市场的输电阻塞管理模型与Matlab编程计算
PJM电力市场输电阻塞管理方法
的上 限 ） 如果 各机 组 出力 分 配 方案 使 某 条 线 路 上 的 有 功 潮 流 的 绝 对 值 超 出 限值 ． 就称 为输 电 阻塞 。
阻 塞 问 题 的 出 现 会 严 重 影 响 到 输
ＩＯ、 Ｊ 采 用 的 是 节 点 边 际 电 价 ， 包 Ｓ ＰＭ 它
革 的宝 贵 经验 是 全世 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 共 同 的财 富 ． 美
国 电 力 市 场 的 发 展 日趋 成 熟 ． 者 介 绍 笔 了 ＰＩ 电 力 市 场 在 管 理 和 消 除 输 电 阻 ． Ｍ
１ 目前 各 电 力市 场 管 理 阻 塞 的 方 法 ． ２
以 及 输 电 阻 塞 的 消 除 输 电 阻 塞 对 电 价 的 影 响 在 各 区 域
差异 而德 州和 加州 ＩＯ采 用分 区 电价 Ｓ
系 统 ． 管 它 也 能 反 映 阻 塞 所 引 起 的 价 尽
格变 化 ． 不 如节 电 电价 清 晰 目前 各 但
电 力 市 场 管 理 阻 塞 的 方 法 都 采 取 了 综
的运 行 成本 ．从 而 提高 了售 电价 格 ． 损
ＰＭ 电力市场输 电阻塞 管理方 法 Ｊ
周 宸 杰 齐 士伟
（ 武汉 大 学电气 工程 学院 湖北 武汉
摘
４ ００ ） ３ ０ ０
要： 随着 电 力市场 改 革 的深入 ， 对输 电 系统进 行 有效 的 管理 ， 其 能 够更加 安 全 经济 的运行 已经 使
成 为重 中之 重 ． 阻塞 管理是 其核 心 问题 。 绍 了 Ｐ Ｍ 电力 市场 对 阻塞管理 的 方法 ， 而 介 Ｊ 即节点 边 际电价 和金
电力市场中市场力与输电网阻塞管理
社会效益=40062.5 €
社会效益损失= 41750€- 40062.5€=1687.5€。
550
第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理
第一节 输电网阻塞管理 2.输电网阻塞的经济性影响
（3）网络阻塞产生额外的阻塞费用（或交易盈余） 所谓交易盈余是指在输电网发生阻塞时，市场运行部门的运行 成本与市场运行部门支付给发电公司的发电收益之差。这部分 费用由于是阻塞产生的，也称为阻塞费用。
第六章 电力市场中的市场力与输电网阻塞管理
第一节 输电网阻塞管理 1.输电网阻塞简介 阻塞现象的发生将会影响到输电网络的安全与稳定 运行，对输电定价和电厂竞价策略均会带来显著影响。 输电阻塞的出现可以造成以下后果:无法建立新的 电力交易合同;使己有的合同不可行:出现预料之外的 强迫停运;局部地区的电价垄断等。因此，建立一种 快速、有效、合理的阻塞管理机制对于电力市场的健 康发展十分重要。
LMPA= 55€/MW
DA=500MW
A
200MW
LMPB= 55 €/MW
B
DB=500MW
Cm1=20+0.05pA€/MW PA=700MW
unconstrained Cm2=25+0.1pB€/MW PB=300MW
LMPA= 47.5€/MW
DA=500MW
A
50MW=PABmax
LMPB = 70 €/MW
当网络发生阻塞时：
A节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余
=（80 €/MW-47.5 €/MW）*550MW
+[47.5 *550-550*(20 + 47.5)/2]=25437.5€
B节点社会效益=消费者剩余+生产者剩余 80 =（80 €/MW-70 €/MW）*450MW 47.5 +[70*450-450*(25 + 70)/2]=14625€
输电阻塞
电力市场的输电阻塞问题本问题考虑当电力系统中的发电侧在各条线路上的输电产生阻塞时，如何对各线路的输 电量进行优化安排，使输电以既安全又经济的方式进行，安全即各线路传输尽量在限值内（尽 量少用安全裕度），经济即产生的阻塞费用尽量小，该问题可归结为一个带约束的组合优化 问题。
有电力系统分析的知识可知,输电网络的潮流分布取决于网络拓扑结构及发电机的出力和用电需求。
因为电力的需求具有随机性，所以即便是对给定的输电网络机构、各路潮流值和机组出力也不能得到它们之间确切的函数关系，只能估计它们之间的数值关系。
我们假设它们之间存在线性的关系，利用多元线性回归求出线路潮流与机组出力之间的近似关系。
并在一定的显著水平下检验回归结果。
现在记机组i 的出力为i x，线路j 的有功潮流值为j y，第j 条线路上的有功潮流值关于第i 台机组的出力系数为ij a。
问题一：基于上面的分析，我们利用ix 来建立各线路的有功潮流值jy的数学模型。
81j ij i j ji y aa x ε==++∑………………………………………………………………（1）， 其中2(0,)jj N εσ 为误差项，1,2 6.j = 设128126,,,,,y y y x x x ⎡⎤⎡⎤==⎣⎦⎣⎦X Y ，11168186a a a a ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A 102060,,a a a ⎡⎤=⎣⎦0A。
则有=-XA Y A…………………………………………………………………（2），我们直接使用 MATLAB 作最小线性拟合，求解得到模型的回归系数估计值及其置信区间（置信水平0.05α=），检验统计量2,,F p R 的结果如下。
线路1与各发电机组出力的近似表达式：123451678110.36580.08280.04770.05290.11990.02550.1219 0.12170.0013y x xx x x x x x=++++-++- (3)其表达式的检验数据如下：bint=109.4788 111.25270.0811 0.0845 0.0439 0.0515 0.0516 0.0542 0.1169 0.1229 -0.0273 -0.0236 0.1194 0.1245 0.1187 0.1246 -0.0033 0.0008stats=1.0e+003 *0.0010 6.2669 0由此可以看出21.0e 003 *0.0010r =+非常接近1，F = 6.2669，00.05p =<都同时说明回归方程效果显著。
基于matlab的电力系统故障分析与仿真(毕业论文毕业设计)[管理资料]
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毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月北京交通大学毕业设计（论文）成绩评议题目：基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真系别：专业：电气工程及其自动化姓名：学号：指导教师建议成绩：84评阅教师建议成绩：86答辩小组建议成绩：82总成绩：84答辩委员会主席签字：年月日北京交通大学毕业设计（论文）任务书北京交通大学毕业设计（论文）开题报告北京交通大学毕业设计（论文）指导教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）评阅教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）答辩小组评议意见毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：日期：毕业设计（论文）使用授权书本人完全了解北京交通大学有关保管、使用论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；③学校可允许论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容。
本人签名：日期：摘要本设计分析了电力系统短路故障的电气特征，并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真，进一步研究短路故障的特点。
通过算例对电力系统短路故障进行分析计算。
然后运用Matlab/Simulink对算例进行电力系统短路故障仿真，得出仿真结果。
并将电力系统短路故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较，从而得出结论。
电力系统计算与仿真分析 第四章 基于MATLAB Simulink的电力系统故障仿真分析
（a）双绕组变压器
（b）三绕组变压器
一、Simulink模块库及电力系统主要元件等效模型
三相变压器模块:在MATLAB中，变压器模型可以通过Simscape—Power Systems—Specialized Technology—Fundamental Blocks—Elements找到。 常见的三相变压器模块如图4-9所示。
一、Simulink模块库及电力系统主要元件等效模型
（4）异步电动机模型
异步电动机是电力系统中大部分负荷的代表，因此研究异步电动机的模型最具 有代表性。
一、Simulink模块库及电力系统主要元件等效模型
在MATLAB中，静态负荷模型可以通过Simscape—Power Systems— Specialized Technology—Fundamental Blocks—Elements找到。静态负荷模块 有以下四种，其模块示意图分别如下图(a)(b)(c)(d)所示。
电力系统计算与仿真分析
第四章 基于MATLAB/Simulink的电力系统故障仿真分析
一 Simulink模块库及电力系统主要元件等效模型
提纲
Outline
二 无限大功率电源三相短路仿真 三 同步发电机三相短路仿真 四 电力系统三相短路仿真实例 五 电力系统不对称短路仿真实例 六 电力系统断线仿真实例 七 小结
一、SimulLeabharlann nk模块库及电力系统主要元件等效模型
1.Simulink模块库 点击MATLAB工具栏中的 或在命令行窗口输入“simulink” 命令，会显示图4-1所示界面，可以新建或打开仿真模型，然后 点击模块库浏览器按钮 ，会显示图4-2所示的Simulink模块库浏 览器。 在Simulink模块库浏览器中，将各种模块库按照树状结构进 行罗列，以方便用户查询。在电力系统仿真分析中不可缺少的 模块库包括：标准Simulink模块库和电力系统模块库。
目标函数带有阻塞率的输电阻塞成本控制优化模型及其求解
２ ０ １ ３ 年 ２ 月
Ｖｏ １ ． ２ ５， Ｎｏ ． １
Ｆｅ ｂ ． ２ ０ １ ３
文 章 编 号 ：２ ０ ９ ５ — ５ ４ ５ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ２ ３ — ０ ７
目标 函 数 带 有 阻 塞 率 的 输 电 阻塞 成 本 控 制 优 化 模 型 及 其 求解
侧 的情 况和 同时 开 放 发 电侧 与 负 荷侧 的情 况 ， 本
自由竞价 及双 边 合 同等 因素 也会 增 大 不 确 定 性 ，
这些 都需要 合 理地 分 摊 风 险 成本 ， 用正 确 的市 场
文 分别 讨论 了阻 塞 管 理 的建 模 问题 ， 建 立 了新 的 阻塞费 用优 化模 型 ， 让 输 电阻塞 率 参 与 到 阻塞 费 用 的计 算 当中． 利 用免疫 遗 传算 法 ＿ ｌ 对 模 型进 行 求解 ， 得 到 了最 优 解 ． 针对 负荷分别 为 ９ ８ ２ ． ４和 １ ０ ５ ２ ． ８ Ｍｗ 的两个 模 型进行 了仿 真 ， 结 果 表 明所
提 出 的改进 阻塞 费用模 型 与算 法 能更好 地 降低 发
电成本 ．
信号 来引 导利 益不 同 的各 市 场方 ， 达 到 降低 风 险
的 目的Ｅ 。 ］ ． 于是 ， 设计 损 失 最 小 的最 优 调整 策 略 是必 须要 重视 的 问题 ．
针对 经济 负荷分 配 问题 ， 文献Ｅ ６ ］ 给 出 了一 个 优化 问题 的模 型 ， 并 采 用 遗 传 算 法 给 出 了模 型 的 解． 针 对超 短期 阻塞 管 理 问题 ， 文献 Ｅ ７ － １ 给 出 了在 线 管 理模 型和算 法 的设 计 ． 文献 ［ ８ ］ 则 给 出 了一 个
输电堵塞问题-刘永朝解析
电力从生产到使用的四大环节——发电、输电、 配电和用电是瞬间完成的。我国电力市场初期是 发电侧电力市场，采取交易与调度一体化的模式。 电网公司在组织交易、调度和配送时，必须遵循 电网“安全第一”的原则，同时要制订一个电力 市场交易规则，按照购电费用最小的经济目标来 运作。市场交易-调度中心根据负荷预报和交易 规则制订满足电网安全运行的调度计划――各发 电机组的出力（发电功率）分配方案；在执行调 度计划的过程中，还需实时调度承担AGC（自动 发电控制）辅助服务的机组出力，以跟踪电网中 实时变化的负荷。
。
• （4）当改变根据电力市场交易规则得到的各机 组出力分配预案时，一些通过竞价取得发电权的 发电容量（称序内容量）不能出力；而一些在竞 价中未取得发电权的发电容量（称序外容量）要 在低于对应报价的清算价上出力。因此，发电商 和网方将产生经济利益冲突。网方应该为因输电 阻塞而不能执行初始交易结果付出代价，网方在 结算时应该适当地给发电商以经济偿，由此引 起的费用称之为阻塞费用。网方在电网安全运行 的保证下应当同时考虑尽量减少阻塞费用
一、问题分析
本题是一个输电阻塞管理的优化调度问题，目的 是在根据电力市场交易规则制订的各机组出力分 配预案引起输电阻塞时，对该分配预案进行优化 调整，使得因调整引起的阻塞费用在电网安全运 行的保证下尽量的少，即实现购电总费用最小的 经济目标。
在电力市场交易规则和市场交易-调度中心具体操 作下，我们要解决的是如何调整各机组出力分配 方案，使其在市场交易过程中既安全又经济。
2. 在当前时段内，市场交易-调度中心根据下一个 时段的负荷预报,每台机组的报价、当前出力和 出力改变速率，按段价从低到高选取各机组的 段容量或其部分（见下面注释），直到它们之 和等于预报的负荷，这时每个机组被选入的段 容量或其部分之和形成该时段该机组的出力分 配预案（初始交易结果）。最后一个被选入的 段价（最高段价）称为该时段的清算价，该时 段全部机组的所有出力均按清算价结算。
大作业1-输电阻塞管理的优化调整
输电阻塞管理的优化调整摘 要本问题是一个输电阻塞管理的优化调整问题，即是在发生输电阻塞时，制订既安全又经济的方案对预案进行调整，安排机组的出力分配问题。
首先我们用多元线性回归的方法分析了题设给出的实验数据，得到各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式，同时对表达式作了相应的显著性检验，认为所得近似表达式是可信赖的；其次我们用序内容量不出力部分的损失和序外容量出力部分的损失进行加权补偿的办法，给出了阻塞费用的计算规则；然后我们以电力市场交易原则为前提，在0方案发生时段为当前时段等一系列合理假设的基础上，以各机组爬坡速率和段容为限制条件，设计了按段价从低到高排序搜索的算法，对给定的下一时段的的负荷需求作出各机组出力分配预案，并利用上述近似表达式求出每条线路上的有功潮流值，将之与线路潮流限值相比，判断该方案是否引起输电阻塞。
对发生输电阻塞的出力方案需进行优化调整，使调整后的出力分配方案既安全又经济。
根据输电阻塞管理原则，我们建立了一系列的求解模型：① 可消除输电阻塞的调整方案的非线性规划模型：以阻塞费用最小为目标，以序 外容量出力部分和序内容量不出力部分为决策变量② 在上述模型解空间内没有最优解的情况下，建立使用安全裕度输电的非线性规划模型：以线路上潮流值超过限值百分比之和最小为目标，以序内容量不出力部分和序外容量出力部分为决策变量，同时给出安全与经济约束下的调整模型③ 在模型②仍没有最优解的情况下，建立拉闸限电的线性规划模型因此，只要给定下一时段的负荷预报，顺次用这几个模型求解，直至可以求出最优解则认为已经得到调整后的优化出力分配方案。
最后我们对上述模型进行了分析并给出了改进方向。
我们仅以经济补偿权重1122αβ==，为例，得到问题四调整后的出力分配方案，相应的阻问题重述我国电力市场初期是发电侧电力市场，采取交易与调度一体化的模式。
电网公司在组织交易、调度和配送时，必须遵循电网“安全第一”的原则，同时制订一个电力市场交易规则，按照购电费用最小的经济目标来运作。