含暫態(tài)穩(wěn)定約束的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流研究.pdf

1、含暫態(tài)穩(wěn)定約束的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流是電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制的重要研究課題。目前，關(guān)于該問題的研究熱點集中于暫態(tài)穩(wěn)定約束條件的處理和各種高效優(yōu)化算法的引入。根據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定約束條件的不同處理方式，當前的研究方向主要分為兩類：基于時域數(shù)值仿真思想的間接法和基于李雅普諾夫暫態(tài)能量函數(shù)的直接法，其中前者又可以進一步劃分為數(shù)值離散法和約束轉(zhuǎn)換法。
　　 從數(shù)學模型上看，含暫態(tài)穩(wěn)定約束的最優(yōu)潮流(Transient Stability cons

2、trainedOptimal Power Flow,TSOPF)問題是一個大規(guī)模的非線性規(guī)劃問題，內(nèi)點法及其改進算法作為一種成熟高效的優(yōu)化算法在該問題求解中得到了廣泛應(yīng)用，本文主要考慮基于數(shù)值離散法和內(nèi)點法的差分TSOPF問題。由于當前該問題的研究重點從單一預(yù)想故障發(fā)展到多個預(yù)想故障，所涉及的電力系統(tǒng)也從小規(guī)模測試算例逐步發(fā)展到中等和大規(guī)模的實際電力系統(tǒng)，因此內(nèi)點法在求解差分TSOPF這種大規(guī)模優(yōu)化問題時可能遭遇計算時間過長、內(nèi)存消耗過

3、大甚至不可解的“維數(shù)災(zāi)”，給該問題的實際應(yīng)用帶來困難。針對現(xiàn)有差分TSOPF內(nèi)點算法的上述不足，本文從兩個方面入手對基于內(nèi)點法的差分TSOPF問題進行降階以減小問題規(guī)模，提高計算效率。
　　 首先，提出了一種針對多預(yù)想故障集的迭代故障篩選策略。在TSOPF問題中，能對目標函數(shù)值產(chǎn)生影響的預(yù)想故障數(shù)目往往不多，將所有預(yù)想故障加入內(nèi)點法TSOPF模型既無必要也不現(xiàn)實。因此本文提出一種基于有效集概念和時域仿真的多預(yù)想故障迭代篩選策略，

4、根據(jù)當前優(yōu)化運行點上的時域功角曲線信息識別出有效故障，并進一步篩選出支配其他有效故障的關(guān)鍵故障，然后考慮關(guān)鍵故障進行一次TSOPF計算，得到下一優(yōu)化運行點。該過程迭代進行，直至沒有新的有效故障出現(xiàn)。
　　 其次，針對內(nèi)點法計算過程中修正方程組維數(shù)過大的問題提出了改進方案。常規(guī)方式下，導(dǎo)致內(nèi)點法TSOPF問題規(guī)模過大的原因之一是電力系統(tǒng)暫態(tài)微分代數(shù)方程被差分為等式約束。事實上，由于任何數(shù)值離散方法均存在截斷誤差，將其作為等式約束是