1、优化大作业实时电价的计算丁波 张焱 师敬涛GroupMember: 张焱张焱 师敬涛师敬涛 丁波丁波优化理论大作业优化理论大作业 实时电价实时电价我们所做的实时电价前进路途中的探索原对偶内点法、预测校正内点法的选用程序流程程序中的问题结果与分析我们的不足之处致谢ContentsGroupMember: 张焱张焱 师敬涛师敬涛 丁波丁波优化理论大作业优化理论大作业 实时电价实时电价我们所做的实时电价 实时电价是电力市场发展的需要，应用实时电价可以使系统时刻处在最优的运行状态之下，将系统运行的状态实时反映在电价之上，从而指导用户优化用电。 实时电价由 MIT的 Schweppe.F.C教授于 19
2、80年提出，它是使社会效益达到最大的一种定价方式。 20多年来，研究者确定了基于 OPF计算实时电价的方法。其中有功的实时电价计算已经趋于成熟。GroupMember: 张焱张焱 师敬涛师敬涛 丁波丁波优化理论大作业优化理论大作业 实时电价实时电价我们所做的实时电价 无功的实时电价计算则比较复杂，在本设计中不予考虑。 同时，在本设计中只考虑了有功发电边际成本。其发电的成本函数由 matpower的case30数据文件给出。GroupMember: 张焱张焱 师敬涛师敬涛 丁波丁波优化理论大作业优化理论大作业 实时电价实时电价前进路途中的探索不得不承认本设计的选题是较难的，在概念和方法上我们都比
3、较生疏，为此我们一路探索而来。GroupMember: 张焱张焱 师敬涛师敬涛 丁波丁波优化理论大作业优化理论大作业 实时电价实时电价前进路途中的探索STEP 1 研究 matpower程序 由于 matpower能够基于最优潮流直接算出有功边际电价的值，在了解了问题的数学模型之后，我们首先研究了 matpower程序。 实时电价是最优潮流的衍生物。我们发现matpower计算最优潮流是基于外部程序的，即 fmincon方法的优化工具箱， MINOS方法的fortran编译程序， PDIPM/SCPDIPM/TRALM方法的 C编译程序。 由于这些程序都是已经编译好的，不能够查看其算法的代码，
4、 matpower只相当于做了一个接口，对 matpower的研究也告一段落。GroupMember: 张焱张焱 师敬涛师敬涛 丁波丁波优化理论大作业优化理论大作业 实时电价实时电价前进路途中的探索STEP 2 其他算法的考虑 编程实现 30节点的内点法程序很庞大复杂， matpower之后我们一直在想能否有办法通过其他算法实现实时电价。 最终我们抛弃了用智能算法的想法，是基于以下的考虑：1.智能算法是随机概率收敛的算法，应用在电力系统中不合适。并且其不一定找见最优解，每次算出的结果在实时电价上会有较大的偏差。2.智能算法在求拉格朗日乘子上不占优势。一若只将目标函数用智能算法求出最优解，不能够
5、算出拉格朗日乘子；二若将拉格朗日函数用智能算法求解，对这一问题甚至比用传统方法更复杂。GroupMember: 张焱张焱 师敬涛师敬涛 丁波丁波优化理论大作业优化理论大作业 实时电价实时电价前进路途中的探索STEP 3 确定算法，形成矩阵 由以上对算法的讨论我们已经确定，求解本问题只能走传统算法的路。 我们取发电机有无功、节点电压相角作为变量，则一共有 72个变量。 在传统算法中要求等式约束的雅可比及黑塞矩阵，由于一个一个输入太麻烦，我们尝试用了符号工具箱。 由于两个原因我们放弃了符号工具箱： 1.符号工具箱算出的雅可比矩阵只能以行来显示，并且不能对矩阵元素求黑塞矩阵； 2.符号工具箱的求解速
6、度太慢。GroupMember: 张焱张焱 师敬涛师敬涛 丁波丁波优化理论大作业优化理论大作业 实时电价实时电价前进路途中的探索STEP 4 矩阵病态的问题 由于符号工具箱以上的问题，我们只能选择手输矩阵元素。其中雅可比矩阵是 7272 维，黑塞矩阵是727260 维。 这么大的矩阵参与迭代，说实话，我们很难控制。并且程序刚编制完成就出现了矩阵病态的问题。 针对这个问题，我们与另一小组讨论，参考了他们将潮流计算提取出来，使控制变量减少到 12个的方法，意在提高我们对问题的操控能力。 可实际中发现若将潮流计算提取出来，程序的运行时间将有很大延长，不能满足实时电价计算的要求。GroupMember: 张焱张焱 师敬涛师敬涛 丁波丁波优化理论大作业优化理论大作业 实时电价实时电价前进路途中的探索STEP 5 改错 面对如此棘手的问题，我们现在只能按部就班的编程，在我们的程序中寻找错误，寻找能够解决矩阵病态问题的方法。 将求解 delX的矩阵拆解之后，我们才解决了此矩阵病态的问题。
