电力日前交易中多时段优化策略研究

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1、第25卷第2期电力科学与工程Vo1．25．No．2F曲．，2009192009年2月ElectricPowerScienceandEngineering电力日前交易中多时段优化策略研究盛慧慧，潘敬东，檀英辉，杨静(1．北京市电力公司，北京1o0031；2．华北电网有限公司，北京100053；3．北京超高压公司，北京l024l3)摘要：针对电力市场条件下交易的特点，在以最小边际电价为目标的模型中，提出了以电网安全为约束的多时段日前交易混合优化策略。该策略允许电厂的报价由任意形式、任意段数的缌挂折线段构成。为了处理这种灵活的报价形

2、式，使用虚拟机组的概念，把多段折线报价分解成单段报价，提出一个结合遗传算法和线性规划法各自优点的混合惯．化策略来求解模型，其中遗传算法用来解决多时段虚拟机组的组合问题，线性规划法用于进行考虑线路阻塞的电量最优分配。算例结果验证了所提出模型和算法的正确性和有效性。关键词：电力市场；混合优化策略；遗传算法；线性规划；电网阻塞中图分类号：1M732；F407．6l文献标识码：A费。竞价的单位是机组、发电厂和发电公司。竞价0引言的周期是年、月、日、时。报价曲线可以是单段或多段曲线，可以是水平段或斜线段。电力市场的在发电侧单一市场，交易

3、中某时段负荷需求是竞价算法应做两种准备，既可以处理不降的报价曲定值。文献[1～4】提出了各自的优化算法，每种算线，也可以处理下降(甚至波动)的报价曲线。法都有各自的优缺点。现行的交易算法主要有：排在开放的发电侧电力市场中，要求各发电厂对队法n、线性规划法、动态规划法口，”、网络流各机组单独报价，各时段允许申报不同的价格曲规划法口等。排队法主要缺点是报价必须为分段的线。价格曲线可以采用折线，一般允许3～10个报水平线(阶梯形)，并且不能有下降段；单纯的线性价点。因此，电厂报价不仅是机组出力的函数，而规划法无法解决机组组合问题，在

4、求解多段报价时且也随时间变化。如图1，本文研究的报价曲线需要将报价曲线近似单段化并迭代求解，造成精必须为分段线性曲线，其中可以包括上升型、下降度损失或优化结果不佳；动态规划法和网络流规划型、平报价、V型报价等。由于目标函数是报价曲法在求解规模较大时，要面临“维数灾”问题。本文利用虚拟机组的概念，把分段报价分解成O．36至O0．36单段报价，使得每个虚拟机组的报价曲线连续可誊O．3O．3O0．26O．26导；然后，利用遗传算法在求解组合优化问题方面10．230．23lO1525301Ol5253O的优势和传统优化算法在进行功率最

5、优分配时的严PP格性和快速性，提出了二者结合的混合优化策略。上升型报价曲线下降型报价曲线该解决方案容易处理网络约束，并可以灵活处理各种形式的报价曲线，很适合求解多时段交易问题。0．36O．36至0．3o兰o．300．26■O．26lRO．231O．231多时段交易竞价模型1015253O1O15253OPP1．1报价形式平型报价曲线V型报价曲线图1报价曲线示意图发电成本包括燃料费、管理费、检修费和发展收稿日期：2008一l1—01．作者简介：盛慧慧(1982一)，女，北京市电力公司工程师．电力科学与工程2O09年线的隐函数，并

6、且报价曲线是时变的分段折线，从f时段节点电压相角向量，，，，分别为节点毛，的而增加了求解该购电交易计划模型的难度。电压相角，且令平衡节点=0；厶H，H分别1．2数学模型一为输电线七一，的有功潮流和输送极限，七一壤示线路本文提出的交易数学模型如下：首末节点为七与，；‰一沩线路七一，的电纳。(1)目标函数：F(尸f，)=min(SMP)(2)约束条件：2多时段交易模型解决方案a．供求双方功率平衡GC2．1虚拟机组∑只∑如前所述，线性规划法在直接利用机组的报价】f：1．，=l时会面临曲线分段问题，处理过程复杂且无法保证b．机组功率输

7、出约束解的优化性。由于本文使用遗传算法求解机组组只神j，i只。一f合，因此可以方便地引入虚拟机组的概念，也就是根据机组的报价曲线的分段数目，将该机组等值成c．机组升降出力速度约束对应数量的单段报价的独立虚拟机组。表1为1个一厂‰2段报价机组表示为2个虚拟机组时的情况。表l虚拟机组的转换d．系统正负备用约束原机组电量与对应虚拟机组电量与报价之间关系t1，、。×尸咄，×(1+，)报价之间关系虚拟机组1虚拟机组2f∈G'．’、，×Pm_mIlDf×(1+，，)j∈G这样，该机组就有3种状态，分别是停机、虚e．机组最小运行与停机持续时

8、间约束拟机组1参与交易、虚拟机组2参与交易。f(一J)×(一II一，)02．2混合优化策略结构I(一鉴J)×(，一一)0本文采用的混合优化策略以遗传算法为主体，f．直流潮流等式约束解决机组优化组合问题，线性规划法嵌入其中，解xxPot决功率最优分配问题，该优化策略的交替迭代流