原对偶内点法与定界法在无功优化中的应用

本文将原有对偶内点法与分枝定界法综合应用于无功优化过程中,采用原对偶内点法进行全局寻优,运用分枝定界法进行离散变量（变压器分接头与电容／电抗器投切组数）的归整。针对实际情况,本文建立了一个新的综合目标函数。对实际电网的优化计算表明,本文算法具有良好的特性。     

原对偶内点算法对电力系统无功的优化分析

针对电力系统中无功优化的问题,从非线性规划的角度进行分析,提出了一种原对偶内点算法.考虑无功问题的定位复杂且非线性,利用原对偶内点算法进行位置判断及潮流分析.通过实际案例进行验证,结果显示原对偶内点算法的无功定位精准度、计算时间均优于已有遗传算法.     

基于改进内点法的区域电网无功优化

介绍了内点法的分支原对偶路径跟踪法,并针对某区域电网的无功电压现状,建立以网损最小为目标函数,并兼顾电压质量最好进行无功优化,有效降低了系统的有功网损,同时电压质量也得到提高。该优化方法对于大规模电网的无功优化具有一定的指导意义。     

基于原-对偶内点法的无功优化不可行问题研究

内点法已成功的应用到无功优化当中,但当不存在所有满足等式和不等式约束的解时,内点法就是不可行的。本文对原对偶内点法的不可行问题进行了研究,通过借助于约束的对偶变量和互补间隙提供的信息进行不可行探测,并将互补间隙作为惩罚项引入目标函数,解决了不可行问题。算例结果通过与非线性内点法相比较证明,本文算法较好对不可行问题进行探测和处理。     

一种电力系统无功优化综合算法的研究

比较了无功优化算法的两种典型算法——原对偶内点法和遗传算法;提出了在线无功优化的一种混合算法。实例计算表明该算法是可行而实用的方法。     

基于改进遗传算法与原对偶内点法的无功优化混合算法

基于改进遗传算法和原对偶内点法提出一种求解无功优化问题的混合算法。首先通过改进遗传算法求解无功优化问题中的离散变量,然后采用原对偶内点法求解与已获得离散变量最匹配的连续变量。在改进遗传算法中采用交叉、变异算子并基于可行域规则处理离散约束,有效提高了混合优化算法的整体寻优效率。在IEEE 118节点系统中的仿真计算结果验证了本文方法的有效性。该方法已应用于福建电网自动电压控制系统中。     

电力系统无功优化的原对偶内点算法及其应用

以电力系统中电压无功优化的非线性规划模型为基础,采用原对偶内点算法进行全局寻优;并在此基础上提出了一种预测校正方法,该方法通过协调解的最优性及可行性之间的关系提高算法的收敛性。对IEEE14节点和IEEE30节点系统的分析表明,带有预测校正方法的原对偶内点算法较单纯的原对偶内点算法所需迭代次数少,计算速度快,收敛性好。     

应用同伦内点法求解电力系统无功优化

针对电力系统在某些运行状态下无功优化的可行域为空，进而导致现代原对偶内点方法迭代发散的情况，通过引入同伦理论对无功优化不可行问题进行探测。算例表明，同伦内点算法在可行域存在时与传统的原对偶内点算法具有相近的计算复杂度，在无功优化不可行时则能有效进行不可行探测，具有一定的实用前景。     

求解离散无功优化问题的精确连续化方法

提出了一种求解离散无功优化问题的新算法。该方法对离散变量进行二进制编码,从而将离散变量转化为若干0-1变量的线性组合,并将二进制变量约束转化为等价的互补约束,再利用非线性互补函数将互补约束转化为等价的非光滑方程,对其进行光滑化处理后,将原问题转化成可微的非线性规划问题,并采用非线性原对偶内点算法求解。此外,还对离散变量编码的原理以及应用原对偶内点法中遇到的求导难点进行了介绍,并通过几个不同规模试验系统的计算分析,验证该方法能有效处理离散变量,而且具有良好的收敛性和精确性。     

考虑风电接入的电力系统无功优化

研究了含风电场的电力系统无功优化,提出了通过潮流计算得到风电场的无功补偿容量,利用非线性原-对偶内点法对整个电网进行无功优化的新方法。建立了风电机组的稳态模型,介绍了风电场在电力系统潮流计算中的处理方法。通过潮流计算得到风电场的无功补偿容量,建立以有功网损最小和电压水平最好的多目标无功优化模型,在满足各种约束条件下采用非线性原对偶内点法对该模型进行优化求解。通过烟台电网的实际计算结果验证了该方法的可行性和实用性。     

基于电压稳定的区域电网无功能力评价

区域电网无功能力作为电力网络安全运行的一个重要指标,直接关系到电力系统的经济性、安全性和可靠性.但目前研究主要集中在无功优化等方面,缺乏一种直接评价电网无功能力的方法.因此,结合静态能量函数提出了区域电网无功能力评估的新方法.首先,在保证电压稳定的情况下,通过内点法求出稳定运行状态情况下各节点参数以及在极限情况下的系统崩溃点数据,然后运用静态能量函数的思想获得各个运行状态下的能量函数值,最后建立表征区域电网无功能力的指标.阐述了新方法的应用背景和实现原理,并对IEEE-30 标准测试系统进行仿真分析,仿真结果证实了该方法的准确性和有效性.     

电力系统最优潮流的计算方法

为了保障电网安全稳定运行,结合当前条件,提出了一种求解电力系统最优潮流方法-原-对偶内点法.介绍了原-对偶内点法的基本思路和算法步骤,并用Matlab语言编写了关于原-对偶内点法的最优潮流程序.计算了14节点系统的发电成本,其结果表明原-对偶内点法对目标函数的优化效果更好,算法的中间量也能为调度提供合理的经济信号.     

基于OPF的实时无功电价及其分析

提出一种新的计算无功价格模型。在模型中引入静止无功补偿器(SVC)的生产成本,以丰富模型涵盖的经济信息。采用互补条件形成新的无功电价模型的Lagrange函数,详细分解实时电价模型,全面分析La-grange乘子λp、λq的经济意义,揭示出无功生产费用和经典经济调度的关联性。在IEEE-14节点系统上,针对不同负荷进行数字仿真,结果表明:SVC对系统无功定价产生积极影响,这说明所提模型的有效性。在更为广泛的系统IEEE-4—IEEE-118上的数字仿真表明:运用原始-对偶内点法(PD IPM)求解无功价格具有良好的鲁棒性。     

基于一种不可行内点法的电力系统无功优化

在应用内点法进行线性规划时,尚不能保证它的全面收敛性。提出了一种新的算法来求解无功线性优化问题。利用潮流雅可比矩阵直接变换求取灵敏度系数,建立无功优化线性规划模型,同时采用一种不可行内点算法来直接求解该问题。IEEE 14节点、30节点、57节点系统的计算结果表明,该算法能有效求解无功优化线性规划问题,同时在初始点的选择上不要求从内点启动,迭代收敛次数稳定,对计算系统的规模不敏感。     

基于电压稳定的区域电网无功能力评价

区域电网无功能力作为电力网络安全运行的一个重要指标,直接关系到电力系统的经济性、安全性和可靠性。但目前研究主要集中在无功优化等方面,缺乏一种直接评价电网无功能力的方法。因此,结合静态能量函数提出了区域电网无功能力评估的新方法。首先,在保证电压稳定的情况下,通过内点法求出稳定运行状态情况下各节点参数以及在极限情况下的系统崩溃点数据,然后运用静态能量函数的思想获得各个运行状态下的能量函数值,最后建立表征区域电网无功能力的指标。阐述了新方法的应用背景和实现原理,并对IEEE-30 标准测试系统进行仿真分析,仿真结果证实了该方法的准确性和有效性。     

计及UPFC的电力系统多阶段多目标无功优化算法

统一潮流控制器(UPFC)并联侧连续的无功调节能力为电力系统无功优化提供了新的控制手段。基于此,首先建立适用于新型UPFC拓扑的UPFC稳态模型;然后考虑无功设备动作次数的约束,明确多目标无功优化问题的目标函数和约束条件,建立计及UPFC的多目标无功优化模型;接着,提出一种多阶段方法对其进行求解,其中,第一阶段将原问题进行松弛并采取归一化的方法统一多个目标的量纲,第二阶段基于规格化平面约束法获取松弛问题的Pareto最优候选解集,并给出折衷解的选取方法,第三阶段基于三角罚函数法对折衷解中的整数变量进行归整,获取原问题的最优折衷整数解。最后,对南京西环网实际等值系统进行算例测试,验证了算法的有效性及UPFC在无功优化问题中的应用前景。     

求解动态无功优化问题的混合免疫遗传算法

无功优化是电力系统运行中提高经济性和电压安全性的重要措施,为防止静态无功优化可能导致无功控制设备的频繁操作,考虑并联电容器投切组数和有载调压变压器变比档位的调节次数约束,建立了电力系统动态无功优化模型。提出免疫遗传算法与非线性内点法相结合的混合算法进行求解,其中免疫遗传算法处理离散变量,非线性内点法处理连续变量,并在免疫遗传算法中设计独特的编码方式,使抗体能够自动满足动态约束。采用IEEE14系统的24时段无功优化问题进行仿真计算,动态无功优化后离散控制设备的调节次数很少,有功损耗比静态优化结果仅有轻微增加,算例结果验证了混合免疫算法的有效性。     

考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化

提出了一种考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化方法,研究负荷模型的不确定性对交直流系统无功优化的影响。本文将系统有功损耗最小、系统电压稳定裕度最大作为目标函数,基于负荷误差的正态分布特征,并利用二层规划理论方法,建立考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化数学模型。针对交直流无功优化非线性、多变量、多约束的特点,采用内点法和遗传算法相结合的混合优化算法求解上层模型,下层模型采用实数编码的改进遗传算法求解。采用基于IEEE30标准节点改进的交直流算例对提出的方法进行验证,结果验证了本文提出方法的可行性及有效性。     

基于简化零空间内点法VSC-HVDC离散化最优潮流的研究

在求解含电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current, VSC-HVDC)的交直流系统最优潮流(Optimal Power Flow, OPF)问题时,常使用原对偶内点法或智能算法。但原对偶内点法无法很好地解决含离散变量的OPF(如无功优化),而智能算法在解决此类问题时易陷入局部最优解,同时计算时间过长。因此,提出一种含离散惩罚函数的简化零空间内点算法。算法的主要思想是以简化零空间内点法(下称S-NSIPM)为框架,对连续变量进行优化,当收敛函数小于一定值时,在离散量的计算中引入罚函数,同时随着迭代量差值的变化随时调整罚函数的罚因子的大小。通过算例表明,该算法稳定性高,寻优和适应能力强,能够很好地解决含VSC-HVDC交直流系统的离散变量的优化问题。