计实验报告

课程设计报告(2012--2013年度第二学期)名称：发电厂课程设计院系：电气与电子工程学院班级：学号：学生姓名：小明指导教师：设计周数：两周成绩：100分日期：2013年7月8日一、程序流图得到题目各个变量和参数得到题目各个变量和参数建立经济调度有优化模型建立经济调度有优化模型转化为标准化线性规划的数学模型转化为标准化线性规划的数学模型使用matlab对模型求解使用matlab对模型求解得到最优解得到最优解二、源程序及其程序中的符号说明集2.1实验一：多时段经济调度数学模型2.1.1无备用时机组经济调度2.1.1.1线性规划模型目标函数：MinF=400*P11+400*P12+340*P21+340*P22(1)系统有功功率平衡等式约束P11+P21=400P12+P22=700(2)机组最小和最大功率约束100<=P11<=600100<=P12<=600100<=P21<=400100<=P22<=400(3)升降功率速度约束-200<=|P12-P11|<=200-200<=|P22-P21|<=2002.1.1.2转化为标准形式的线性规划的数学模型目标函数：MinF=400*P11+400*P12+340*P21+340*P22(1)系统有功功率平衡等式约束P11+P21-400=0P12+P22-700=0(2)机组最小和最大功率约束100<=P11<=600100<=P12<=600100<=P21<=400100<=P22<=400(3)升降功率速度约束P12-P11<=200P11-P12<=200P22-P21<=200P21-P22<=2002.1.1.3符号说明集P11：机组1在1时段有功输出P12：机组1在2时段有功输出P21：机组2在1时段有功输出P22：机组2在2时段有功输出F：总成本2.1.1.4源程序f=[400400340340]';A=[1,-1,0,0;-1,1,0,0;0,0,1,-1;0,0,-1,1];b=[200200200200]';Aeq=[10100101];beq=[400700]';lb=[100100100100]';ub=[600600400400]';[x,fxal]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)2.1.2有备用时机组经济调度2.1.2.1线性规划模型目标函数：MinF=400*P11+40*p11+400*P12+40*p12+340*P21+34*p21+340*P22+34*p22(1)系统有功功率平衡等式约束P11+P21=400P12+P22=700p11+p21=40p12+p22=70(2)机组最小和最大功率约束100<=P11+p11<=600100<=P12+p12<=600100<=P21+p21<=400100<=P22+p22<=400p11>=0p12>=0p21>=0p22>=0(3)升降功率速度约束-200<=|P12-P11|<=200-200<=|P22-P21|<=2002.1.2.2转化为标准形式的线性规划的数学模型目标函数：MinF=400*P11+40*p11+400*P12+40*p12+340*P21+34*p21+340*P22+34*p22(1)系统有功功率平衡等式约束P11+P21-400=0P12+P22-700=0(2)机组最小和最大功率约束100<=P11<=600100<=P12<=600100<=P21<=400100<=P22<=400p11>=0p12>=0p21>=0p22>=0p11+p21-40>=0p12+p22-70>=0(3)升降功率速度约束P12-P11<=200P11-P12<=200P22-P21<=200P21-P22<=2002.1.1.3符号说明集P11：机组1在1时段有功输出P12：机组1在2时段有功输出P21：机组2在1时段有功输出P22：机组2在2时段有功输出p11：机组1在1时段备用p12：机组1在2时段备用p21：机组2在1时段备用p22：机组2在2时段备用F：总成本2.1.2.4源程序f=[400,40,400,40,340,34,340,34];A=[-1010000010-1000000000-1010000010-100-1000-100000-1000-111000000001100000000110000000011];b=[200200200200-40-70600600400400]';Aeq=[1000100000100010];beq=[400700]';lb=[1000100010001000]';ub=[600100600100400100400100]';[x,fxal]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)2.2实验二：单时段安全约束经济调度数学模型2.2.1变量：P1,P2,Pl1,Pl2,Pl3目标函数MinF=500*P1+400*P2(1)系统有功功率平衡等式约束P1+P2=200MW(2)机组最小和最大功率约束20<=P1<=10050<=P12<=200(3)线路传输容量约束-150<=（-0.5*P1-0.25*P2）<=150-120<=(-0.5*P1-0.75*P2)<=120-130<=(0.5*P1-0.25*P2)<=1302.2.2转化为标准形式的线性规划模型目标函数MinF=500*P1+400*P2(1)系统有功功率平衡等式约束P1+P2-200=0（2）机组最小和最大功率约束20<=P1<=10050<=P12<=2002.2.3P1：机组1有功输出P2:机组2有功输出Pl1:线路1潮流Pl2:线路2潮流Pl3:线路3潮流2.2.4源程序f=[500400]';A=[-0.5-0.25-0.5-0.750.5-0.250.50.250.50.75-0.50.25];b=[150;130;130;150;130;130];Aeq=[11];beq=[200];lb=[2050]';ub=[100200]';[x,fxal]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)三、程序计算结果3.1.1无备用时功率分配计算结果指标时段机组1功率输出（MW）机组2功率输出(MW)发电成本(元)发电总成本（元）110030014200039800023004002560003.1.2有备用时功率分配计算结果、指标时段机组1机组2发电成本（元）发电总成本（元功率输出备用功率输出备用1100030040143360404540230070400702611803.2单时段安全约束经济调度计算结果功率输出(MW)发电成本(元)发购电成本（员）机组1804000088000机组212048000Line1Line2Line3线路潮流（MW）70120103.3.1无备用时机组运行及发电成本3.3.2有备用时机组运行及发电成本四、思考题1.如果不考虑机组升降出力速度，优化结果有何不同？ 结果变化：当不考虑机组升降出力速度时，由计算结果可以看出，各个数据在数值上变化几乎为零，所以机组升降出力速度对题设情况的优化结果没有影响。原因分析：题设情况下进行优化时，机组升降出力速度的优化结果并未达到上下限，此时，机组升降出力速度的约束并未对优化结果产生影响，因而，不考虑机组升降出力速度，优化结果不变。2.算例2中，如果降低线路传输容量，优化结果有何不同？结果变化：降低线路1传输容量至70及以下时才会对结果产生影响，使得机组1的发电量下降且机组2的发电量上升，降低线路2的传输容量130以下使得机组1发电量上升机组2发电量下降，降低线路3的传输容量10以下使得机组1发电量下降，机组2发电量上升。原因分析：机组1和机组2分别通过线路1和线路3向负荷供电，当降低线路容量大于最优安全约束下机组功率分配时，对机组功率分配无影响，当降低线路容量小于安全约束下机组功率分配，意味着不等式约束不满足，应另求最优解，此时与越限线路相邻的机组应少发电，少发电量由其他机组补充，两台发电机之间的线路由于两发电机发电量传输的方向相反，往往传输电量较少，此时可以降低线路传输容量至较小数值，直到小于最优解情况下该线路传输电量才会产生影响。3.通过这个课程设计，你有哪些收获？对该课有何建议？通过这个课程设计我开始接触到matlab这个强大的软件，学习它并且应用它，使用