專利名稱：一種電力系統(tǒng)潮流無(wú)解調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)潮流計(jì)算無(wú)解的調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是進(jìn)行電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析的一項(xiàng)基本計(jì)算，它是研究和分 析電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的研究中，需要利用潮 流計(jì)算來(lái)定量地分析比較供電方案或運(yùn)行方式的合理性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。電力系統(tǒng)潮流 計(jì)算的本質(zhì)是求解一組高維非線性方程組，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，潮流計(jì)算理論已經(jīng)相當(dāng)成熟?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展給潮流計(jì)算技術(shù)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)一方面，電網(wǎng)逐步朝 著超高壓、重負(fù)荷、遠(yuǎn)距離輸電和區(qū)域間互聯(lián)的方向發(fā)展；另一方面，電力系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的 逐步引入，使電網(wǎng)中發(fā)、輸電設(shè)備使用的強(qiáng)度較之前更加接近其極限值。對(duì)這樣大型的重負(fù) 荷電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，潮流方程無(wú)解的情況逐漸增多。此時(shí)，系統(tǒng)規(guī)劃和調(diào)度人員往往只能憑借 經(jīng)驗(yàn)對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)做出判斷，反復(fù)調(diào)整規(guī)劃或方式數(shù)據(jù)，從而得到潮流解。這種傳統(tǒng)的人工依 據(jù)經(jīng)驗(yàn)的調(diào)整方法效率低下、工作強(qiáng)度大、效果也不明顯，因此迫切需要解決潮流無(wú)解時(shí)的 分析和調(diào)整問(wèn)題。潮流無(wú)解調(diào)整是指當(dāng)潮流方程式不存在實(shí)數(shù)解時(shí)，通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)出力、變壓器 分接頭甚至切除部分負(fù)荷等措施使潮流方程進(jìn)入可行域，從而得到潮流解的過(guò)程，從數(shù)學(xué) 角度看，就是通過(guò)調(diào)整非線性方程組的系數(shù)，使之有解。隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力市場(chǎng)改革的推進(jìn)，潮流無(wú)解研究在實(shí)際應(yīng)用中的 地位日益凸顯，越來(lái)越受到研究者的重視。但目前潮流無(wú)解問(wèn)題的解決方法甚少，現(xiàn)有的非 線性規(guī)劃內(nèi)點(diǎn)法，往往由于計(jì)算維數(shù)過(guò)多而難以在大型的電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。數(shù)學(xué)模型
人們采用在切除負(fù)荷時(shí)保持功率因數(shù)不變的前提下負(fù)荷的切除量最小的數(shù)學(xué)模型來(lái) 解決潮流無(wú)解問(wèn)題。假設(shè)系統(tǒng)共有m+η+Ι個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中PQ節(jié)點(diǎn)m個(gè)，PV節(jié)點(diǎn)為η個(gè)，平衡節(jié)點(diǎn)1個(gè)(何 仰贊等，電力系統(tǒng)分析(下).武漢華中科技大學(xué)出版社，2002年.pp. 52-53)，令第1個(gè) 到第！個(gè)節(jié)點(diǎn)為可切除的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。則當(dāng)潮流方程無(wú)解時(shí)，建立非線性規(guī)劃方程式如下
權(quán)利要求
一種電力系統(tǒng)潮流無(wú)解調(diào)整方法，其特征在于，該方法包含下列步驟a)在給定的有m+n+1個(gè)節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)中，PQ節(jié)點(diǎn)為m個(gè)，PV節(jié)點(diǎn)為n個(gè)，平衡節(jié)點(diǎn)1個(gè)，其中第1到第節(jié)點(diǎn)為可切除的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，引入方程組 (*)其中，表示第k個(gè)節(jié)點(diǎn)注入功率的切除比例，為含參數(shù)的潮流方程，為各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角，為系統(tǒng)狀態(tài)變量，為松弛變量，為的拉格朗日乘子，為的拉格朗日乘子，，，，為對(duì)數(shù)障礙參數(shù)，、是分別以、為元素的對(duì)角矩陣，、是分別以、為元素的對(duì)角矩陣；b)將方程組(*)中的,進(jìn)行賦值，；,其中為原變量，為對(duì)偶變量；c)對(duì)，，，，，，，，，，，，，，，，，,，，進(jìn)行賦值；令M = 1；d)計(jì)算方程組(*)，求出各原變量和對(duì)偶變量的迭加量；e)計(jì)算,和，其中f)當(dāng)下列不等式全部滿足時(shí)，執(zhí)行步驟i)，否則，執(zhí)行步驟g)；，,g)對(duì)；重新進(jìn)行賦值，；h)令M= M+1，當(dāng)M＜時(shí)，返回步驟d)，當(dāng)M≥時(shí)，執(zhí)行步驟j)；i)計(jì)算結(jié)束，輸出和的值，這些參數(shù)可以用于電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)度；j)結(jié)束計(jì)算，用本方法無(wú)法得到原變量和對(duì)偶變量的合理值。2010105085474100001dest_path_image001.jpg,367247dest_path_image002.jpg,2010105085474100001dest_path_image003.jpg,776231dest_path_image004.jpg,2010105085474100001dest_path_image005.jpg,113059dest_path_image006.jpg,2010105085474100001dest_path_image007.jpg,265692dest_path_image008.jpg,2010105085474100001dest_path_image009.jpg,571908dest_path_image010.jpg,2010105085474100001dest_path_image011.jpg,964844dest_path_image012.jpg,2010105085474100001dest_path_image013.jpg,173321dest_path_image014.jpg,2010105085474100001dest_path_image015.jpg,677115dest_path_image016.jpg,2010105085474100001dest_path_image017.jpg,837838dest_path_image018.jpg,2010105085474100001dest_path_image019.jpg,588625dest_path_image020.jpg,2010105085474100001dest_path_image021.jpg,834799dest_path_image022.jpg,2010105085474100001dest_path_image023.jpg,394480dest_path_image024.jpg,2010105085474100001dest_path_image025.jpg,675289dest_path_image026.jpg,2010105085474100001dest_path_image027.jpg,410027dest_path_image028.jpg,2010105085474100001dest_path_image029.jpg,143497dest_path_image030.jpg,2010105085474100001dest_path_image031.jpg,238360dest_path_image032.jpg,2010105085474100001dest_path_image033.jpg,394183dest_path_image034.jpg,2010105085474100001dest_path_image035.jpg,299822dest_path_image036.jpg,2010105085474100001dest_path_image037.jpg,520588dest_path_image038.jpg,2010105085474100001dest_path_image039.jpg,419143dest_path_image040.jpg,dest_path_image041.jpg,674544dest_path_image042.jpg,2010105085474100001dest_path_image043.jpg,751084dest_path_image044.jpg,2010105085474100001dest_path_image045.jpg,196497dest_path_image046.jpg,2010105085474100001dest_path_image047.jpg,836425dest_path_image048.jpg,2010105085474100001dest_path_image049.jpg,8650dest_path_image050.jpg,2010105085474100001dest_path_image051.jpg,443042dest_path_image052.jpg,dest_path_image053.jpg,185870dest_path_image054.jpg,dest_path_image055.jpg,360981dest_path_image056.jpg,dest_path_image057.jpg,325395dest_path_image058.jpg,dest_path_image059.jpg,930688dest_path_image060.jpg,dest_path_image061.jpg,613342dest_path_image062.jpg,dest_path_image063.jpg,332424dest_path_image064.jpg,dest_path_image065.jpg,416924dest_path_image066.jpg,255436dest_path_image051.jpg,972856dest_path_image051.jpg,368065dest_path_image025.jpg,dest_path_image067.jpg,307071dest_path_image029.jpg,313555dest_path_image068.jpg
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電力系統(tǒng)潮流無(wú)解調(diào)整方法，涉及電力系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)度。該方法利用拉格朗日函數(shù)、牛頓法和對(duì)數(shù)障礙函數(shù)法，先將潮流無(wú)解問(wèn)題轉(zhuǎn)化為非線性規(guī)劃問(wèn)題，以當(dāng)前狀態(tài)為初始點(diǎn)，通過(guò)最優(yōu)化理論確定迭代步長(zhǎng)及最優(yōu)搜索方向，再根據(jù)迭代步長(zhǎng)和搜索方向，更新原對(duì)偶變量，確定下一次迭代的出發(fā)點(diǎn)，直到滿足潮流收斂條件為止。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是所建立的非線性規(guī)劃模型準(zhǔn)確、靈活，目標(biāo)函數(shù)可根據(jù)需要有多種選取方法，同時(shí)可以保證恢復(fù)后的潮流解的合理性；在迭代計(jì)算過(guò)程中不需要求解潮流方程式，也不依賴于潮流算法的收斂性。方程的迭代次數(shù)與系統(tǒng)規(guī)模關(guān)系不大，在大型電力系統(tǒng)中計(jì)算速度比現(xiàn)有手工方法有較大提高。
文檔編號(hào)H02J3/00GK101976837SQ20101050854
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月17日
發(fā)明者奚江惠, 姜曼, 徐友平, 李勇, 洪峰, 郭崇軍, 陳金富 申請(qǐng)人:華中電網(wǎng)有限公司;華中科技大學(xué)