电力市场的输电阻塞优化管理bubj.docx

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1、电力市场场的输电电阻塞优优化管理理西北工业业大学 樊志强强，戴玉玉超，潘潘姿君 指导教教师：肖肖华勇摘要： 我们研研究了电电力市场场的输电电阻塞管管理，针针对目前前电力市市场中出出现的输输电阻塞塞，提出出了阻塞塞费用的的计算办办法，机机组出力力分配预预案的算算法，以以及重新新调整预预案的模模型，得得到如下下结果：问题1：根据332组试试验数据据，利用用多元线线性回归归建立了了6条主主要线路路的潮流流值关于于8台机机组出力力的线性性表达式式，利用用SASS8软件件得到回回归方程程都通过过了显著著性检验验，复相相关系数数都不低低于0.99995，最最大均方方误差不不超过00.0339955，相对对

2、误差不不超过，检检验到方方案0的的最大预预测误差差不超过过0.004477，说说明该表表达式很很好的反反映了线线路潮流流值与发发电机组组出力的的关系。问题2：我们给给出了一一种合理理的计算算阻塞费费用的规规则：序序外容量量和序内内容量都都按照预预案清算算价和新新方案出出力对应应报价之之差计算算，这在在一定程程度上体体现了对对多发电电方和少少发电方方的公平平补偿，还还给出了了相应补补偿公式式和阻塞塞费用计计算公式式，并证证明了阻阻塞费用用等于方方案调整整后与方方案调整整前支付付费用之之差。问题3：采用两两种不同同方案得得到各机机组出力力分配预预案，方方案一给给出了计计算所有有段价下下各机组组能完

3、成成的最大大负荷的的算法，该该算法具具有一般般性，计计算量小小，并给给出了本本问题中中所有段段价下各各机组能能完成的的最大负负荷对照照表（表表8），容容易得到到,负荷荷需求为为9822.4MMW时清清算价是是3033元/MMWh，购购电费用用744417元元，各机机组出力力为:方案二采采用目标标规划方方法建立立非线性性011规划模模型，用用linngo可可以很方方便得到到任意负负荷下清清算价及及各机组组出力，计计算结果果与模型型一相同同。问题4：检验到到问题33的分配配预案会会引起输输电阻塞塞，考虑虑约束：线路潮潮流值不不超过限限值，我我们建立立了以阻阻塞费用用最小为为目标的的单目标标规划，得

4、得到的最最小阻塞塞费用元元，各机机组出力力方案为为 问题55：对负负荷需求求10552.88MW，我我们采用用与问题题3同样样的方法法得到清清算价为为3566元/MMWh，购购电费用用936699元元，各机机组出力力为：检查到该该预案会会引起输输电阻塞塞，用问问题4的的单目标标模型发发现潮流流限值内内无法调调整方案案，因此此建立阻阻塞费用用最小和和各线路路上潮流流绝对值值超过限限值的百百分比最最小的双双目标规规划模型型，为降降低安全全隐患，取最小值5.16，这时得到的最小阻塞费用为元，该方案下各台机组出力为：关键字：清算价价 序内内容量 序外容容量 阻阻塞费用用 多元元线性回回归 目目标规划划

5、一， 问题的重重述我国电力力系统的的市场化化改革正正在积极极、稳步步地进行行，电网网公司在在组织交交易、调调度和配配送时是是按照购购电费用用最小的的经济目目标来运运作的，设设某电网网有若干干台发电电机组和和若干条条主要线线路，每每条线路路上的有有功潮流流（输电电功率和和方向）取取决于电电网结构构和各发发电机组组的出力力。电网网每条线线路上的的有功潮潮流的绝绝对值有有一安全全限值，具具有一定定的相对对安全裕裕度（即即在应急急情况下下潮流绝绝对值可可以超过过限值的的百分比比的上限限）。如如果各机机组出力力分配方方案使某某条线路路上的有有功潮流流的绝对对值超出出限值，称称为输电电阻塞，当当发生输输电

6、阻塞塞时，需需要研究究如何制制订既安安全又经经济的调调度计划划。l 电力市场场交易规规则：1. 以以15分分钟为一一个时段段组织交交易，每每台机组组在当前前时段开开始时刻刻前给出出下一个个时段的的报价。各各机组将将可用出出力由低低到高分分成至多多10段段报价，每每个段的的长度称称为段容容量，每每个段容容量报一一个价（称称为段价价），段段价按段段序数单单调不减减。在最最低技术术出力以以下的报报价一般般为负值值，表示示愿意付付费维持持发电以以避免停停机带来来更大的的损失。2. 在在当前时时段内，市市场交易易-调度度中心根根据下一一个时段段的负荷荷预报,每台机机组的报报价、当当前出力力和出力力改变速

7、速率，按按段价从从低到高高选取各各机组的的段容量量或其部部分，直直到它们们之和等等于预报报的负荷荷，这时时每个机机组被选选入的段段容量或或其部分分之和形形成该时时段该机机组的出出力分配配预案（初初始交易易结果）。最最后一个个被选入入的段价价（最高高段价）称称为该时时段的清清算价，该该时段全全部机组组的所有有出力均均按清算算价结算算。这里需要要注释的的是：（a） 每个时段段的负荷荷预报和和机组出出力分配配计划的的参照时时刻均为为该时段段结束时时刻。（b） 机组当前前出力是是对机组组在当前前时段结结束时刻刻实际出出力的预预测值。（c） 假设每台台机组单单位时间间内能增增加或减减少的出出力相同同，该

8、出出力值称称为该机机组的爬爬坡速率率。由于于机组爬爬坡速率率的约束束，可能能导致选选取它的的某个段段容量的的部分。（d） 为了使得得各机组组计划出出力之和和等于预预报的负负荷需求求，清算算价对应应的段容容量可能能只选取取部分。市场交易易-调度度中心在在当前时时段内要要完成的的具体操操作过程程如下：1、 监控当前前时段各各机组出出力分配配方案的的执行，调调度AGGC辅助助服务，在在此基础础上给出出各机组组的当前前出力值值。2、 作出下一一个时段段的负荷荷需求预预报。3、 根据电力力市场交交易规则则得到下下一个时时段各机机组出力力分配预预案。4、 计算当执执行各机机组出力力分配预预案时电电网各主主

9、要线路路上的有有功潮流流，判断断是否会会出现输输电阻塞塞。如果果不出现现，接受受各机组组出力分分配预案案；否则则就实施施阻塞管管理，具具体管理理原则如如下：（1） 调整各机机组出力力分配方方案使得得输电阻阻塞消除除。（2） 如果（11）做不不到，还还可以使使用线路路的安全全裕度输输电，以以避免拉拉闸限电电，但要要使每条条线路上上潮流的的绝对值值超过限限值的百百分比尽尽量小。（3） 如果无论论怎样分分配机组组出力都都无法使使每条线线路上的的潮流绝绝对值超超过限值值的百分分比小于于相对安安全裕度度，则必必须在用用电侧拉拉闸限电电。（4） 当改变根根据电力力市场交交易规则则得到的的各机组组出力分分配

10、预案案时，发发电商和和网方有有可能产产生经济济利益冲冲突。网网方应该该为因输输电阻塞塞而不能能执行初初始交易易结果付付出代价价，结算算时应该该适当地地给发电电商以经经济补偿偿，由此此引起的的费用称称之为阻阻塞费用用。网方方在电网网安全运运行的保保证下应应当同时时考虑尽尽量减少少阻塞费费用。我们需要要解决的的问题是是：1. 某电网有有8台发发电机组组，6条条主要线线路，表表1和表表2中的的方案00给出了了各机组组的当前前出力和和各线路路上对应应的有功功潮流值值，方案案1332给出出了围绕绕方案00的一些些实验数数据，试试用这些些数据确确定各线线路上有有功潮流流关于各各发电机机组出力力的近似似表达

11、式式。2. 设计一种种简明、合合理的阻阻塞费用用计算规规则，除除考虑上上述电力力市场规规则外，还还需注意意：在输输电阻塞塞发生时时公平地地对待序序内容量量不能出出力的部部分和报报价高于于清算价价的序外外容量出出力的部部分。 3. 假设下一一个时段段预报的的负荷需需求是9982.4MWW，表33、表44和表55分别给给出了各各机组的的段容量量、段价价和爬坡坡速率的的数据，试试按照电电力市场场规则给给出下一一个时段段各机组组的出力力分配预预案。4. 按照表66给出的的潮流限限值，检检查得到到的出力力分配预预案是否否会引起起输电阻阻塞，并并在发生生输电阻阻塞时，根根据安全全且经济济的原则则，调整整各

12、机组组出力分分配方案案，并给给出与该该方案相相应的阻阻塞费用用。（表表1表表6见附附录二）5. 假设下一一个时段段预报的的负荷需需求是110522.8MMW，重重复34的工工作。二， 基本假设设1， “安全第第一”是假设设输电过过程无触触电等意意外伤害害事故，只只有线路路有功潮潮流绝对对值超过过安全裕裕度上限限才可能能造成安安全隐患患2， 电力市场场交易规规则是按按照购电电费用最最小的经经济目标标来运作作的3， 所有机组组在出力力分配预预案结束束后的结结算是按按同一清清算价4负荷荷需求就就是各机机组出力力之和5各机机组的段段价计算算方法按按左开右右闭区间间方式计计算，即即端点上上的出力力值按左

13、左侧段价价计算三， 符号说明明符号含义8台机组组分别出出力所组组成的向向量 6条主要要线路上上的有功功潮流所所组成的的向量8台机组组的段容容量矩阵阵 8台机组组的段价价矩阵 考虑爬坡坡速率的的机组出出力矩阵阵 对应的机机组出力力价格矩矩阵8台机组组的爬坡坡速率所所组成的的向量 各线路的的潮流限限值 各线路的的安全裕裕度 预报的负负荷需求求清算价阻塞费用用下一时段段各机组组出力分分配所组组成的向向量，即即预案调整出力力方案前前第i台台机组的的预测出出力调整出力力方案后后第i台台机组的的实际出出力调整出力力方案后后第i台台机组的的报价序外容量量的阻塞塞费用序内容量量的阻塞塞费用支付多发发电方的的发

14、电费费用支付少发发电方的的发电费费用四， 问题的分分析在电力市市场环境境下，输输电系统统和发电电厂是彼彼此独立立的经济济实体，市市场交易易调度中中心必须须平等对对待各个个市场参参与者，本本着“安全第第一”的原则则，在购购电费用用最小化化的目标标下找出出合理的的输电阻阻塞管理理方法，考考虑阻塞塞费用，我我们要研研究制定定既安全全又经济济的调度度计划。我们对第第一问采采用多元元线性回回归的方方法，结结合围绕绕方案00的组实实验数据据得到66条主要要线路的的潮流值值关于88台机组组出力的的近似表表达式，并并通过每每条线路路回归方方程所对对应的复复相关系系数、均均方误差差、回归归方程显显著性检检验和对

15、对方案00的线路路潮流值值的预测测能力来来评估关关系表达达式的效效果。出出力方案案调整首首先要遵遵循一定定的基本本原则，我我们将序序外容量量按发电电报价结结算，序序内容量量按原定定清算价价给予补补偿，并并以此作作为第二二问的阻阻塞费用用计算规规则，然然后根据据每条线线路不同同出力调调整量的的落实确确定线路路各自的的阻塞费费用，再再通过核核实各机机组对一一条线路路阻塞而而调整出出力的大大小，将将阻塞费费用公平平地付给给。第三三问以清清算价最最小为目目标，采采用两种种不同方方案得到到各机组组出力分分配预案案，方案案一给出出了计算算所有段段价下各各机组能能完成的的最大负负荷的算算法，然然后找出出任意

16、负负荷对应应的清算算价及各各机组的的出力；方案二二采用001规规划，方方案给定定后，先先根据第第一问建建立的有有功潮流流关于出出力的对对应关系系，检查查该预案案是否会会引起输输电阻塞塞，如果果发生阻阻塞，第第四问建建立了以以阻塞费费用最小小为目标标的单目目标规划划模型，考考虑到爬爬坡，潮潮流值及及其裕度度。第五五问用第第四问的的单目标标模型检检查该预预案是否否会引起起输电阻阻塞，如如果发生生，就建建立阻塞塞费用最最小和各各线路上上潮流绝绝对值超超过限值值的百分分比最小小的双目目标规划划模型；倘若双双目标模模型还是是不能解解决分配配机组出出力问题题使得某某条线路路超过潮潮流限值值安全裕裕度，就就

17、只能拉拉闸限电电了，这这就是对对一个新新的负荷荷预报，以以三，四四问的分分配预案案模型和和调整模模型重新新进行给给出预案案，检测测阻塞，调调整预案案并使阻阻塞费用用最低的的过程。三，四，五五问的思思维过程程可用以以下流程程图表示示：否得到出力分配预案 开始是是否否是在有功潮流限值范围内调整fanwei 限制在线路有功潮流值安全裕度内调整拉闸限电退出判断能否得到方案方判断阻塞是否消除除判断阻塞是否消除除图1 输输电阻塞塞优化管管理过程程五， 模型的建建立问题1 根据围围绕方案案0的组组实验数数据，对对于6条条主要线线路的潮潮流值关关于8台台机组出出力的近近似表达达式，我我们采用用多元线线性回归归

18、的方法法，设88台机组组出力分分别为，66条主要要线路的的有功潮潮流分别别为，我我们采用用如下线线性回归归方程：根据表11和表22中围绕绕方案00的组实实验数据据，我们们利用软软件SAAS8.0得到到如下结结果： 复相关系系数，均均方误差差RMSSE=00.0336799，方程程显著性性检验概概率，其其中为检检验水平平。故回回归方程程显著。复相关系系数，均均方误差差RMSSE=00.0330144.方程程显著性性检验概概率。故故回归方方程显著著。复相关系系数，均均方误差差RMSSE=00.0332988.方程程显著性性检验,概率。故故回归方方程显著著。复相关系系数，均均方误差差RMSSE=00

19、.0331766.方程程显著性性检验,概率。故故回归方方程显著著。复相关系系数，均均方误差差RMSSE=00.0333344，方程程显著性性检验,概率。故故回归方方程显著著。复相关系系数，均均方误差差RMSSE=00.0339555，方程程显著性性检验概概率。故故回归方方程显著著。 利用上上面6个个回归方方程方案案0中88个机组组的出力力，估计计6条线线路的潮潮流值，其其原始潮潮流值及及预测潮潮流值见见下面表表7. 表7 6条线线路原始始潮流值值与预测测潮流值值线路123456原始值164.78140.87-1444.255119.09135.44157.69预测值164.71445140.8

20、2889-1444.20014119.03668135.38112157.62228相对误差0.033970.022910.033370.044470.044340.04426 表中预预测值相相对原始始值的相相对误差差最大不不超过00.04447，说明明预测得得相当好好。对线性回回归方程程，复相相关系数数反映自自变量表表达因变变量的能能力，其其值越大大（最大大不超过过1）说说明回归归越好，从从上面66个回归归方程来来看，其其复相关关系数都都不低于于0.999955，说明明每个方方程都回回归得相相当好。均方误差差RMSSE反映映回归的的残差大大小，越越小表示示回归越越好，而而上面66个回归归方程

21、的的RMSSE最大大不超过过0.0039995，相相对误差差最大不不超过。说说明6个个方程从从残差来来看回归归得很好好。从方程显显著性的的F检验验来看，每每个检验验犯第一一类错误误概率均均低于00.00001，远远低于通通常的检检验水平平，说明明6个方方程都回回归显著著。综合上面面的复相相关系数数，均方方误差RRMSEE，显著著性检验验和对原原方案00的预测测能力来来看，66个回归归方程都都回归得得很好，从从数学的的角度说说明真实实的反应应了6条条线路与与8个机机组出力力的函数数关系。关于我们们得到的的一次回回归方程程，有以以下概念念：电力力系统实实时经济济调度中中提出了了GSDDP的概概念，

22、它它反映了了发电机机组出力力与线路路潮流之之间的关关系。基基于直流流潮流模模型的GGSDPP的公式式如下：和分别表表示线路路k的始始，末端端的电压压相角；和表示直直流潮流流阻抗矩矩阵中对对应位置置的阻抗抗值；为为线路潮潮流值。由由此可见见，对于于给定的的网络，由由于其阻阻抗矩阵阵和线路路阻抗一一定，从从而是一一个固定定值，所所以，线线路潮流流值和出出力的功功率之间间满足一一次。问题2电力市场场中网络络潮流的的分布主主要取决决于电力力交易的的分布，而而电力交交易以利利润最大大化为导导向，于于是不可可避免地地出现系系统中某某些输电电价格较较低的线线路或某某些电能能价格较较低的发发电机周周围的线线路

23、往往往承载着着较重的的负荷，使使各线路路有一定定的潮流流限值和和相对安安全裕度度，从而而在某些些情况下下引发输输电阻塞塞，阻塞塞费用的的计算是是以电力力市场规规则为依依据，平平等对待待市场参参与者。首首先给定定阻塞费费用需遵遵循的三三条基本本原则：原则一：网方不不能因阻阻塞而盈盈利原则二：少发电电量机组组不能因因为少发发电而获获得多于于预案发发电收益益原则三：多发电电量的机机组不能能因为多多发电而而少于预预案发电电收益费用结算算规则：多发电电方的收收益是预预案发电电量收益益和序外外容量补补偿费用用之和，少少发电方方的收益益是少于于预案的的实际发发电收益益和序内内容量补补偿费用用之和，预预案发电

24、电收益均均按清算算价结算算。序内内容量按按清算价价和对应应报价之之差结算算，序外外容量按按其相应应的报价价和清算算价之差差结算。设表示方方案调整整前第台台机组的的出力，表示方案调整后第台机组的出力。表示方案调整前的清算价，表示方案调整后的第台机组对应的报价，由上述结算规则，我们得到多发电方和少发电方的付费计算公式：支付多发发电方的的发电费费用：支付少发发电方的的发电费费用：序外容量量的补偿偿费为：其中表示示多发电电的第ii台机组组总的补补偿费用用。根据电力力市场交交易规则则，容易易知道：当时，因因此中各各项都为为正。序内容量量补偿费费为：其中表示示少发电电的第ii台机组组总的补补偿费用用，当时

25、时，因因此中各各项都为为正。则阻塞费费用为这这两者之之和，即即：方案调整整前后满满足各机机组出力力总和不不变，即即：容易验证证： 即阻塞费费用等于于方案调调整后与与方案调调整前支支付费用用之差。从上述补补偿费用用公式来来看，序序外容量量和序内内容量都都按报价价和预案案清算价价之差进进行补偿偿， 这这在一定定程度上上体现出出对多发发电方和和少发电电方的公公平对待待。问题3方案一：递推直直接计算算法该问题要要求我们们根据机机组的段段容量、段段价、爬爬坡速率率，根据据电力市市场规则则给出下下一时段段各机组组的出力力分配预预案。仔仔细分析析该问题题，由于于段价是是从低到到高选取取，因此此在选中中某个段

26、段时，只只要各机机组出力力还未达达到预报报的负荷荷，就会会将该段段全部选选取，但但由于受受爬坡速速率的影影响，某某些段只只能选到到爬坡结结束的位位置。根根据市场场交易规规则，当当各机组组出力总总和达到到预报的的负荷时时，只会会在最高高价（清清算价）选选入的段段可能不不能达到到该段的的结束点点，其它它段都会会全选或或选到爬爬坡能达达到的最最大位置置处。因因此我们们可以反反过来考考虑，根根据给定定的任意意一个价价格，所所有机组组的出力力能完成成的最大大负荷。这这时候所所有机组组出力都都会选完完不超过过给定价价格的全全部段或或爬坡能能达到的的最大位位置。因因为所有有的价格格是有限限的，最最多不超超过

27、个价价格，而而各机组组出力考考虑机组组数、段段数和由由于爬坡坡形成的的最低位位置和最最高位置置，总共共可选的的各机组组出力数数值就只只有种。因因此对给给定价格格所有机机组出力力能完成成的最大大负荷就就变成一一个离散散的问题题，可以以采用递递推的方方法求出出所有价价格下各各机组出出力能完完成的最最大负荷荷。一旦旦得到该该表，很很容易得得出任意意一个负负荷对应应的清算算价及各各机组的的出力。因因此我们们把问题题变为求求各价格格对应的的各机组组出力能能完成的的最大负负荷。 根根据各机机组当前前出力，各各机组爬爬坡速率率，可以以算出各各机组可可选出力力的下限限和上限限,考虑虑各时段段时间为为15分分钟

28、，则则:, 根根据各机机组形成成的段容容量矩阵阵，逐行行进行累累加，得得到新矩矩阵，其其计算方方法：表示第个个机组第第段的最最大容量量。再将插入入矩阵的的第行，插插入的方方法是根根据数值值大小，当当，则将将插入之间间。也按按照同样样方法插插入。由由此得到到一个考考虑爬坡坡速率的的各机组组出力矩矩阵 .对出力矩矩阵 中中各元素素，参考考段价矩矩阵，获获得机组组出力为为时的价价格，得得到对应应的出力力价格矩矩阵。本本问题中中对应当当前时刻刻的和见面附附录1。为算法描描述的方方便，我我们引入入向量，其其维数为为，表示不不同价格格的总数数，实际际上是段段价矩阵阵的不同同元素总总数，本本题。将将段价矩矩

29、阵中个不同同的价格格值按从从小到大大赋给，这这样表示示第个价价格。用用表示第第个价格格下各机机组的能能完成的的最大负负荷。其其算法表表示如下下：步骤1):k=1,计计算价格格为的最最大负荷荷步骤2):，其其中下标标满足通过以上上两步可可算出对对应各价价格的最最大负荷荷向量。步步骤1)采用在在出力矩矩阵 中中搜索的的方法得得到负荷荷向量对对应价格格为的所所有数值值，且要要满足。步步骤2)中用同同样的方方法搜索索负荷向向量对应应价格为为的所有有数值，这这对计算算机编程程序是很很容易实实现的，同同时还可可以输出出对应的的各机组组的最大大出力。我我们对该该算法采采用C语语言编程程，很快快得到所所有价格

30、格（711种）下下的最大大负荷。其其结果见见下面表表8。表8 各种价价格下各各机组能能完成的的最大负负荷表价格-8000-6100-6077-5900-5600-5055-50000负荷7070165165165165165165价格116120124146150152153159负荷165230350350350500500510价格168170173180182183188189负荷510580600605605625735735价格200203205210215233246250负荷745803803803818848863863价格251252253255258260283300负荷8

31、78923943953953963963969价格302303305306308310312315负荷978.5985.5995.510200.610222.610322.610322.610322.6价格318320325330335348356360负荷10322.610344.610344.610344.610344.610344.610622.610622.6价格363380396到到8000负荷10622.610677.610777.6其图形见见下面图图2：图2 各各种价格格下各机机组能完完成的最最大负荷荷曲线图图从表8中中可以看看出，对对负荷需需求9882.44MW，介介于最大大负

32、荷9978.5和9985.5之间间，说明明当各机机组在价价格3002时，能能完成的的最大负负荷只能能是9778.55，而无无法达到到9855.5，而而当清算算价增加加到下一一价格3303时时，可以以完成不不超过9985.5的任任意负荷荷，因此此对应负负荷需求求9822.4MMW，清清算价应应为3003元/MWhh，购电电费用7744117元。对对应的各各机组最最大出力力从出力力矩阵 和对应应出力价价格矩阵阵，很容容易得到到（实际际中我们们在程序序中同时时将该数数据输出出），其其值为：由于在清清算价3303上上只有出出力200，而，超超出负荷荷需求9982.4部分分为3.1，因因此只需需要从的的

33、最后一一段出力力中减掉掉3.11即可，得得到，从从而得到到各机组组实际出出力为：我们可以以像上面面的一个个具体例例子分析析一样，根根据全部部价格下下各机组组出力的的最大负负荷，得得到对任任意需求求负荷的的清算价价格及各各机组的的出力。方方法总结结如下：如前所述述，各价价格及对对应最大大负荷为为，其中中价格是是按从小小到大排排序，根根据电力力市场交交易规则则得到的的各也是是一个单单调不减减的序列列。设需需求负荷荷为，若若存在，使使，则该该需求负负荷的清清算价； 否则则各机组组无论怎怎样出力力都无法法完成该该需求负负荷。对清算价价，根据据出力矩矩阵和对对应价格格矩阵，找找出各机机组的出出力。记记多

34、出的的负荷，设设第个机机组的的的第段上上段价为为，则只只需要令令即得到到各机组组的最终终出力，即即初始交交易结果果。根据以上上方法，我我们可以以很容易易得到任任意给出出的负荷荷对应的的清算价价及各机机组的出出力。方案二 优化化模型方方法从上面的的方案一一的分析析，我们们很容易易想到一一种通过过建立优优化模型型直接求求取任意意需求负负荷对应应的清算算价及各各机组出出力。从前面分分析来看看，我们们实际上上是在最最低交易易价上在在出力矩矩阵中各各行选取取一个元元素，使使其和不不低于需需求负荷荷。故设0-1决策策变量，其其意义为为：由于出力力矩阵中中各行选选取一个个元素，因因此满足足：设表示第第i台机

35、机组的最最高报价价，则在上面方方案一中中已介绍绍。由于爬坡坡速率影影响，各各机组出出力满足足：其中表示示第i台台机组的的爬坡速速率，为为方案00中第ii台机组组的出力力。各机组出出力总和和满足： 目标式选选取各台台机组最最大报价价的最小小值，因因此目标标函数为为：综上所述述，我们们得到如如下优化化模型：目标： 我们通过过linngo55.0求求解得到到结果如如下：目标值，此此即为清清算价。决策变量量，其余余值为00，则从从出力矩矩阵中可可以直接接得到： 此即为为该清算算价下各各机组能能完成的的最大出出力，其其总和为为9855.5。与与前面方方案一中中得到的的清算价价3033下各机机组最大大出力

36、值值相同。同同方案一一中分析析方法一一样，调调整的出出力为，得得到最后后各台机机组出力力为：问题4我们利用用问题11中得到到的近似似表达式式，根据据出力分分配预案案中各个个值，计计算6条条线路的的潮流值值如下：其中，线线路1超超过限值值4.997，线线路5超超过限值值3.662，线线路6超超过限值值4，因因此由一一中得到到的出力力分配预预案会引引起输电电阻塞，但但在安全全裕度内内不会引引起拉闸闸限电，根根据安全全且经济济的原则则，我们们需要调调整分配配方案。已经检查查到会发发生输电电阻塞，考考虑各线线路在潮潮流限值值内的调调整，我我们建立立阻塞费费用最小小的单目目标规划划，如果果不能解解决问题

37、题，再建建立潮流流值在安安全裕度度内的模模型，到到最后如如果还是是不能在在安全裕裕度内调调整就只只能拉闸闸限电。1，决策策变量我们引入入一决策策变量，它它表示第第i台组组机组在在调整后后方案中中的出力力。 2，目标标函数初步调整整模型的的目标是是阻塞费费用最小小，即3，约束束条件由于受到到爬坡速速率的限限制，使使得下一一个时段段出力分分配受到到当前出出力方案案的限制制：负荷需求求要满足足： 第i台机机组出力力为时的的报价：由表3，表表4得到到的分段段连续函函数。每条线路路上机组组出力之之和不能能超过线线路的潮潮流限值值，初步步模型中中没考虑虑潮流限限值安全全裕度，有有：其中由问问题一中中得到的

38、的近似表表达式表表示，即即： 综上所述述，我们们得到初初步调整整的目标标规划模模型为：目标： 对该问题题我们采采用liingoo5.00求解，得得到各机机组出力力方案为为阻塞费用用元方案对应应的各线线路的潮潮流值为为：由此可见见，各线线路潮流流值都没没超过限限值，说说明这个个单目标标规划模模型可以以很好解解决该问问题。问题5一，计算算负荷需需求10052.8MWW各机组组出力（重重复问题题3的工工作）同问题33的分析析一样，根根据从前前面表88中可以以看出，负负荷需求求10552.88MW，介介于最大大负荷110344.6和和10662.66之间，说说明当各各机组在在价格3348时时，能完完成

39、的最最大负荷荷只能是是10334.66，而无无法达到到10662.66，而当当清算价价增加到到下一价价格3556时，可可以完成成不超过过10662.66的任意意负荷，因因此对应应负荷需需求10052.8MWW，清算算价应为为3566元/MMWh。对对应的各各机组最最大出力力从出力力矩阵 和对应应出力价价格矩阵阵，很容容易得到到：由于在清清算价3356上上只有出出力400，而，超超出负荷荷需求110522.8部部分为99.8，因因此只需需要从的的最后一一段出力力中减掉掉9.88即可，得得到，从从而得到到各机组组实际出出力为：当负荷需需求是110522.8MMW时，无无论怎样样分配机机组出力力都无

40、法法使每条条线路的的潮流值值不超过过限值，因因此我们们除要考考虑阻塞塞费用最最小之外外，还要要考虑使使每条线线路上潮潮流绝对对值超过过限值的的百分比比尽量小小，因此此我们把把使这个个百分比比最小也也作为优优化目标标。二，检测测出力分分配预案案是否引引起输电电阻塞，调调整分配配方案并并给出阻阻塞费用用我们利用用问题11中得到到的近似似表达式式，根据据出力分分配预案案中各个个值，计计算6条条线路的的潮流值值如下：其中，线线路1超超过限值值7.334，线线路5超超过限值值2.111，线线路6超超过限值值3.11，因因此由一一中得到到的出力力分配预预案会引引起输电电阻塞，但但在安全全裕度内内不会引引起

41、拉闸闸限电，根根据安全全且经济济的原则则，我们们需要调调整分配配方案。这这时就需需要同时时考虑阻阻塞费用用最小以以及每条条线路潮潮流绝对对值超过过限值的的百分比比最小。设第i条条线路潮潮流绝对对值超过过限值的的百分比比为，其其计算式式为：较之问题题4，这这里多了了一个目目标，即即要使各各线路上上潮流绝绝对值超超过限值值的百分分比尽量量小，我我们采用用最大最最小原则则，让最最小。结合问题题4的目目标规划划，我们们得到如如下双目目标规划划模型：目标： 对该问题题我们采采用liingoo5.00求解，先先给定不不同水平平的求出出其对应应最小费费用，得得到如下下结果：表9 不同下下的最小小阻塞费费用如

42、下图所所示：5.166%5.2%5.5%5.9%6.3%6.7%7.1%7.5%7.9%18288.416988.411488.2793.2308.1186.376.6600图3 不同下下的最小小阻塞费费用当时，该该目标规规划无可可行解，只只有时，该该问题才才有可行行解，随随着的增增加，虽虽然阻塞塞费用减减小，但但安全隐隐患随之之加大，根根据“安全第第一”原则，我我们采用用方案：时最小小阻塞费费用为，购购电费用用936699元元，该方方案下各各台机组组出力为为：同时计算算出各线线路超过过限值情情况如下下：由此可见见，线路路2，33，4潮潮流值未未超过限限制，线线路1，55，6潮潮流值在在限值安

43、安全裕度度内。我我们还得得到了不不同水平平下的优优化方案案，可供供网方根根据实际际情况采采用，见见附录三三，附录录四。六，模型型优缺点点优点：1. 本本文采用用的方法法，针对对负荷需需求可能能的情况况建立了了3个数数学模型型，最终终采用的的方案能能够对于于实际的的负荷需需求给出出相应的的优化方方案，方方案具有有较强的的通用性性。2我们们给出了了阻塞费费用的一一种计算算准则，该该准则较较好的反反映了网网方，多多发电机机组，少少发电机机组三方方的利益益关系，体体现了公公平合理理的原则则。3对问问题一建建立了多多元线性性回归模模型，该该模型实实时有效效，具有有一般性性与通用用性。4对于于出力分分配预

44、案案的确定定，我们们给出了了两种方方案，结结果相互互印证。其其中第一一种方案案简单，易易于操作作，并且且得到了了清算价价与最大大发电容容量的关关系曲线线，可以以方便的的由需求求负荷得得到对应应方案。5对于于第5问问中方案案的确定定，我们们不仅得得到了一一组最优优方案，而而且给出出了不同同最大线线路潮流流绝对值值超过限限制的百百分比对对应的最最佳方案案和对应应的阻塞塞费用，电电网公司司可以根根据实际际需要进进行合理理选取。缺点：1 本问题是是一个非非线性规规划问题题，一般般情况下下无法得得到全局局最优解解。2 我们解决决第一问问时，从从数学角角度通过过多元线线性回归归得到了了有功潮潮流关于于各发

45、电电机组出出力的近近似表达达式，并并未从系系统机理理进行分分析；由由于方案案1332是围围绕方案案0进行行的实验验，而且且每次在在只较小小范围内内改变一一个机组组出力，因因此该近近似表达达式有一一定的适适用范围围。3 文中并未未考虑AAGC（自自动发电电控制）的的辅助服服务。七模型型的推广广本问题建建立的多多元线性性回归模模型，出出力分配配模型，出出力方案案调整模模型均具具有较强强的通用用性，可可以针对对不同的的实验数数据和预预测负荷荷需求得得到要求求的方案案。本文文提出的的递推直直接计算算法，对对于一般般的01规划划问题具具有指导导意义。对于不同同的预测测负荷需需求，可可能的方方案将会会有4种种类型，一一种是根根据预测测负荷需需求得到到出力分分配预案案经检测测不会引引起输电电阻塞，一一种是出出力分配配预案经经检测会会引起输输电阻塞塞，经过过对各机机组出力力分配方方案的调调整使得得输电阻阻塞消除除，一种种是出力力预案经经检测会会引起输输电阻塞塞，无论论怎样调调整各机机组出力力分配方方案都不不能消除除输电阻阻塞，这这时需要要利用线线路的安安全裕度度输电，经经调整得得到可行行方案，最最后一种种是出力力预案经经检测会会引起输输电阻塞塞，无论论怎样调调整各