考虑新能源的交直流系统区间最优潮流

为描述新能源发电等电力系统运行参数的不确定性对系统的影响,掌握系统的区间潮流分布,提出一种适于求解含新能源的交直流混联电力系统区间最优潮流(interval optimal power flow,IOPF)。源于区间优化法,将系统的新能源发电出力、节点负荷功率等不确定量表达为区间变量,引入到交直流混合系统最优潮流计算的非线性规划模型中,建立了区间最优潮流计算的非线性区间优化模型。根据区间匹配和区间极值取值等原理,将该区间规划转化为两个确定性的非线性优化问题,并采用现代内点算法求解,得到了区间最优潮流待求变量的边界信息。IEEE 14、118和300节点标准系统的计算结果表明,与蒙特卡罗模拟结果对比,所提出方法具有较高的求解精度,对IOPF目标函数区间半径和区间均值的计算误差不超过9%和0.8%,且易于实现、计算效率高,具有广泛的应用前景。

基于凝聚函数的电力系统无功互补优化模型与算法

基于非线性互补函数和凝聚函数提出了一种处理电力系统无功优化问题中离散变量的光滑化模型,并结合现代内点法对模型进行求解。所提方法首先在不考虑离散变量的情况下进行无功优化预计算,快速获取离散变量的两界,并以此构造互补约束条件;然后将互补约束转化为等价的非光滑方程组,并利用凝聚函数进行光滑逼近,从而将无功优化问题转化为一般的非线性规划问题进行求解,有效地解决了求解离散量时存在的时间与精度之间的矛盾。对30至1780节点系统的计算结果表明,该算法计算效率高、收敛性好,在求解含离散变量的大规模非线性规划问题中有很好的应用前景。

基于Sigmoid函数连续化的电力系统无功优化算法

如何精确、快速地处理离散变量是求解大规模电力系统无功优化问题的关键和难点。提出了基于Sigmoid函数连续化的无功优化模型,并应用现代内点法进行求解。所提方法先将离散量当作连续量处理,进行无功优化计算,快速寻求离散变量的激活点;再以所得的结果作为初始解,引入Sigmoid函数对离散变量进行连续化处理,实现精确快速求解含离散变量的电力系统无功优化问题。大量仿真计算结果表明,所提方法具有良好的收敛性和计算效率,对求解大规模系统无功优化问题具有很好的应用前景。

基于内点非线性规划的故障切除时间计算

基于插值或曲线拟合方法,以最大切除时间为目标,系统中各发电机转子运动方程均以隐式梯形积分规则差分化并作为等式约束,转子相对角度极限为不等式约束,据此建立了一个完全基于时域仿真及数值计算,并可精确求解给定功角极限下电力系统故障后最大切除时间的非线性规划模型,同时导出求解该模型的现代内点算法。新模型不必进行复杂的数学研究和推导,结构非常简洁、直观,原理清晰明了,求解精度高。同时,由于新模型和方法完全基于时域仿真和数值计算,可以不受限制的采用任一种发电机及负荷模型,适用性强,易于实用化。

一种基于L_1范数模型和内点理论的潮流算法

提出一种结合L1范数模型和内点理论的潮流计算方法,利用基于扰动KKT条件的原始-对偶内点算法进行一般潮流问题求解.与以前的最小潮流法相比,该方法简单、求解易于收敛、易于程序实现,便于对病态系统求解,并同时能判断潮流方程是否有解.

基于优化理论的大电网CPS标准研究

分析了北美电力可靠性委员会(NERC)的CPS标准,提出了应用现代内点法优化现行CPS控制策略中增益系数的方法,并建立了数学模型,为CPS标准在AGC考核中的应用提供了一种新的优化方法。