大規(guī)模電網(wǎng)分層分區(qū)解耦的最優(yōu)潮流.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，以及各區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)工程的推進，造成傳統(tǒng)的集中式全網(wǎng)最優(yōu)潮流越來越難以滿足在線分析與實時控制的要求;同時集中式串行計算方式存在數(shù)據(jù)外泄風(fēng)險高，數(shù)據(jù)傳輸量大，計算“維數(shù)災(zāi)”等問題?？焖?、高效、穩(wěn)定的分區(qū)解耦分布式算法已成為解決大規(guī)模OPF的關(guān)鍵。
　　為實現(xiàn)分區(qū)解耦計算，首先需要利用分區(qū)方法將一個大的電力系統(tǒng)分為多個區(qū)域系統(tǒng)，接著利用分解協(xié)調(diào)算法對多區(qū)域系統(tǒng)進行解耦分布式計算。因此，本文研究主要涉及兩個主要

2、內(nèi)容，一是分區(qū)方法，二是分解協(xié)調(diào)算法。在電網(wǎng)分區(qū)方法上，本文提出了與分層分區(qū)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的電壓分區(qū)方法。500kV/220kV電磁環(huán)網(wǎng)會給電力系統(tǒng)運行帶來諸多的不利影響，打開電磁環(huán)網(wǎng)形成分層分區(qū)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)將是電網(wǎng)的發(fā)展方向?；诜謱臃謪^(qū)結(jié)構(gòu)的特點,提出了以220kV電壓等級為依據(jù)的分區(qū)方法，將大電網(wǎng)劃分為500kV及以上電壓等級的輸電網(wǎng)和多個220kV及以下電壓等級的高中壓配電網(wǎng)。這樣的分區(qū)方式能得到幾個規(guī)模適中、區(qū)域間連接耦合較弱的子網(wǎng)，

3、也與現(xiàn)實基于電壓等級的電力調(diào)度相適應(yīng)。在將全網(wǎng)數(shù)據(jù)按區(qū)域進行歸類的實現(xiàn)上，提出了節(jié)點注入電流法。在求解多區(qū)域系統(tǒng)的最優(yōu)潮流問題中，采用了兩種高效的分解協(xié)調(diào)算法——分解協(xié)調(diào)內(nèi)點法、改進近似牛頓方向法。分解協(xié)調(diào)內(nèi)點法通過對邊界節(jié)點“一分為二”及增加耦合約束條件，實現(xiàn)了多區(qū)域模型的等價轉(zhuǎn)換，并利用魯棒性好的現(xiàn)代內(nèi)點法進行求解，使各區(qū)域的內(nèi)部變量保持相互獨立，只需要邊界變量信息的傳遞協(xié)調(diào)，從而實現(xiàn)了分區(qū)解耦后的最優(yōu)潮流分布式計算;改進近似牛頓方

4、向法是在近似牛頓方向法的基礎(chǔ)上，保留了簡約修正方程中潮流方程的梯度部分，使獲得的近似牛頓方向更好地逼近于純牛頓方向，使其對較強耦合系統(tǒng)也能實現(xiàn)完全解耦。所提的兩種分解協(xié)調(diào)算法都具有一個顯著的特征，其修正方程都具有對角加邊的結(jié)構(gòu)。利用對角加邊結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)修正方程的降階解耦，大大減少了修正方程的維數(shù)，提高了計算速度和減少了計算機內(nèi)存占用，同時也實現(xiàn)了分區(qū)解耦計算。
　　通過搭建多個具有分層分區(qū)結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)，首先利用所提出的節(jié)點注入電流