可用輸電能力的新模型及其計(jì)算.pdf

1、在電力市場(chǎng)中，可用輸電能力ATC(Available Transfer Capability)是在已有協(xié)議的基礎(chǔ)上，實(shí)際輸電網(wǎng)中可用于進(jìn)一步商業(yè)活動(dòng)的剩余輸電能力。它是衡量電網(wǎng)傳輸能力，反映系統(tǒng)可靠性和安全性的重要指標(biāo)。隨著電力市場(chǎng)改革的深入，雙邊交易劇增，ATC的計(jì)算在電力系統(tǒng)分析計(jì)算中顯得越來(lái)越重要。 ATC的數(shù)學(xué)模型是含參數(shù)的等式-不等式約束方程組。系統(tǒng)規(guī)模越大，等式和不等式約束的數(shù)目就越多，ATC問(wèn)題的求解也越困難。如何

2、運(yùn)用數(shù)學(xué)上的新理論和方法，構(gòu)建合理的ATC模型，并設(shè)計(jì)高效的計(jì)算方法具有其現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。靜態(tài)安全性ATC問(wèn)題的解主要受制于不等式約束。利用逐點(diǎn)最大值函數(shù)(pointwise maximum function)，靜態(tài)安全性ATC問(wèn)題中所有的不等式約束條件用一個(gè)半光滑的不等式約束來(lái)代替，建立了進(jìn)行靜態(tài)安全性ATC計(jì)算的半光滑模型，進(jìn)一步，可根據(jù)光滑化理論，求解該半光滑化系統(tǒng)。本文基于半光滑函數(shù)討論ATC問(wèn)題，其主要工作為兩塊：

3、 本文注意到傳統(tǒng)的靜態(tài)安全性ATC模型，并未考慮系統(tǒng)有可能出現(xiàn)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定崩潰問(wèn)題--鞍節(jié)分岔問(wèn)題。在傳統(tǒng)的靜態(tài)安全性ATC半光滑模型中加入鞍結(jié)分岔穩(wěn)定約束，提出了同時(shí)考慮系統(tǒng)靜態(tài)安全性和鞍結(jié)分岔穩(wěn)定性的ATC的新的半光滑模型。采用光滑化技術(shù)，由半光滑模型可以得到光滑化的模型，調(diào)用MATLAB中求解非線性方程組的Levenberg-Marquardt方法來(lái)求解該模型。對(duì)修改后的IEEE9節(jié)點(diǎn)和30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)，結(jié)果表明該模型和

4、計(jì)算方法的合理性。 隨著風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展，含風(fēng)電機(jī)組的ATC計(jì)算問(wèn)題的研究具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文將含風(fēng)電機(jī)組的潮流模型和傳統(tǒng)的靜態(tài)安全性ATC模型相結(jié)合，建立了含風(fēng)電機(jī)組且考慮系統(tǒng)靜態(tài)安全性的ATC光滑化模型。采用光滑化牛頓法對(duì)含風(fēng)電機(jī)組的光滑化ATC模型進(jìn)行求解。IEEE30，118節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果證明了該模型和計(jì)算方法的可行性和有效性。通過(guò)與不含風(fēng)電機(jī)組的ATC模型的計(jì)算結(jié)果比較，分析了風(fēng)電機(jī)組接入電力系統(tǒng)后對(duì)