电力系统有功优化潮流算法研究——等效二次规划法

本文基于全网发电成本为目标、满足节点有功平衡方程、发电厂(机)有功出力和支路有功限值为约束的有功优化潮流数学模型,提出了利用二次规划的凸性条件,使其转化成只有变量约束的等效二次规划模型。本文用等效二次规划算法对5节点、13节点、IEEE 5节点、IEEE 30节点和广东某电力系统进行了计算。结果表明,用等效二次规划算法求解有功优化潮流具有收敛性好、快速及较高的精度,具有应用于在线的潜力。

有功潮流追踪优化建模及其应用

传统潮流追踪在节点计算线路分摊时使用了比例分摊假设,所建立的模型一般为代数模型。以有功网络流为对象建立了有功潮流追踪数学优化模型。模型放松了比例分摊假设,从潮流追踪求解空间角度,建立了潮流追踪物理属性约束和决策约束,拓展了有功潮流追踪的范围,具有广泛的应用前景。通过负荷节点电价和电价竞争力2个应用案例进行了说明。应用于负荷节点电价计算时,以方差最小,体现公平地共享输电网,并使用简单算例进行了验证。应用于电价竞争力计算时,探索了各负荷电价竞争力的关系,提供了负荷电价竞争力更多的信息,最后使用实例验证潮流追踪对负荷之间电价竞争力的影响。

计及主站容量裕度的柔性直流互联系统主从控制策略

柔性直流互联技术可有效改善电网电能质量、增强供电可靠性、提升新能源消纳水平。采用主从控制的柔性直流互联系统中,负荷突增和新能源出力短时波动等突发工况易导致主站实际功率超过其容量。传统功率限幅或调度方法难以及时平抑功率波动,进而导致直流侧电压异常,威胁系统正常运行。为此,文中提出一种计及主站容量裕度的主从控制策略。该策略优化了主站的运行机制,将容量裕度因素纳入主站运行模式中,调整了主站电压环的环路结构与变量定义,并增加了基于过容功率的闭合抑制环路,保障了主站对直流母线电压的持续调节能力。由于主站在平衡系统功率时需要从站间的协调运行,因此文中在从站传统运行模式及原有调度基础上引入了从站间的功率支援机制,在系统功率平衡等约束条件下建立了系统经济损失最小、源储设备损耗最小的多目标优化模型,并利用非支配排序遗传算法-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)对优化模型进行快速求解。最后通过仿真验证了所提策略能有效防止主站过容,保障柔性直流互联系统稳定、高效运行。

一种计及静态安全约束机组组合的有效算法

以直流潮流模型为基础,将计及电网静态安全约束的机组组合问题分解为无安全约束的机组组合问题和计及电网静态安全约束的优化潮流问题2个子优化问题。通过在后者中引入虚拟变量来反映机组组合对输电元件传输限制的牵制及影响,并借用虚拟变量和发电转移因子,构建前者与后者间关联的补充约束条件,从而形成前者随后者变化的影响机制及优化方向的修正手段,由此提出了2个子优化问题间交替求解的算法。该算法充分兼容现有成型方法,符合电力系统实际,对解决电网静态安全对机组组合制约现象,以及对机组组合方案评价,有良好的适应性。