電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流—近似牛頓方向降階解耦算法.pdf

1、電力系統(tǒng)時(shí)常會(huì)在接近其穩(wěn)定極限(特別是電壓和暫態(tài)穩(wěn)定極限)的狀態(tài)下運(yùn)行，倘若發(fā)生故障或受到大擾動(dòng)，就會(huì)造成系統(tǒng)失穩(wěn)、解列，甚至崩潰，最終導(dǎo)致大規(guī)模停電。為保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定，有效提高電能質(zhì)量，必須對(duì)電力系統(tǒng)的各種穩(wěn)定性要求進(jìn)行分析研究，尤其是電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，以尋求對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防控制和緊急控制的實(shí)用解決方法。
　　 本文簡(jiǎn)要回顧了電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流研究的歷史、現(xiàn)狀及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，討論了

2、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)化問題的建模和求解方法。針對(duì)當(dāng)前主要求解方法計(jì)算量大、計(jì)算速度慢的缺點(diǎn)，提出以近似牛頓方向降階解耦方法為基礎(chǔ)的內(nèi)點(diǎn)非線性規(guī)劃模型與算法。并將該方法應(yīng)用于故障后最大切除時(shí)間和暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流求解計(jì)算當(dāng)中。仿真計(jì)算表明所提方法用于求解暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)化問題時(shí)，效果較好，也為解決電力系統(tǒng)相關(guān)問題提供了有用的啟示。
　　 全文共7章，歸納如下：
　　 第一章對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防性分析及控制進(jìn)行簡(jiǎn)要分

3、析和討論，論述其必要性、重要性。回顧各種暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防性分析及控制方法的歷史、研究現(xiàn)狀以及它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的應(yīng)用研究情況，為后續(xù)章節(jié)研究工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。之后，闡述研究含微分代數(shù)方程約束動(dòng)態(tài)最優(yōu)化問題的近似牛頓方向降階解耦算法的基本動(dòng)機(jī)。
　　 第二章整理和介紹了含微分代數(shù)方程約束動(dòng)態(tài)最優(yōu)化問題的基本建模、求解方法。在現(xiàn)代內(nèi)點(diǎn)算法的框架中，提出和討論詳細(xì)的近似牛頓方向降階解耦算法，為后面章節(jié)研究電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)化問題

4、打下理論基礎(chǔ)。
　　 第三章提出一個(gè)完全基于時(shí)域仿真及數(shù)值計(jì)算，可準(zhǔn)確求解給定功角極限下電力系統(tǒng)故障后最大切除時(shí)間的非線性規(guī)劃模型，同時(shí)導(dǎo)出求解該模型的現(xiàn)代內(nèi)點(diǎn)算法。之后，討論了近似牛頓方向降階解耦法在該問題求解中的應(yīng)用及效果。
　　 第四章討論了電力系統(tǒng)含暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流的建模與求解方法，建立了多預(yù)想故障暫態(tài)穩(wěn)定約束的最優(yōu)潮流模型，并結(jié)合現(xiàn)代內(nèi)點(diǎn)算法求解。同時(shí)，介紹了近似牛頓方向法及近似牛頓方向降階解耦算法在該問題

5、求解中的應(yīng)用及效果。
　　 第五章討論了暫態(tài)穩(wěn)定約束的空間變化，將描述系統(tǒng)暫態(tài)過程和穩(wěn)定性要求的大量微分-代數(shù)方程及相關(guān)約束轉(zhuǎn)化為一個(gè)不等式約束，形成降階的電力系統(tǒng)故障后最大切除時(shí)間非線性規(guī)劃模型。同時(shí)，根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子搖擺曲線及暫態(tài)穩(wěn)定分析的特點(diǎn)，提出新的暫態(tài)穩(wěn)定判定方法及判據(jù)——臨界穩(wěn)定判據(jù)，提高了穩(wěn)定判斷的準(zhǔn)確性。利用近似牛頓方向，導(dǎo)出求解該模型的的近似牛頓方向內(nèi)點(diǎn)算法。
　　 第六章討論了通過空間變化，將各故障下表