基于MATLAB的改进排队法购电模型的实现

随着电力市场的逐步发展,配电侧购电优化问题日益成为人们研究的热点。对任何供电公司而言,希望找到一个最优的电能购买策略,使总费用最低。为了达到这个目的,供电公司需决定如何在交易市场上分配购买电量。本文介绍了电力市场的相关知识,在日前市场情况下,考虑机组启停机和爬坡率约束,研究购电优化,通过数据模拟计算,并运用MATLAB求出最优分配方案,分析比较,从中得出一些有用的结

墨圆

工业技术

基于 MATL B的改 进排 队法 购 电模 型的实现 A

章 裕 文 ( I 电局 广东 深期 5 0 1 深蚓 供 l 1 0) 8 摘 要 : 着电 力市场的逐 步发展 , 电翎 购电优化 问题 日苴成 为人 们研 究的 热点 对任何 供 电公 司而言 , 望找 到一个曩优 的 电能购 随 配 希 买策略 , 总 费用最低 。 了达 到这个 目的 , 电公 司需 决定如 何 在 交易市 场上 分配 购买 电量 。 使 为 供 本文 介 绍 了电 力市场 的相 关知识 , 在 目前市 场情 况下 , 虑机组 启停机 和爬 坡率 约束 , 究购 电优化 , 考 研 通过 数据 模拟 计算 , 并运 用MAT A L B求 出最优分 配方 案 , 分析比较 ,

从 中得 出 一 些 有 用 的 结 论 。

关键 词 : 电力市场 发电竟价 日前市场 机 组启停 约束 康坡 约束 中图 分 类号 : TM7 文献标识码: A 文章编 号 : 6 2 7 1 2 1 ) Ia-0 0 —0 1 7 -3 9 ( 0 ol () 1 0 3

由于 电力 系 统 具 有 不 同于 其 他 商 品 市 解决 经 济功率 分 配 问题 , 同时还 可以 用 做动

() 2 机组 功 率 不 等 式 约 束 条件 :

场 的 特性 , 纯 重 视发 电市 场 和输 电市 场 , 单

态规 划机 组 经济 组 合的 初始 状态 。 队 法可 排

f 一 =,. - ≤ 1, 0 2. …

而 忽 略 配 电市 场 参 与 竞 争 的 潜 力 , 不利 于 以 用于各 种 周期 包括年 、 、 月 日的计 划 、 校正

排 电力 市 场 的全 面 发 展 。 充 分 发 挥 市场 竞 和 控制 以及 实 时调 度之 中 。 队法 的使 用条 要 争的潜力和效率 , 最终 必 然 要 全 面 开 放 电 件是 报 价 必须 是 分 段水 平 线 ( 梯形 ) 阶 。

力 运 行 的 各 个 环 节 。 全 面 解 制 的 电力 市 在

1

,

(L… ) ( 4 f 一 =2 』 , 2) -

() 3 电网 负荷备 用功 率不等 式 约束条 件 :

尸 m u D ,

一 一

(- ) 25

(- ) 2 6

i

场 中 , 电 商面 临 从 电 力 市场 中购 电问题 , 购 如 何 根 据 总 需 求 量 决 策 在 各 市 场 的 购 电 量 , 为购电商们非常关心的问题。 成

2 排 队竞价原理

排 队 法 简 单 快 捷 , 各 发 电 机 组 的 实 按 际报 价 情 况 , 结合 电 网运 行 的约 束 条件 , 计

_L

尸一 D

』 ,

P. D

分 别 为 电 网 向上 和

购 电优 化 的 重 要 性 使 得人 们 不 断地 去 算各 种 组 合 的购 电费 用 , 比较 , 现 发 电 向下 负 荷 备 用

最 低 要 求 。 经 实 . 探 索 新 的 优 化 方法 。 电 竞 价 可 能 用 到 的 竟价 目标 函数 。 : 各发 电机组 实 际报 价 2 3计算步 骤 发 即 按 () 1计算 各 运 行 组 合下 的 ∑ ∑尸 . 、 主 要 算 法 有 : 队 法 、 报 价 法 ( 等 微 增 结 算 , 排 等 或 购电 费用 F 最 低 的机 组 优先 , b 或按 电 i : 列 率 法 ) 动 态 规 划 法 、 络 流 规 划 法 和 线 性 网统 一 边 际 成本 结 算 , 电费 用 F 、 网 购 m最低 机 ∑尸 … , 出报 价 ∑排队 表 。

.

规 划法 等 5 , 们分 别 适 应 于 不 同类 型 的 组 优 先 。 种 它

报 价 曲线 , 适 合 解决 不 同 类 型 的 约 束 条 并

( ) 算 各 运 行 组 合 下 的 2计

~ 、

山 、

2 1目标 函数 .

. , 出竞 价表 。 M 、 列

件 。 中 介绍 第 1 发 电 竞 价算 法——排 队 文 种

们 因而 对 此 作 了 较 多 的 研 究 。

在仅开放发 电市场 的条件下 , 目标 函 同, 目标 函数 有 两 类 : 按各 发 电 机组 实 际报

( ) 核 约 束 条件 。 3校

法, 比较 适 用于 购 电分 配 这一 优化 问题 , 人 数 是 购 电 费 用 最 低 。 市 场 结算 规 则 的 不 据 排 队 法 可 用 来 解 决 机 组组 合 问 题和 功 价 结 算 的 购 电费 用FB 低 t 电 网统 一 边 最 按 率 分 配 问题 。 其优 点是 简 单 快 速 , 仅 适 用 际成 本 结 算 的 购 电费 用 F 但 M最 低 。 于 常数 ( 多 段 常数 ) 报价 曲线 , 理 第 2 或 型 处 类 约 束( 间) 时 和第 3 约 束( 网安 全 ) 类 电 问题

较 困难 。 文就 是 在 此 基 础 之上 , 其进 行 本 对 mi C n o

i

() 目标 函 数进 行 竞 价 排 队 。 4按 下面 以一 个 简单 的 例子 说 明 。 假设 对2 发 电机 供 1 负荷 进 行 排 队 台 个

竞 价 , 价 曲线数 据 列 于 表 1 曲 线如 图 l 报 , 所 示 。 中 , 、 电网 总负 荷功 率( 其 为 竞价 部 分) , 为机组 序号 , l2 为机 组i 电功率 ; i ,; = 的发

(-1 2 )

的报 价 ; 为报 价 曲线 的分 段序 号 。 k i 组 序号 ; 发 电机 组i 机 的发 电 报价 ; 为机 组i , l

改 进 , 功 的 处 理 了 第 2 约 束 。 通 过 算 机 组 总 数 ; 发 电机 组 的发 电量 。 成 类 并 例, 运用MA AB 行求 解 , TL 进 得到 下 一2 时 4

首先 将 报 价 按 段 C 由小 到 大排 列 , 将

(- ) 2 2

段 的 电 价 , 而 得 到 一 个 购 电 费 用 最 小 的 从

购 电 方 案

, 探 讨 今 后 需 要 解 决 的 问 题 和 并 研 究方向。

= i c a 0 rn

i

其 填 入 表 2 第 1 第 4 分 别 为 排 队号 , 的 到 列( cI ik 。 o ', )计算 各 C k o对应 的 功率 范 围( 自上

.

= x ( )c: )… c , ma [ , 。 , o ( ( … 而 下 累加 , ∑P k 、 小 功率 之 和 ∑ ) 即 i)最 】 (, , P) 机组 的i 报价 曲线 。

() 1 电网 功率 平衡 等 式 约 束 条 件 :

和最大功率之和 ∑尸 i

.

,

分 别 填入 表 2 的第

2. 2排 队约束条 件

5第6 第7 。 、 和 列

1 排队法的基本概念

排队 法 也称 优先 级 法 , 既可 以用 于解 决 机组 经济 组合 或机 组 开停 问题 , 又可 以用 于 表 1 机 组 1 机组 2的报价 和

针 对 5 负荷 水平 P , 个 由表 2 到 竞价 结 得

果, 列于 表 3 。

P =0 2 )D D (-3 电网总负荷功率。 P

下面 以时 段 2P - 5Mw ) 例说 明表 ( 3 0 二 为

三 } :

曹 04 2 差 02 2

1 : O2 , o

t

器 0 1 8

0.6 1

o.4 1

0 lo o p 烈 l’ 8

圈 1 机组 1和 机组 2的 报价 ( 阶梯 曲线 )

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