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2004高教社杯全国大学生数学建模竞赛B题评阅要点
2025-10-03 15:17:41 责编:小OO
文档
2004高教社杯全国大学生数学建模竞赛B题评阅要点

[说明] 根据各赛区的建议,从2004年起全国组委会不再提供赛题参考解答,只给评阅要点。本要点仅供参考,各赛区评阅组应根据对题目的理解及学生的解答,自主地进行评阅。

一. 理解题目应注意以下几点:

1. 每条线路上的有功潮流是各发电机组出力的函数,于是有6个函数,每个函数有8个相同的自变量。函数关系可由表1和表2近似确定。

2. 输电阻塞的定义是某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值(表6),当出现输电阻塞时按照以下顺序依次优先处理:调整各机组出力消除输电阻塞;使用线路安全裕度(表6),但要使每条线路上潮流的绝对值超过限值的百分比尽量小;在用电侧拉闸限电。

3. 电力市场交易结果(调度计划)的制订规则和步骤:

1)各机组的出力分配预案及清算价(最高段价)由三个条件决定:

a)各机组的出力之和等于下一时段的负荷预报(题目中的982.4MW或1052.8MW)。

b)各机组的出力位于两个区间的交集内。一个是从当前出力(表1方案0)出发,按照出力改变速率(表5),在15分钟时间内所能达到的范围,另一个是0与段容量之和构成的区间(如机组1当前出力是120,改变速率是2.2,于是下一时段能达到的范围是1202.215=153/87,段容量之和为190)。

c)各机组的出力小于或等于段价(表4)不超过清算价的段容量(表3)之和,小于情况可由两种原因引起:一是由于b)中给出的约束导致选取段容量的部分;二是由于a)中给出的约束导致只能选取清算价对应的段容量的部分。

2)计算当执行上面得到的分配预案时各线路上的有功潮流,检查是否会出现输电阻塞。如果不出现,接受该预案;否则,按照2中的步骤进行(仍需考虑机组爬坡速率和段价)。

3)当改变上述预案时,要计算阻塞费用。需设计简明、合理的计算阻塞费用的规则,要求公平地对待序内容量不能出力的部分和报价高于清算价的序外容量出力的部分。

4)当必须使用线路安全裕度时,既要使每条线路上潮流的绝对值超过限值的百分比尽量小(安全),又要使阻塞费用尽量小(经济)。

二. 解题思路(按照题目的要求)

1. 因为待定的下一时段各机组出力及表1的方案1~32都是在当前出力(表1方案0)附近变化,所以可设每条线路上的有功潮流是各机组出力的线性函数,利用表1和表2的数据作线性最小二乘来确定系数,得到6个线性函数。表1的数据特征是围绕方案0(当前出力)并且每4组出力仅有同一台机组出力发生改变。如果假设潮流-机组出力函数是非线性函数在方案0处的线性化形式,则可按每个偏导数分别做拟合。这与按一般线性函数做拟合相比教,其数值结果(包括后继结果)稍有不同,但无本质差别。

2. 建议的阻塞费用计算规则是:对于已通过竞价取得发电权,但因消除阻塞而不能出力的序内容量,补偿清算价与报价之间的差额;对于竞价中未取得发电权,但因消除阻塞而在低于报价的清算价上出力的序外容量,补偿报价与清算价之间的差额。二者可以同等看待。这种设计导致阻塞费用优化的目标函数是分块线性的,求解时可以精确地线性化。不排除其他合理的阻塞费用计算规则设计。

3. 当下一个时段预报的负荷需求是982.4MW,按照规则确定的各机组的出力分配预案是唯一的:

机组12345678
出力1507918099.512514095113.9
4. 按照1得到的线性函数,由3得到的出力预案计算6个潮流,发现有输电阻塞。以线路安全限值为约束,以及a)b)约束的出力方案集合非空,从而能够以2得到的阻塞费用最小为目标,建立并求解规划模型,得到消除输电阻塞的出力方案。

5. 当下一个时段预报的负荷需求是1052.8MW,按照规则确定的各机组的出力分配预案是:

机组12345678
出力15081218.299.5135150102.1117
按照4的方法无法消除输电阻塞(即模型无可行解);需使用线路安全裕度,这时如何处理安全和经济两个目标(见一3的 4)所述)可灵活掌握。一种办法是“先安全后经济”,即先以每条线路上潮流的绝对值超过限值的百分比加权(以安全裕度的倒数为加权系数)最大者最小为目标(不考虑经济),建立并求解规划模型,再以这组最小的越限百分比为约束,以阻塞费用最小为目标,建立并求解规划模型;另一种办法是“安全和经济同时考虑”,即以两目标的某种加权和为目标,建立并求解规划模型。下载本文
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