電力系統(tǒng)多區(qū)域無功優(yōu)化分布式算法研究.pdf

1、電力系統(tǒng)分層分區(qū)調(diào)度和電力市場(chǎng)發(fā)展,造成了區(qū)域間數(shù)據(jù)完備收集和交換不可行,使得集中的無功優(yōu)化計(jì)算很難實(shí)施,而各子區(qū)域獨(dú)立的簡(jiǎn)單等值計(jì)算會(huì)帶來很大誤差。如何解決數(shù)據(jù)資源分布的一體化無功優(yōu)化計(jì)算就成了一個(gè)突出的問題。本文結(jié)合輔助問題原理(Auxiliary Problem Principle, APP)算法和內(nèi)點(diǎn)法,對(duì)電力系統(tǒng)多區(qū)域無功優(yōu)化問題的分布式計(jì)算方法進(jìn)行了深入的研究,具體內(nèi)容如下:本文從無功優(yōu)化的分區(qū)模型和APP方法的本質(zhì)出發(fā),分

2、析了局部平衡節(jié)點(diǎn)與全局平衡節(jié)點(diǎn)的關(guān)系,提出了舍棄局部平衡節(jié)點(diǎn)的新策略,并對(duì)其有效性進(jìn)行了理論分析。由于新策略中省去了局部平衡節(jié)點(diǎn)的電壓相角變量以及平衡節(jié)點(diǎn)相角之間的歸算,從而提高了APP算法的計(jì)算速度和編程效率。另外,論文還分析了子區(qū)域內(nèi)點(diǎn)法的局部收斂在分布式迭代過程中對(duì)全局收斂的影響,提出了一種內(nèi)點(diǎn)法收斂精度的動(dòng)態(tài)調(diào)整策略。該策略在保證全局收斂精度的基礎(chǔ)上有效減少了子區(qū)域的內(nèi)點(diǎn)法迭代次數(shù),從而大幅提高了計(jì)算速度。本文提出了一種高效的求

3、解多區(qū)域無功優(yōu)化問題的分布式內(nèi)點(diǎn)法。通過邊界節(jié)點(diǎn)的復(fù)制及其相關(guān)耦合約束的引入,使互聯(lián)電網(wǎng)中各子區(qū)域內(nèi)部變量相互獨(dú)立,僅與復(fù)制變量有關(guān),也使內(nèi)點(diǎn)法的集中線性修正方程系數(shù)矩陣具有分塊對(duì)角帶邊的特殊結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,論文將該線性方程分解為相互獨(dú)立的子區(qū)域內(nèi)部約束方程和復(fù)制節(jié)點(diǎn)的耦合約束方程,在每次內(nèi)點(diǎn)法迭代中分布分塊求解內(nèi)部變量和耦合變量,從而實(shí)現(xiàn)多區(qū)域無功優(yōu)化的分布式計(jì)算。該算法中,計(jì)算內(nèi)部變量的各子區(qū)服務(wù)器和計(jì)算耦合變量的協(xié)調(diào)器之間的數(shù)據(jù)