电力市场下基于最优潮流的节点电价算法研究

摘要

随着电力市场的不断发展，实时电价已逐渐成为电力市场中的重要研究课题之一。文章主要对实时电价所包含的丰富的经济信息、反应系统的运行状态以及在线实时电价快速计算的算法作了初步的分析与探讨。介绍了国外电力市场节点电价理论的研究和应用情况，根据我国区域电力市场建设进程，有针对性的分析了采用节点电价体制的优点。还介绍了最优潮流在一般电力市场节点电价计算中的应用，并对电价算法建立相应的数学模型，推导出节点电价数学公式。
　　 本文首先对国内外的电力市场和电力市场下的电价作了简单介绍；接下来对电力系统最优潮流的数学模型和算法进行了相关的论述；然后本文把最优潮流(OPF)这一电力系统优化工具用于实时电价的计算，给出了基于原对偶内点算法的实时电价模型，并讨论了向心参数的取值对该算法收敛性的影响；在此基础上引入预测校正环节，该方法能很好地协调解的最优性和可行性之间的关系，改善了算法的收敛性；最后本文采用IEEE14节点系统和IEEE30节点标准测试系统进行了实时电价计算，利用原对偶内点算法Lagrangian乘子丰富的经济信息对节点实时电价进行了分析讨论，并对算法性能进行了分析讨论，得出了一些结论。对仿真结果的分析表明了有功边际成本比无功边际成本要大得多；在系统燃料费用最小的情况下，系统并不一定是最安全的；相应不等式约束Lagrangian乘子的值代表系统运行安全费用，预测校正法迭代次数少，收敛性好等等。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1本课题的研究背景

1.2节点电价的研究意义

1.3国内外理论研究动态

1.4本文主要研究内容

第二章 电力市场的基本概念

2.1电力市场的定义

2.1.1电力市场的基本特征和基本原则

2.1.2电力市场需要解决的问题

2.1.3电力市场运行机制

2.2国外电力市场简介

2.2.1英国电力市场

2.2.2美国电力市场

2.2.3国外电力市场对我国电力市场的启示

2.3我国电力市场简介

2.3.1电力市场模拟

2.3.2节点电价与我国区域电力市场建设

第三章 电价定价理论及方法

3.1电力市场下制定电价的基本原则

3.1.1电力市场下电价应具有的功能

3.1.2最低成本与合理成本原则

3.1.3合理收益原则

3.2电价制定的理论方法

3.2.1电价的形成机制

3.2.2电价制定的理论方法

3.3计算基础电价的方法

3.4电力市场下的实时电价理论

3.4.1实时电价的提出及其模型

3.4.2实时电价各分量的含义和计算方法

3.4.3实时电价表达式

3.4.4实时电价理论的发展趋势

3.5小结

第四章 电力系统最优潮流模型

4.1最优潮流的定义

4.2最优潮流的数学模型

4.2.1最优潮流的变量

4.2.2最优潮流的目标函数

4.2.3最优潮流的等式约束

4.2.4最优潮流的不等式约束

4.3最优潮流的算法概述

4.3.1线性规划法

4.3.2非线性规划法

4.3.3内点法

4.3.4混合规划法

4.3.5人工智能方法

4.4小结

第五章 实时电价的原—对偶内点算法

5.1引言

5.2原—对偶内点法

5.2.1原—对偶内点法算法的原理

5.2.2原—对偶内点法算法流程

5.3预测—校正内点法

5.3.1预测—校正内点法的原理

5.3.2预测—校正内点法算法流程

5.4小结

第六章 实时电价算例分析

6.1 IEEE14节点系统实时电价计算

6.1.1 IEEE14节点系统结构及参数

6.1.2 IEEE14节点系统实时电价计算结果与分析

6.2 IEEE30节点系统实时电价计算

6.2.1系统结构及参数

6.2.2实时电价计算结果与分析

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

附录