并网调度协议(终稿)

并网调度协议（终稿）
简介
并网调度协议（Unit Commitment and Economic Dispatch，UCE）是一种用于电力系统经济调度的协议。

其目标是使发电系统的总成本最小化，同时满足电力系统的要求，如稳定性、可靠性等。

协议内容
并网调度协议包含两个部分：
1.发电单元选择（Unit Commitment，UC）
2.经济调度（Economic Dispatch，ED）
发电单元选择
发电单元选择的目标是选择哪些发电机装置应该运行，哪些应该关闭。

这一决策应该使系统的满足其电能需求的同时，最小化系统的总成本。

UC问题可以使用
二进制整数线性规划进行建模。

UC问题的数学模型如下：
$$ \\begin{aligned} & \\min \\sum_{i \\in U}\\sum_{t}C_i P_{i,t}
\\\\ & \\text{Subject to:}\\\\ & P_{i,t} \\in \\{ 0, P_{i,max}\\}, i
\\in U, t \\in T \\\\ & \\sum_{i \\in U}P_{i,t} \\geq L_t, t \\in T \\\\ & \\sum_{i \\in U}p_{i,t} P_{i,t-1} = P_{i,t} p_{i,t+1}, i \\in U, t
\\in T \\\\ \\end{aligned} $$
其中，U是一组发电机，包括燃油、水力、核能、风能等，T是时间段的集合，P i,t是发电单元i在时刻t的出力，C i是单位时间的发电成本，P i,max是最大出力限制，L t是时刻t的负荷需求。

第一个约束条件保证了发电单元的出力不超过其最大值或为零。

第二个约束条件保证了负荷需求。

第三个约束条件是用于约束一个发电单元的状态应该和前一时刻的状态相同，以减少机组的开关机次数。

经济调度
经济调度的目标是确定每个发电单元的输出功率，使得总成本最小，同时保证系统在稳定性和可靠性等方面符合运行要求。

ED问题可以通过求解无约束优化问
题来解决，即：
$$ \\min \\sum_{i \\in U} C_i(P_{i,t}) $$
其中，P i,t是发电单元i在时刻t的出力，C i(P i,t)是发电单元i在时刻t的出力成本函数。

常见的出力成本函数包括：
1.线性：C i(P i,t)=a i P i,t+b i
2.对数：$C_i(P_{i,t}) = a_i \\log(P_{i,t}) + b_i$
3.二次：C i(P i,t)=a i(P i,t)2+b i P i,t+c i
每个成本函数都有其自己的优点和缺点，应根据具体情况选择。

调度程序
实际应用中，UCE问题通常通过调度程序解决。

调度程序应具有以下功能：
1.构建UC和ED模型。

2.通过求解UC模型，从所有发电单元中选择出一个启用顺序。

3.通过求解ED模型，在给定启用顺序下确定所有发电单元的最佳输出功率。

4.调整输出功率以解决网络拓扑和线路容量限制问题。

5.生成最终的调度计划。

结论
并网调度协议是电力系统运维的核心控制之一。

它可以在满足电能需求的同时，最小化发电成本，提高电力系统的经济效益。

通过并网调度协议的优化，电力系统可以更快更准确地响应市场需求，为社会提供更加稳定、安全、高效的电力服务。