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课程设计题目1不考虑网络约束的节点电价2考虑网络约束的节点电价姓名王飞鹏学号1143031228专业电气信息学院指导教师刘继春一不考虑网络约束的节点电价1原理节点电价是一种市场定价机制，电力批发市场的买卖双方在提供报价的基础上形成了市场出清价格和交易量。所谓节点，就是输电网中发电厂、电力用户或变电所在某输电网中的位置。节点电价，是指随着节点或位置的不同而不统一的电能价格。节点电价的形成是基于各发电商的卖方报价、各供电商和大用户的需求报价、对未进行需求报价的电力消费预测、电网运行状态和阻塞情况等因素，是市场定价和电网技术约束共同作用的结果。节点电价主要是竞争性电力批发市场上的电能交易价格。在竞争性的电力批发市场中，多个发电公司直接将电能卖给多个电力大用户和地方供电商（供电公司或配电商），而输电网提供网络输送服务。这个市场主要是一种集中交易市场。目前，我国电力批发市场比较特殊，多个发电公司将电能卖给唯一的、地域垄断的电网公司（输电公司和配电公司），再由该电网公司将电能卖给多个电力用户。这是一个电网公司双边垄断的市场。当不考虑系统的网络运行参数时，此时各节点的电价即不考虑网络约束的节点电价。2发电商和负荷的报价数据Volume——容量(MW)Price——价格（元/MWh）PDPGvolumepricevolumeprice25001052000104.52000104500010520001052000104.52000104.51000105100010610001044000106200010510001041000106.512000106120001056000105.56000106500010460001073数学模型a.matlab中的标准LP求解模型如下：minfTXs.t.AieqX≤bieqAeqX=beqLb≤X≤Ubb.用X1……X10表示供负荷的10个段，用X11。。。。。。X20表示发电企业的10个段,则社会福利最大的目标为：MaxF=Max[105X1+104X2+105X3+104.5X4+106X5+106X6+104X7+106X8+105.5X9+104X10-(104.5X11+105X12+104.5X13+105X14+104X15+105X16+106.5X17+105X18+106X19+107X20)]供给和需求应该平衡因此有等式约束条件：X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10=X11+X12+X13+X14+X15+X16+X17+X18+X19+X20所有的变量上限就是段容量，故：0≤X11≤2000,0≤X12≤5000,,0≤X13≤2000,,0≤X14≤1000,0≤X15≤1000,0≤X16≤2000,0≤X17≤1000,0≤X18≤12000,0≤X19≤6000,0≤X20≤6000,0≤X1≤2500,0≤X2≤20000≤X3≤2000,0≤X4≤2000,0≤X5≤2000,0≤X6≤4000,0≤X7≤1000,0≤X8≤120000≤X9≤6000,0≤X10≤50004MATLAB中程序清单Aeq=[-1-1-1-1-1-1-1-1-1-11111111111];beq=[0];A=[];b=[];LB=[0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0];UB=[2500;2000;2000;2000;2000;4000;1000;12000;6000;5000;2000;5000;2000;1000;1000;2000;1000;12000;6000;6000];UB=[2500;2000;2000;2000;2000;4000;1000;12000;6000;5000;2000;5000;2000;1000;1000;2000;1000;12000;6000;6000];f=[-105;-104;-105;-104.5;-106;-106;-104;-106;-105.5;-104;104.5;105;104.5;105;104;105;106.5;105;106;107];[X,fval,exitflag,output,lambda]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,LB,UB)Optimizationterminated.X=1.0e+04*0.01480.00000.01460.00000.20000.40000.00001.20000.60000.00000.20000.49110.20000.08050.10000.17540.00001.18230.00000.0000fval=-2.4000e+04exitflag=1output=iterations:9algorithm:'interior-point'cgiterations:0message:'Optimizationterminated.'constrviolation:7.8987e-12firstorderopt:3.8574e-10lambda=ineqlin:[0x1double]eqlin:-105.0000upper:[20x1double]lower:[20x1double]LMP=-lambda.eqlinLMP=105.0000F=-fvalF=2.4000e+045最终结果由程序中可以得出市场边际电价MCP=105元/MWh二考虑网络约束的节点电价1原理电网有限的输电能力和稳定性限制不能满足电能同时分配的需求导致了输电阻塞发生。阻塞管理的目标是制定一系列规则，控制发电机和负荷，让电网安全可靠的运行。从短期而言，阻塞管理目标是制定一个公平的削减方案和最优调度方案，让系统安全有效地运行。从长期而言，阻塞管理是为发电厂、电网公司和用户的投资提供激励信号。当计及网络约束时，若出现输电阻塞，系统中的每个节点的电价可能互不相同，因此把此时的市场电价称为区域边际电价（LMP）。2发电商及负荷的报价数据以及网络约束Volume——容量(MW)Price——价格（元/MWh）Network——网络Lim——潮流约束G——发电机L——负荷NetworkNo.FromToXlim1120.029110002140.030410003230.010810004340.029710005450.029710006510.00641000G(发电机)No.Bus.No.volumeprice11110142110015335203044200305560010L1230040233004034300403数学模型a.五节点系统结构图：G11PL12PD1PG1PL3PG2PL2PL65PG3G33PL44PL5G4PD2PG4PD3~~~~G5b.LMP模型社会福利最大：Max[∑∫𝐵𝑖(𝑃𝐷𝑖)−∑∫𝐶𝑗(𝑃𝐺𝑗)𝑗𝑖]=Max（bTPD-cTPG）拉格朗日乘子向量设为λ，则有：LMP=λ等式约束有：A*PG-B*PD-S*PL=0PL=X-1STθ不等式约束有：PLmin≤PL≤PLmaxPGmin≤PL≤PGmaxPDmin≤PL≤PDmaxθmin≤PL≤θmaxc.matlab中的标准LP求解模型如下：minfTXs.t.AieqX≤bieqAeqX=beqLb≤X≤Ubd.求取LMP模型中各向量列写如下：PD=[PD1;PD2;PD3];PG=[PG1;PG2;PG3;PG4;PG5];b=[40;40;40;];c=[14;15;30;30;10];PL=[PL1;PL2;PL3;PL4;PL5;PL6];θ=[θ1;θ2;θ3;θ4;θ5];A=[1000010000001000001000001]B=[000100000100010];S=[11−1000000100−110−1000−10−1100000−11];X=[0.02910000.03040000.01080000000000000000.0297000.029700000000.064];PLmin=[-1000;-1000;-1000;-1000;-1000;-1000];PLmax=[1000;1000;1000;1000;1000;1000];PGmin=[0;0;0;0;0];PGmax=[110;100;520;200;600];PDmin=[0;0;0];PDmax=[300;300;300];θmin=[0;-inf;-inf;-inf;-inf];θmax=[0;inf;inf;inf;inf];4.matlab中的程序清单f=[14;15;30;30;10;-40;-40;-40;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0];Aeq=[11000000-1-1000100000;00000-10010-100000000;001000-10001-10000000;0001000-10101-1000000;0000100000001-100000;00000000100000-34.364334.3643000;00000000010000-32.89470032.89470;000000000010000-92.592692.592600;0000000000010000-33.670033.67000;00000000000010000-33.670033.6700;00000000000001156.250000-156.250];bieq=[];beq=[0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0];Aieq=[];Ub=[110;100;520;300;600;300;300;300;1000;1000;1000;1000;240;1000;0;inf;inf;inf;inf];Lb=[0;0;0;0;0;300;300;300;-1000;-1000;-1000;-1000;-240;-1000;0;-inf;-inf;-inf;-inf]Lb=00000300300300-1000-1000-1000-1000-240-10000-Inf-Inf-Inf-Inf[X,fval,exitflag,output,lambda]=linprog(f,Aieq,bieq,Aeq,beq,Lb,Ub)Optimizationterminated.X=110.000060.58120.0000129.4188600.0000300.0000300.0000300.0000371.8969158.684371.8969-228.1031-240.0000360.00000-10.8222-11.5987-4.82402.3040fval=-2.3669e+04exitflag=1output=iterations:8algorithm:'interior-point'cgiterations:0message:'Optimizationterminated.'constrviolation:3.3524e-08firstorderopt:5.2374e-13lambda=ineqlin:[0x1double]eqlin:[11x1double]upper:[19x1double]lower:[19x1double]MCP=lambda.eqlinMCP=-15.0000-21.2715-23.5991-30.0000-10.46286.271515.00002.32766.400921.05554.53725最终结果由程序中可以得出节点电价节点1——5电价分别为15，21,23,30,10元/MWh.三总结本次课程设计讨论的就是“畅通无阻”时候电网的出清价的定价示范，以及当存在电网输电阻塞时候，电网的各个节点根据网络参数的不同而导致的不同的定价的示范。在求解的过程中，要首先根据电力的拓扑是否对结果有影响来采取不同的定