基于虛擬節(jié)點(diǎn)變壓器模型的極坐標(biāo)最優(yōu)潮流.pdf

1、電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流(OPF)是一個(gè)復(fù)雜的非線性規(guī)劃問(wèn)題，是對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)化分析。它要求在滿足一定的電力系統(tǒng)運(yùn)行及安全約束條件下，通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)中的控制變量來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)。隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的控制設(shè)備被用于電網(wǎng)中以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行。這些設(shè)備的投入使用在優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式的同時(shí)，也使得本來(lái)就十分龐大的最優(yōu)潮流問(wèn)題更加復(fù)雜，增加了人們對(duì)其分析和計(jì)算的難度。 變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的可控設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)

2、中需要改變電壓的各種場(chǎng)合。以往OPF模型多是基于傳統(tǒng)的變壓器兀型等值電路建立的，該等值電路不能直觀地反映出變壓器對(duì)電壓的調(diào)節(jié)作用，且對(duì)應(yīng)的OPF模型較為復(fù)雜，不利于計(jì)算。本文基于虛擬節(jié)點(diǎn)的變壓器模型，建立了極坐標(biāo)下以系統(tǒng)運(yùn)行成本最小為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)潮流模型。使用世界上廣泛使用的極坐標(biāo)表示方式，不但能夠反映電力參數(shù)的物理意義，還可以使模型更加簡(jiǎn)潔，便于理解、分析和記憶；虛擬節(jié)點(diǎn)的引入，其電壓幅值代替了變壓器變比對(duì)功率的影響，使得表達(dá)式降低

3、了兩次。同時(shí)，等式約束的Jacobian和Hessian矩陣非零元素個(gè)數(shù)的減少量分別至少是有載調(diào)壓變壓器支路個(gè)數(shù)的2倍和6倍，從而減少了計(jì)算量。 用Matlab編程，在極坐標(biāo)系下應(yīng)用基于擾動(dòng)KKT條件的原始一對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法對(duì)基于傳統(tǒng)變壓器Ⅱ型等值電路的OPF模型和基于虛擬節(jié)點(diǎn)變壓器的OPF模型分別求解。在相同的環(huán)境下，對(duì)TEST4、IEEE 14～300節(jié)點(diǎn)和S-1047節(jié)點(diǎn)等7個(gè)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果證實(shí)兩種變壓器模型的等