2010華北電力大學(xué)發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告(2012--2013年度第二學(xué)期)名稱：發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)院系：電氣與電子工程學(xué)院班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：小明指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)周數(shù)：兩周成績(jī)：100分日期：2013年7月8日一、程序流圖得到題目各個(gè)變量和參數(shù)得到題目各個(gè)變量和參數(shù)建立經(jīng)濟(jì)調(diào)度有優(yōu)化模型建立經(jīng)濟(jì)調(diào)度有優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型使用matlab對(duì)模型求解使用matlab對(duì)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(hào)說(shuō)明集2.1實(shí)驗(yàn)一：多時(shí)段經(jīng)濟(jì)調(diào)度數(shù)學(xué)模型2.1.1無(wú)備用時(shí)機(jī)組經(jīng)濟(jì)調(diào)度2.1.1.1線性規(guī)劃模型目標(biāo)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(jī)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(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)形式的線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型目標(biāo)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(jī)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(hào)說(shuō)明集P11：機(jī)組1在1時(shí)段有功輸出P12：機(jī)組1在2時(shí)段有功輸出P21：機(jī)組2在1時(shí)段有功輸出P22：機(jī)組2在2時(shí)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(shí)機(jī)組經(jīng)濟(jì)調(diào)度2.1.2.1線性規(guī)劃模型目標(biāo)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(jī)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(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)形式的線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型目標(biāo)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(jī)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(hào)說(shuō)明集P11：機(jī)組1在1時(shí)段有功輸出P12：機(jī)組1在2時(shí)段有功輸出P21：機(jī)組2在1時(shí)段有功輸出P22：機(jī)組2在2時(shí)段有功輸出p11：機(jī)組1在1時(shí)段備用p12：機(jī)組1在2時(shí)段備用p21：機(jī)組2在1時(shí)段備用p22：機(jī)組2在2時(shí)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(shí)驗(yàn)二：?jiǎn)螘r(shí)段安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度數(shù)學(xué)模型2.2.1變量：P1,P2,Pl1,Pl2,Pl3目標(biāo)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(jī)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(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)形式的線性規(guī)劃模型目標(biāo)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(jī)組最小和最大功率約束20<=P1<=10050<=P12<=2002.2.3P1：機(jī)組1有功輸出P2:機(jī)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(jì)算結(jié)果3.1.1無(wú)備用時(shí)功率分配計(jì)算結(jié)果指標(biāo)時(shí)段機(jī)組1功率輸出（MW）機(jī)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(shí)功率分配計(jì)算結(jié)果、指標(biāo)時(shí)段機(jī)組1機(jī)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(shí)段安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度計(jì)算結(jié)果功率輸出(MW)發(fā)電成本(元)發(fā)購(gòu)電成本（員）機(jī)組1804000088000機(jī)組212048000Line1Line2Line3線路潮流（MW）70120103.3.1無(wú)備用時(shí)機(jī)組運(yùn)行及發(fā)電成本3.3.2有備用時(shí)機(jī)組運(yùn)行及發(fā)電成本四、思考題1.如果不考慮機(jī)組升降出力速度，優(yōu)化結(jié)果有何不同？ 結(jié)果變化：當(dāng)不考慮機(jī)組升降出力速度時(shí)，由計(jì)算結(jié)果可以看出，各個(gè)數(shù)據(jù)在數(shù)值上變化幾乎為零，所以機(jī)組升降出力速度對(duì)題設(shè)情況的優(yōu)化結(jié)果沒(méi)有影響。原因分析：題設(shè)情況下進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，機(jī)組升降出力速度的優(yōu)化結(jié)果并未達(dá)到上下限，此時(shí)，機(jī)組升降出力速度的約束并未對(duì)優(yōu)化結(jié)果產(chǎn)生影響，因而，不考慮機(jī)組升降出力速度，優(yōu)化結(jié)果不變。2.算例2中，如果降低線路傳輸容量，優(yōu)化結(jié)果有何不同？結(jié)果變化：降低線路1傳輸容量至70及以下時(shí)才會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響，使得機(jī)組1的發(fā)電量下降且機(jī)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(jī)組1發(fā)電量上升機(jī)組2發(fā)電量下降，降低線路3的傳輸容量10以下使得機(jī)組1發(fā)電量下降，機(jī)組2發(fā)電量上升。原因分析：機(jī)組1和機(jī)組2分別通過(guò)線路1和線路3向負(fù)荷供電，當(dāng)降低線路容量大于最優(yōu)安全約束下機(jī)組功率分配時(shí)，對(duì)機(jī)組功率分配無(wú)影響，當(dāng)降低線路容量小于安全約束下機(jī)組功率分配，意味著不等式約束不滿足，應(yīng)另求最優(yōu)解，此時(shí)與越限線路相鄰的機(jī)組應(yīng)少發(fā)電，少發(fā)電量由其他機(jī)組補(bǔ)充，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)之間的線路由于兩發(fā)電機(jī)發(fā)電量傳輸?shù)姆较蛳喾矗鶄鬏旊娏枯^少，此時(shí)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(huì)產(chǎn)生影響。3.通過(guò)這個(gè)課程設(shè)計(jì)，你有哪些收獲？對(duì)該課有何建議？通過(guò)這個(gè)課程設(shè)計(jì)我開始接觸到matlab這個(gè)強(qiáng)大的軟件，學(xué)習(xí)它并且應(yīng)用它，使用