包含沖突故障的安全約束最優(yōu)潮流研究.pdf

1、電力系統(tǒng)安全約束最優(yōu)潮流（Security-Constrained Optimal Power Flow，SCOPF）是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和應(yīng)對各種預(yù)想故障的重要研究課題。隨著電力系統(tǒng)中大量可再生能源的滲透，不確定性已經(jīng)成為電力系統(tǒng)運(yùn)行中一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)之一。由于集成變量眾多，在日常運(yùn)行和控制里，可能會(huì)發(fā)生越來越多非計(jì)劃的故障和擾動(dòng)，從而造成對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行極大的影響。因此，在編排運(yùn)行方式的時(shí)候，需要盡可能找到一個(gè)滿足所有預(yù)想故障情

2、景以及正常運(yùn)行狀態(tài)下系統(tǒng)安全約束的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)初始運(yùn)行點(diǎn)，這就是SCOPF。而該問題的規(guī)模隨著預(yù)想故障的增加而增加，計(jì)算復(fù)雜，很容易遇到維數(shù)災(zāi)，同時(shí)尚未有文獻(xiàn)涉及沖突故障選擇問題。因此，本文主要針對包含沖突故障的預(yù)防控制的安全約束最優(yōu)潮流問題和校正控制的安全約束最優(yōu)潮流問題進(jìn)行了研究和探索，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，提出了一種包含沖突故障的預(yù)防控制安全約束最優(yōu)潮流(Preventive Security-Constrained O

3、ptimal Power Flow，PSCOPF)故障篩選方法。為了能處理沖突故障，提出了改進(jìn)的PSCOPF模型，然后以故障發(fā)生后不等式約束的越限程度為篩選指標(biāo)，形成關(guān)鍵故障集，對含關(guān)鍵故障集的PSCOPF問題進(jìn)行迭代優(yōu)化。另一方面，以等式約束的拉格朗日乘子的范數(shù)作為預(yù)想故障對目標(biāo)函數(shù)影響的靈敏度，用于判斷各個(gè)沖突故障之間的嚴(yán)重程度并通過剔除最嚴(yán)重的故障去嘗試消除沖突問題，從而形成了一套迭代的故障篩選策略，用于尋找包含盡可能多預(yù)想故障情

4、景的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。
　　接著，提出了一種包含沖突故障的校正控制安全約束最優(yōu)潮流(Corrective Security-Constrained Optimal Power Flow，CSCOPF)故障篩選方法。針對沖突故障，提出了改進(jìn)的CSCOPF模型，該模型對于是否包含沖突故障的問題均適用。以改進(jìn)模型為基礎(chǔ)，根據(jù)CSCOPF問題特點(diǎn)，提出利用預(yù)想故障后的再調(diào)整指標(biāo)為篩選指標(biāo)，對預(yù)想故障進(jìn)行迭代篩選。另一方面，通過新型的迭代故障

5、篩選策略處理沖突故障，根據(jù)對目標(biāo)函數(shù)的影響程度進(jìn)行沖突故障選擇。同時(shí)，為了提高求解包含關(guān)鍵故障的CSCOPF問題的效率，根據(jù)預(yù)想故障情景兩兩之間解耦的特點(diǎn)，在使用預(yù)測校正內(nèi)點(diǎn)法的過程中將原對偶系統(tǒng)分解成若干個(gè)塊矩陣，形成一個(gè)對角塊(Block Bordered Diagonal，BBD)形式的矩陣，利用分解并行內(nèi)點(diǎn)算法進(jìn)行求解。
　　本文所提出的包含沖突故障的PSCOPF和CSCOPF故障篩選方法均對IEEE標(biāo)準(zhǔn)算例和實(shí)際算例進(jìn)行