2004高教社杯全国硕士数学建模比赛有感

作者:孤剑

熟视无睹和自身的partener比赛完毕了,虽然我们无法肯定我们能拿奖,不过大家又有什么遗憾了,毕竟我们经历过吧?认识了五个对象、学习到了一些在先根本不知道的题材,学习到了分析问题的力量,没有什么说的,个人认为:“经历过才是最好!结果又有何妨?”。

讲明:本文来源http://www.shumo.com/mcm04/Problems2004c.htm

版权归:全国硕士数学建模竞技组

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由于我们组作了B题目,所以先只将b题贴上,至于我们的“成果”,过几天后自己也会贴上的,作为一个友好最好的回想吗!

2004高教社杯全国大学生数学建模比赛题目

(请先阅读 “对论文格式的统一要求”)


 


 

 

B题
电力市场的输电阻塞管理

我国电力系统的市场化改良正在主动、稳步地举行。2003年2月国家电力监管委员会成立,2003年11月该委员会发文列出了组装东北区域电力市场和进展华东区域电力市场试点的时间表,标志着电力市场化改革已经进入实质性阶段。可以推测,随着我国用电紧张的化解,电力市场化将进入新一轮的升高,这给有关产业和钻探机关带来了可预料的机遇和挑战。

电力从生产到使用的四大环节——发电、输电、配电和用电是瞬之间形成的。我国电力市场初期是致电侧电力市场,接纳交易与调度一体化的形式。电网公司在集体交易、调度和配送时,必须比照电网“安全第一”的规则,同时要制定一个电力市场交易规则,按照购电费用最小的经济目的来运作。市场交易-调度中央按照负荷预报和交易规则制订满足电网安全运行的调度计划――各发电机组的听从(发电功率)分配方案;在执行调度计划的历程中,还需实时调度承担AGC(自动发电控制)帮忙服务的机组听从,以跟踪电网中实时变化的负荷。**

设某电网有几多台发电机组和几何条至关首要线路,每条线路上的功勋潮流(输电功率和取向)取决于电网结构和各发电机组的效力。电网每条线路上的有功时髦的断然值有一安全限值,限值还兼具一定的对立安全裕度(即在应急状态下风尚相对值可以超过限值的比重的上限)。假设各机组效劳分配方案使某条路线上的有功风尚的相对值超出限值,称为输电阻塞。当暴发输电阻塞时,需要探究怎么制订既安全又经济的调度计划。

l         电力市场交易规则:

  1. 以15分钟为一个时光社团交易,每台机组在近年来时段最先每一日前交付下一个时段的报价。各机组将可用听从由低到高分为至多10段报价。每个段的尺寸称为段容量,每个段容量报一个价(称为段价),段价按段序数单调不减。在低于技术效劳以下的报价一般为负值,表示愿意付费维持发电以制止停机带来更大的损失。

 

  1. 在时下时刻内,市场交易-调度中央依照下一个时分的载重预报,每台机组的价码、当前报效和效力改变速率,按段价从低到高拔取各机组的段容量或其部分(见下边注释),直到它们之和异常预报的载重,这时每个机组被选入的段容量或其部分之和变异该时段该机组的效力分配预案(开首交易结果)。最终一个被选入的段价(最高段价)称为该时段的清算价,该时段整个机组的享有效劳均按清算价结算。

注释:

(a)       每个时刻的负荷预报和机组听从分配计划的参阅时刻均为该时段结束时刻。

(b)       机组当前听从是对机组在眼前时刻停止时刻实际效劳的预测值。

(c)       若是每台机组单位时间内能扩充或调减的遵循相同,该效力值称为该机组的爬坡速率。由于机组爬坡速率的羁绊,可能造成拔取它的某部段容量的有些。

(d)       为了使得各机组计划效力之和很是预报的负载需要,清算价对应的段容量可能只选用部分。

市场交易-调度焦点在眼前时段内要完成的具体操作过程如下:

1、 
监控当前时刻各机组效力分配方案的执行,调度AGC帮忙服务,在此基础上付出各机组的此时此刻听从值。

2、 
作出下一个时刻的载荷需要预报。

3、 
依照电力市场交易规则得到下一个时段各机组效力分配预案。

4、 
总括当执行各机组听从分配预案时电网各首要线路上的有功潮流,判断是否会冒出输电阻塞。假诺不出现,接受各机组听从分配预案;否则,遵照如下原则实施堵截管理:

l         输电阻塞管理原则:

(1)       调整各机组听从分配方案使得输电阻塞消除。

(2)       假若(1)做不到,还可以够采取线路的贺州裕度输电,以避免拉闸限电(强制削减负荷需要),但要使每条线路上时尚的相对值领先限值的百分比尽量小。

(3)       假诺无论怎么着分配机组效劳都爱莫能助使每条路线上的风尚相对值领先限值的比例小于相对安全裕度,则必须在用电侧拉闸限电。

(4)       当改变按照电力市场交易规则得到的各机组效劳分配预案时,一些经过竞价取得发电权的发电容量(称序内容量)不可能效劳;而有的在竞价中未获取发电权的发电容量(称序外容量)要在低于对应报价的清算价上尽忠。因此,发电商和网方将暴发经济利益争辩。网方应该为因输电阻塞而不可以实施起来交易结果付出代价,网方在结算时应该适中地给发电商以经济互补,因而滋生的花销称之为阻塞费用。网方在电网安全运转的保险下应该同时考虑尽量收缩阻塞费用。

您需要做的工作如下:

1.       某电网有8台发电机组,6条第一线路,表1和表2中的方案0给出了各机组的此时此刻报效和各线路上相应的功勋风尚值,方案1~32给出了围绕方案0的一对尝试数据,试用那个数量确定各线路上有功风尚关于各发电机组效劳的好像表明式。

2.       设计一种大庭广众、合理的短路费用总计规则,除考虑上述电力市场规则外,还需注意:在输电阻塞爆发时公平地对待序内容量不能够效力的有些和报价高于清算价的序外容量效力的有的。

3.       假设下一个辰光预报的负荷需求是982.4MW,表3、表4和表5分别交付了各机组的段容量、段价和爬坡速率的数目,试遵照电力市场规则给出下一个辰光各机组的遵从分配预案。

4.       按照表6给出的时尚限值,检查拿到的遵守分配预案是否会挑起输电阻塞,并在发生输电阻塞时,依照安全且经济的规则,调整各机组效力分配方案,并提交与该方案相应的梗塞费用。

5.       即便下一个时光预报的负载需假若1052.8MW,重复3~4的工作。

 

表1  各机组听从方案 (单位:兆瓦,记作MW

方案/机组

1

2

3

4

5

6

7

8

0

120

73

180

80

125

125

81.1

90

1

133.02

73

180

80

125

125

81.1

90

2

129.63

73

180

80

125

125

81.1

90

3

158.77

73

180

80

125

125

81.1

90

4

145.32

73

180

80

125

125

81.1

90

5

120

78.596

180

80

125

125

81.1

90

6

120

75.45

180

80

125

125

81.1

90

7

120

90.487

180

80

125

125

81.1

90

8

120

83.848

180

80

125

125

81.1

90

9

120

73

231.39

80

125

125

81.1

90

10

120

73

198.48

80

125

125

81.1

90

11

120

73

212.64

80

125

125

81.1

90

12

120

73

190.55

80

125

125

81.1

90

13

120

73

180

75.857

125

125

81.1

90

14

120

73

180

65.958

125

125

81.1

90

15

120

73

180

87.258

125

125

81.1

90

16

120

73

180

97.824

125

125

81.1

90

17

120

73

180

80

150.71

125

81.1

90

18

120

73

180

80

141.58

125

81.1

90

19

120

73

180

80

132.37

125

81.1

90

20

120

73

180

80

156.93

125

81.1

90

21

120

73

180

80

125

138.88

81.1

90

22

120

73

180

80

125

131.21

81.1

90

23

120

73

180

80

125

141.71

81.1

90

24

120

73

180

80

125

149.29

81.1

90

25

120

73

180

80

125

125

60.582

90

26

120

73

180

80

125

125

70.962

90

27

120

73

180

80

125

125

64.854

90

28

120

73

180

80

125

125

75.529

90

29

120

73

180

80

125

125

81.1

104.84

30

120

73

180

80

125

125

81.1

111.22

31

120

73

180

80

125

125

81.1

98.092

32

120

73

180

80

125

125

81.1

120.44


 

表2  各线路的风尚值(各方案与表1绝对应,单位:MW

方案/线路

1

2

3

4

5

6

0

164.78

140.87

-144.25

119.09

135.44

157.69

1

165.81

140.13

-145.14

118.63

135.37

160.76

2

165.51

140.25

-144.92

118.7

135.33

159.98

3

167.93

138.71

-146.91

117.72

135.41

166.81

4

166.79

139.45

-145.92

118.13

135.41

163.64

5

164.94

141.5

-143.84

118.43

136.72

157.22

6

164.8

141.13

-144.07

118.82

136.02

157.5

7

165.59

143.03

-143.16

117.24

139.66

156.59

8

165.21

142.28

-143.49

117.96

137.98

156.96

9

167.43

140.82

-152.26

129.58

132.04

153.6

10

165.71

140.82

-147.08

122.85

134.21

156.23

11

166.45

140.82

-149.33

125.75

133.28

155.09

12

165.23

140.85

-145.82

121.16

134.75

156.77

13

164.23

140.73

-144.18

119.12

135.57

157.2

14

163.04

140.34

-144.03

119.31

135.97

156.31

15

165.54

141.1

-144.32

118.84

135.06

158.26

16

166.88

141.4

-144.34

118.67

134.67

159.28

17

164.07

143.03

-140.97

118.75

133.75

158.83

18

164.27

142.29

-142.15

118.85

134.27

158.37

19

164.57

141.44

-143.3

119

134.88

158.01

20

163.89

143.61

-140.25

118.64

133.28

159.12

21

166.35

139.29

-144.2

119.1

136.33

157.59

22

165.54

140.14

-144.19

119.09

135.81

157.67

23

166.75

138.95

-144.17

119.15

136.55

157.59

24

167.69

138.07

-144.14

119.19

137.11

157.65

25

162.21

141.21

-144.13

116.03

135.5

154.26

26

163.54

141

-144.16

117.56

135.44

155.93

27

162.7

141.14

-144.21

116.74

135.4

154.88

28

164.06

140.94

-144.18

118.24

135.4

156.68

29

164.66

142.27

-147.2

120.21

135.28

157.65

30

164.7

142.94

-148.45

120.68

135.16

157.63

31

164.67

141.56

-145.88

119.68

135.29

157.61

32

164.69

143.84

-150.34

121.34

135.12

157.64

 

表3  各机组的段容量  (单位:MW

机组/段

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

70

0

50

0

0

30

0

0

0

40

2

30

0

20

8

15

6

2

0

0

8

3

110

0

40

0

30

0

20

40

0

40

4

55

5

10

10

10

10

15

0

0

1

5

75

5

15

0

15

15

0

10

10

10

6

95

0

10

20

0

15

10

20

0

10

7

50

15

5

15

10

10

5

10

3

2

8

70

0

20

0

20

0

20

10

15

5


 

表4  各机组的段价(单位:元/兆瓦时辰,记作元/MWh

机组/段

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

-505

0

124

168

210

252

312

330

363

489

2

-560

0

182

203

245

300

320

360

410

495

3

-610

0

152

189

233

258

308

356

415

500

4

-500

150

170

200

255

302

325

380

435

800

5

-590

0

116

146

188

215

250

310

396

510

6

-607

0

159

173

205

252

305

380

405

520

7

-500

120

180

251

260

306

315

335

348

548

8

-800

153

183

233

253

283

303

318

400

800


 

表5  各机组的爬坡速率  (单位:MW/分钟)

机组

1

2

3

4

5

6

7

8

速率

2.2

1

3.2

1.3

1.8

2

1.4

1.8


 

表6  各线路的时髦限值(单位:MW和相对**有惊无险裕度  **

线路

1

2

3

4

5

6

限值

165

150

160

155

132

162

安全裕度

13%

18%

9%

11%

15%

14%

 

 

写在结尾:

       
这一次数学建模一发端本来自己是从未有过怎么努力的,而且有摈弃的想法。然则,后来自我的多少个大党让我们看来了本人从前的祥和,从而进入了现行的这么些团体,并且咱们直接团结合作到结尾,当时友好不怕看到她们多少人的豪情,如此的投入,想象自己还有什么样可以说得了,我们都这样努力完成自己的事务,为什么我无法吧?所以就分选了和她俩同台努力。事实讲明,我的挑选没有错误,大家即使无法确保大家得以拿走奖项,不过我们没有不满了,毕竟我们经历过了。

       
记得在起初时,老师就说俺们这多少个组合作的分外好,希望我们能平昔维系下去。事实注明我们完成了,大家直接保持着我们离开考场时,我们都差一点哭了。不是为我们得不到奖项,而是因为大家当即要分别了,尽管在短短的一个月的就学当中,大家没有上学到不少事物,不过在我们七个不断的互换中,我们互动磨合了,直到了对方和友爱的欠缺,大家在这一次数学建模中,真正的找到了咋样叫做研商学习,什么叫真正的大学生活。记得一个同室和自己说,倘诺我们仍然象现在同样昏昏噩噩的吃饭的话,我们念高校和尚未念是一个结实,在我们眼中,大学就是同学之间相互切磋题目,共同对付一些就学的大敌,共同探索,大家需要的正是这种空气。但是,现实中大家又是什么样子的吗?我不想说,想必大家都精通吧!然则,数学建模中,我们找到了这种感觉,真正的落实了我们出色中的研究生活。

       
不可否认,数学建模是卓殊苦的,整整的72钟头睡不佳,吃不香,还可能为次组员们争的脸红的,不过幸运的这个大家这边都并未,由的只是我们相互交换,相互毫不避讳的物色对方的弱点,帮忙对方改善错误,这才是我们确实在数学建模中所拿到的,不仅是文化,还包括稳步的友情。

       
记得在大家成功时,一位先生问我们咋样,我们只说觉得不是很好。可是导师说:“看你们想亲兄妹一样,这么称心快意的合作,为数不多,希望您们能好好体贴!尽管得不到奖项有又怎么样不满呢?”

       是的,大家又有哪些遗憾呢?关键是自身知道自己多了一个好哥们,一个好大嫂,四次真正的将实际和书本联系的机会,一遍永不磨灭的记得。

       最后,祝愿自己的兄妹,希望将来大家还是可以合作,干出更好的实绩。

 

Good wishes to my partners.Wish them have a bright future.