基于遗传算法的电力市场分段竞价交易决策

西安理工大学硕士学位论文基于遗传算法的电力市场分段竞价交易决策姓名：杨帆申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：余健明20080301基于遗传算法的电力市场分段竞价交易决策作者：杨帆学位授予单位：西安理工大学相似文献(10条)1.学位论文陈婵媛基于遗传算法的电力市场日有功负荷优化调度2007电力市场化是21世纪全球电力工业发展的趋势，是近年来电力工业改革的方向。随着电力系统的迅速发展，电网向着大容量，超高压的联合电网发展，电力系统运行的经济性越来越为人们所重视，电力工业将从传统的运行管理机制向着电力市场运行管理机制转变，使全社会从电力市场的机制转变中获得更大的经济效益和社会效益。电力市场的运行目标是：在满足系统安全稳定运行的条件下，促进发电厂的竞争，以发电成本，网损，辅助服务等方面成本之和最低为优化目标，根据机组报价，确定发电计划，实时调度各个发电公司的机组发电，以满足用电负荷要求。总之，电力市场化的根本目的就是通过建立一个充满竞争和选择的电力工业运营环境以提高整个电力工业的经济效益和社会效益。在竞争的电力市场中，进行优化调度所追求目标是多方面的，可靠性与经济性相协调的目标是定位在一定的资源基础上的各方面综合效益的最大化。本文成功地将遗传算法的基本原理和方法应用于电力系统日有功负荷优化调度的运行中．首先，在研究遗传算法(GeneticAlgorithm，GA)的基础上，本文提出一种应用改进的遗传算法来求解电力系统经济负荷分配的新方法，就是在给定的系统运行方式下，在机组之间合理地分配出力，使全电力系统达到最大的经济性(发电成本为最小)，由此来节约能源。同时，给电厂带来巨大的经济效益。本文建立了电力系统经济负荷分配的模型，在约束条件中考虑了传统算法中通常省略或者简化了的网络损耗的条件。文中对遗传算法参数的编码与译码，初始群体的设定，适应度函数的建立，以及遗传操作和关键参数的确定，都进行了详尽的论述，对于启发式的传统算法和应用于电力系统优化调度的其他的一些智能算法进行了比较，并分别从适应度函数值的标定和增加群体多样性两方面着手解决，在提高算法的收敛速度，防止早熟收敛现象上作了极大的改善。最后通过运算实例证明，运用改进的遗传算法能够求解具有复杂约束条件下的非线性优化问题，适合该问题的求解。与传统的迭代法和一般遗传算法相比，该算法编程简洁，搜索速度快，求解精度高，易于掌握，是解决电力系统经济负荷分配问题的有效手段。本文在用遗传算法解决电力系统经济负荷分配问题的基础上，针对电力市场的特点，提出了一种更适合于现实背景的新的日有功负荷多目标优化分配的策略，该策略同时考虑了发电燃料总耗量，有害气体NOx的排放量和电网收益等三个目标，兼顾了市场各方利益和环境保护。文中建立了三目标优化的模型，并将其应用到山西电网高平县五个发电厂的日有功负荷的模拟优化调度中去。三个目标函数通过改进后的层次分析法加权，或者模糊决策的方法，转化成为单目标问题，最后采用改进的遗传算法求解。运算结果表明了该模型的正确性和优越性，该策略对可持续发展战略和电力市场日交易合同的制定具有重要的现实意义。2.期刊论文魏敏.叶剑遗传算法在电力市场下有功安全校正中的应用-华中电力2003,16(4)提出了一种基于遗传算法的电力市场下的有功安全校正方法.在电力市场下进行有功安全校正就是适当调整电力系统的运行方式,以最小的市场购电费用增量来消除支路有功过载.给出了在电力市场下进行有功安全校正的数学模型,叙述了遗传算法的基本原理和应用步骤,指出编码方法、适应度函数的选择和遗传算子的设计是应用遗传算法所要解决的关键问题并介绍了对以上问题的处理方法.通过对ieee_9节点算例进行有功安全校正计算,结果表明这种方法是可行的.最后指出了单独使用遗传算法的不足之处.3.期刊论文李运灵.侯云鹤.熊信艮.吴耀武.LiYunling.HouYunhe.XiongXinyin.WuYaowu基于遗传算法的电力市场投标竞价模型-电力系统及其自动化学报2000,12(6)我国电力工业正处在网厂分开、竞价上网、开放电力市场的前夕,在电力市场中如何确定电价和实施管理成为牵动全局,事关发电、用户、输电各方利益的重大问题.本文将投标竞价原则引入电力市场,建立了一种改进的投标竞价数学模型,用遗传算法和网络流法进行优化.对12节点系统作仿真,其结果与文献[3]完全一致,且收敛性能好,并提供多个方案供选用.4.学位论文赵兴泉基于遗传算法的电力市场有功优化调度2003本文成功地将遗传算法的基本原理和方法应用于电力市场有功调度运行中。文中对遗传算法参数的编码与译码、初始群体的设定、适应度函数的建立、以及遗传操作和关键参数的确定，进行了详尽的论述，对基于遗传算法的组合优化问题以及启发式遗传算法的各种方法进行了比较，建立了基于遗传算法的日有功调度优化数学模型，将遗传算法和启发式技术相结合，有效地缩小了搜索空间规模；编制了相应的软件，通过对IEEE10机组系统以及山西神头机组群实验系统进行计算，取得了满意的结果。5.期刊论文李卫东.吴海波.武亚光.张锐.金钟鹤电力市场下AGC机组调配的遗传算法-电力系统自动化2003,27(15)对电力市场下自动发电控制(AGC)机组的调配问题进行研究发现,现有利用整数规划的方法是基于机组AGC调节容量不变这一条件,因此所得到的结果可能不是最优解.提出了计及机组AGC调节容量变化的数学模型,对利用遗传算法求解这一非线性混合整数规划问题进行了探索.实际系统的算例表明,利用遗传算法可以克服现有利用整数规划方法所存在的问题.文中还对遗传算法参数的选取与调整进行了讨论.6.学位论文董威基于遗传算法的电力市场调度模型及POOL结构分析2003该文讨论了一种电力市场的调度模型,其中,采用多节点双边拍卖的POOL市场,发电厂商和配电公司(用户)分别上报价格和电量,我们讨论了考虑网络安全约束的调度模型及其算法.其目标函数是社会福利最大化.我们首先将调度问题构成社会福利最大化模型,按照所有节点需求的收益和发电供给收益之和表示社会福利.约束考虑了线路的传输容量限制和有功、无功的平衡,以及全网的有功和无功平衡约束.决策变量是注入到各个节点的有功和无功出力.由于线路的潮流和注入功率之间以及节点出清电价和注入功率之间都是非线性的关系,所以该模型是一个典型的非线性优化模型.求解这个模型我们使用了遗传算法.然后,利用上述模型,计算了发电厂商实施市场力以后,社会福利的变化情况.我们的计算表明,在最大的POOL市场结构中,由于市场力的影响,会使得POOL市场的社会福利显著下降,这表明市场力的抑制是POOL市场结构的重要的任务.7.期刊论文邓长虹.黄娟娟.王任军电力市场中一种基于遗传算法的最优发电计划的实现-继电器2004,32(4)针对电力市场环境下的负荷分配的特点,在遗传算法的基础上,提出了最优发电计划问题的数学模型和求解方法,模型计及了机组启停.算例表明,这种数学模型和算法可以解决任意形状报价曲线的最优发电计划问题,而且计算速度较快,具有较高的实用价值.8.学位论文杨波遗传算法在电力市场交易决策中的应用研究2004电力市场是指发电商、输电商、售电商和电力用户就电力及相关服务按市场规则进行公平交易的场所.电力市场交易决策是电力市场运营的核心,其功能在于根据发电商的报价曲线,在满足机组、电网和市场交易等约束条件下,对发电商投标的发电量和电价做出决策,使得电网总购电费用最小.电力市场的特殊性决定了电力市场交易决策的特殊性.如何用数学模型描述电力市场交易决策,通过何种算法求解该决策模型,如何高效求解等问题对中国正在建立的电力市场具有指导意义,是电力市场研究领域的前沿课题,具有重大的理论价值和应用前景.该文通过对传统电力调度模式和电力市场交易模式的比较分析,建立了电力市场交易决策的数学模型.该数学模型考虑了机组组合问题,即机组启停费用问题,同时还考虑了以边际电价和机组实际报价结算的两种结算方式.对于这一大规模、非线性决策问题,传统优化方法或多或少存在不足.遗传算法是建立在自然选择和遗传机理基础上的迭代自适应概率性搜索算法,具有全局优化、鲁棒性和并行性等特点,能够弥补传统优化方法的不足.因此,该文提出基于遗传算法求解电力市场交易决策数学模型.针对标准遗传算法中存在的问题,提出了一个十进制-二进制混合编码的遗传算法,并结合电力市场交易决策模型的特殊性,对算法设计和求解中的若干关键技术,包括:编码方法、约束处理技术、遗传算子设计和算法效率优化等进行了研究.为提高算法效率及有利于并行计算,该文采用面向对象的技术设计和实现遗传算法,运用统一建模语言对遗传算法进行面向对象建模,描述了种群和个体的静态特性和动态特性,给出了类图、交互图和类中的方法.运用该文提出的算法和程序,对线性报价曲线的电力市场交易决策进行了实例求解,获得了有实际意义的结果,表明基于遗传算法求解电力市场交易决策模型的有效性.9.期刊论文叶剑.魏敏电力市场下的有功安全校正-华东电力2004,32(2)提出了一种基于遗传算法的电力市场下的有功安全校正方法.在电力市场下进行有功安全校正就是适当调整发电机的有功出力,以最小的市场购电费用增量来肖除支路有功过载.给出了在电力市场下进行有功安全校正的数学模型,介绍了遗传算法的基本原理和应用步骤,并对基本遗传算法的交叉算子及交叉和变异概率进行了适当改进,形成改进遗传算法,并且叙述了其在电力市场下的有功安全校正中的应用.通过对一22节点网络算例进行有功安全校正计算,结果表明改进遗传算法是正确可行的,并具有一定的工程实用价值.10.学位论文汪峰电力市场短期运行优化问题研究2003该文回顾了国内外电力市场的发展,综述了开展电力市场短期运行优化问题研究的技术背景,重点研究了机组组合、电力联营市场拍卖、市场交易和节点电价计算以及传输容量计算等电力市场短期优化问题,主要内容及成果如下:(1)该文针对遗传算法(GA)应用于机组组合问题的具体实现技术进行了深入的研究,实现了采用不同采样空间、不同选择策略、不同适值函数和不同交叉/变异率的遗传算法机组组合计算程序,并对10机系统和110机系统的仿真计算进行了分析和比较.结果表明各种不同实现技术的遗传算法应用到机组组合问题存在不同程度的有效性,另外遗传算法的不同实现技术对收敛时间、收敛代数和收敛值也具有较大的影响.该文在计算研究的基础上提出了适用于机组组合问题的遗传算法具体实现技术,为遗传算法应用到机组组合问题的实用化研究奠定了坚实的基础.(2)该文针对电力联营体市场拍卖问题,采用动态规划方法处理单机组优化问题,采用LR(拉格朗日松弛算法)、次最优处理和经济调度相结合的方法求解市场均衡点.该方法能够避免LR计算不稳定的缺点,保证在次最优解水平上给出各机组发电计划和市场边际电价.通过10机系统和110机系统仿真计算表明,该方法计算过程稳定、收敛可靠、收敛结果令人满意,具有实用意义.(3)该文分别建立了基于DC-OPF和AC-OPF的电能交易数学模型,推导了节点电价及其各分量计算公式,分析了节点电价特性和基于节点电价的市场参与者收支情况.说明了基于DC-OPF计算的节点电价能够反映输电阻塞,基于AC-OPF计算的节点电价包括所有节点电价分量,并反映了有功和无功节点电价之间的相互影响.通过详细的算例验证了节点电价及其各分量理论推导的正确性.(4)可用传输容量计算已成为电力市场研究的一个重要部分,而总传输容量又是可用传输容量计算的基础.该文在介绍可用传输容量计算基本概念、计算原则的基础上,建立了基于最优潮流(OPF)的总传输容量计算模型,提出了6种等价的区域间传输容量计算目标函数,并通过定理证明了在一定条件下这六种目标函数计算的等价性.该文通过对IEEE-30节点系统进行的仿真计算验证了基于OFP计算总传输容量的可行性,通过算例验证了所提出定理的正确性.本文链接：：上海海事大学(wflshyxy)