2010華北電力大學發(fā)電廠經濟運行課程設計實驗報告

課程設計報告(2012--2013年度第二學期)名稱：發(fā)電廠課程設計院系：電氣與電子工程學院班級：學號：學生姓名：小明指導教師：設計周數(shù)：兩周成績：100分日期：2013年7月8日一、程序流圖得到題目各個變量和參數(shù)得到題目各個變量和參數(shù)建立經濟調度有優(yōu)化模型建立經濟調度有優(yōu)化模型轉化為標準化線性規(guī)劃的數(shù)學模型轉化為標準化線性規(guī)劃的數(shù)學模型使用matlab對模型求解使用matlab對模型求解得到最優(yōu)解得到最優(yōu)解二、源程序及其程序中的符號說明集2.1實驗一：多時段經濟調度數(shù)學模型2.1.1無備用時機組經濟調度2.1.1.1線性規(guī)劃模型目標函數(shù)：MinF=400*P11+400*P12+340*P21+340*P22(1)系統(tǒng)有功功率平衡等式約束P11+P21=400P12+P22=700(2)機組最小和最大功率約束100<=P11<=600100<=P12<=600100<=P21<=400100<=P22<=400(3)升降功率速度約束-200<=|P12-P11|<=200-200<=|P22-P21|<=2002.1.1.2轉化為標準形式的線性規(guī)劃的數(shù)學模型目標函數(shù)：MinF=400*P11+400*P12+340*P21+340*P22(1)系統(tǒng)有功功率平衡等式約束P11+P21-400=0P12+P22-700=0(2)機組最小和最大功率約束100<=P11<=600100<=P12<=600100<=P21<=400100<=P22<=400(3)升降功率速度約束P12-P11<=200P11-P12<=200P22-P21<=200P21-P22<=2002.1.1.3符號說明集P11：機組1在1時段有功輸出P12：機組1在2時段有功輸出P21：機組2在1時段有功輸出P22：機組2在2時段有功輸出F：總成本2.1.1.4源程序f=[400400340340]';A=[1,-1,0,0;-1,1,0,0;0,0,1,-1;0,0,-1,1];b=[200200200200]';Aeq=[10100101];beq=[400700]';lb=[100100100100]';ub=[600600400400]';[x,fxal]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)2.1.2有備用時機組經濟調度2.1.2.1線性規(guī)劃模型目標函數(shù)：MinF=400*P11+40*p11+400*P12+40*p12+340*P21+34*p21+340*P22+34*p22(1)系統(tǒng)有功功率平衡等式約束P11+P21=400P12+P22=700p11+p21=40p12+p22=70(2)機組最小和最大功率約束100<=P11+p11<=600100<=P12+p12<=600100<=P21+p21<=400100<=P22+p22<=400p11>=0p12>=0p21>=0p22>=0(3)升降功率速度約束-200<=|P12-P11|<=200-200<=|P22-P21|<=2002.1.2.2轉化為標準形式的線性規(guī)劃的數(shù)學模型目標函數(shù)：MinF=400*P11+40*p11+400*P12+40*p12+340*P21+34*p21+340*P22+34*p22(1)系統(tǒng)有功功率平衡等式約束P11+P21-400=0P12+P22-700=0(2)機組最小和最大功率約束100<=P11<=600100<=P12<=600100<=P21<=400100<=P22<=400p11>=0p12>=0p21>=0p22>=0p11+p21-40>=0p12+p22-70>=0(3)升降功率速度約束P12-P11<=200P11-P12<=200P22-P21<=200P21-P22<=2002.1.1.3符號說明集P11：機組1在1時段有功輸出P12：機組1在2時段有功輸出P21：機組2在1時段有功輸出P22：機組2在2時段有功輸出p11：機組1在1時段備用p12：機組1在2時段備用p21：機組2在1時段備用p22：機組2在2時段備用F：總成本2.1.2.4源程序f=[400,40,400,40,340,34,340,34];A=[-1010000010-1000000000-1010000010-100-1000-100000-1000-111000000001100000000110000000011];b=[200200200200-40-70600600400400]';Aeq=[1000100000100010];beq=[400700]';lb=[1000100010001000]';ub=[600100600100400100400100]';[x,fxal]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)2.2實驗二：單時段安全約束經濟調度數(shù)學模型2.2.1變量：P1,P2,Pl1,Pl2,Pl3目標函數(shù)MinF=500*P1+400*P2(1)系統(tǒng)有功功率平衡等式約束P1+P2=200MW(2)機組最小和最大功率約束20<=P1<=10050<=P12<=200(3)線路傳輸容量約束-150<=（-0.5*P1-0.25*P2）<=150-120<=(-0.5*P1-0.75*P2)<=120-130<=(0.5*P1-0.25*P2)<=1302.2.2轉化為標準形式的線性規(guī)劃模型目標函數(shù)MinF=500*P1+400*P2(1)系統(tǒng)有功功率平衡等式約束P1+P2-200=0（2）機組最小和最大功率約束20<=P1<=10050<=P12<=2002.2.3P1：機組1有功輸出P2:機組2有功輸出Pl1:線路1潮流Pl2:線路2潮流Pl3:線路3潮流2.2.4源程序f=[500400]';A=[-0.5-0.25-0.5-0.750.5-0.250.50.250.50.75-0.50.25];b=[150;130;130;150;130;130];Aeq=[11];beq=[200];lb=[2050]';ub=[100200]';[x,fxal]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)三、程序計算結果3.1.1無備用時功率分配計算結果指標時段機組1功率輸出（MW）機組2功率輸出(MW)發(fā)電成本(元)發(fā)電總成本（元）110030014200039800023004002560003.1.2有備用時功率分配計算結果、指標時段機組1機組2發(fā)電成本（元）發(fā)電總成本（元功率輸出備用功率輸出備用1100030040143360404540230070400702611803.2單時段安全約束經濟調度計算結果功率輸出(MW)發(fā)電成本(元)發(fā)購電成本（員）機組1804000088000機組212048000Line1Line2Line3線路潮流（MW）70120103.3.1無備用時機組運行及發(fā)電成本3.3.2有備用時機組運行及發(fā)電成本四、思考題1.如果不考慮機組升降出力速度，優(yōu)化結果有何不同？ 結果變化：當不考慮機組升降出力速度時，由計算結果可以看出，各個數(shù)據在數(shù)值上變化幾乎為零，所以機組升降出力速度對題設情況的優(yōu)化結果沒有影響。原因分析：題設情況下進行優(yōu)化時，機組升降出力速度的優(yōu)化結果并未達到上下限，此時，機組升降出力速度的約束并未對優(yōu)化結果產生影響，因而，不考慮機組升降出力速度，優(yōu)化結果不變。2.算例2中，如果降低線路傳輸容量，優(yōu)化結果有何不同？結果變化：降低線路1傳輸容量至70及以下時才會對結果產生影響，使得機組1的發(fā)電量下降且機組2的發(fā)電量上升，降低線路2的傳輸容量130以下使得機組1發(fā)電量上升機組2發(fā)電量下降，降低線路3的傳輸容量10以下使得機組1發(fā)電量下降，機組2發(fā)電量上升。原因分析：機組1和機組2分別通過線路1和線路3向負荷供電，當降低線路容量大于最優(yōu)安全約束下機組功率分配時，對機組功率分配無影響，當降低線路容量小于安全約束下機組功率分配，意味著不等式約束不滿足，應另求最優(yōu)解，此時與越限線路相鄰的機組應少發(fā)電，少發(fā)電量由其他機組補充，兩臺發(fā)電機之間的線路由于兩發(fā)電機發(fā)電量傳輸?shù)姆较蛳喾?，往往傳輸電量較少，此時可以降低線路傳輸容量至較小數(shù)值，直到小于最優(yōu)解情況下該線路傳輸電量才會產生影響。3.通過這個課程設計，你有哪些收獲？對該課有何建議？通過這個課程設計我開始接觸到matlab這個強大的軟件，學習它并且應用它，使用