基于電網(wǎng)分區(qū)的無功優(yōu)化并行算法研究.pdf

1、等級(jí)電壓控制的出現(xiàn)極大地提高了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，而無功電壓優(yōu)化作為等級(jí)電壓控制中極為關(guān)鍵的一環(huán)，也使得現(xiàn)有的無功電壓優(yōu)化算法面臨著新的挑戰(zhàn)。如何提高無功優(yōu)化算法的計(jì)算速度已成為當(dāng)前急需解決的重要課題。 本文從并行計(jì)算這一角度出發(fā)，根據(jù)目前電網(wǎng)大多采用無功電壓分層分區(qū)平衡的特點(diǎn)，通過對(duì)電力系統(tǒng)分布式特征的研究，提出了一種基于電網(wǎng)分區(qū)的無功優(yōu)化并行算法，從粗粒度上實(shí)現(xiàn)了無功優(yōu)化的分布式并行計(jì)算，極大地提高了算法的并行度。

2、 在本文的算法中，如何保證各分區(qū)在計(jì)算上的完全獨(dú)立，是一個(gè)十分關(guān)鍵的問題。為此，本文運(yùn)用輔助問題原理，通過構(gòu)造輔助問題，使得無功優(yōu)化并行計(jì)算中不再出現(xiàn)不同變量間的交叉乘積，從而避免了增廣拉格朗日函數(shù)中增廣二次項(xiàng)對(duì)系統(tǒng)可分性的破壞，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)子分區(qū)在計(jì)算上的完全分離。不過，大電網(wǎng)在進(jìn)行分區(qū)并行計(jì)算時(shí)，隨之又出現(xiàn)了多平衡節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)調(diào)問題。而“△-變量”的提出為解決這一問題提供了可能。電壓相角作為“△-變量”，可以通過中間變量進(jìn)行協(xié)

3、調(diào)，實(shí)現(xiàn)各分區(qū)間節(jié)點(diǎn)電壓相角的統(tǒng)一。文中還對(duì)中間變量在輔助問題原理中的運(yùn)用進(jìn)行了推導(dǎo)，并給出了修正后的無功優(yōu)化并行計(jì)算迭代公式。 對(duì)于各子分區(qū)內(nèi)部，其計(jì)算過程已經(jīng)完全獨(dú)立，可根據(jù)具體情況分別采用不同的方法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。由于原一對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法具有計(jì)算時(shí)間對(duì)求解問題的規(guī)模不敏感、計(jì)算精度較高等特點(diǎn)，因此，本文對(duì)各個(gè)子分區(qū)統(tǒng)一采用非線性原．對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法進(jìn)行求解。并且，針對(duì)該方法不能很好地處理離散變量、易出現(xiàn)不可行解等不足作出了改進(jìn)。在引入二