一种在线电力系统静态稳定增强控制算法

提出了一种在线应用的电力系统静态稳定增强控制算法。这一算法基于连续线性规划技术，将增强控制问题分解为稳定临界点及其控制灵敏度的计算问题和基于灵敏度的优化控制问题。在前一个子问题中，运用基于连续潮流的间接方法分别计算得到每个故障的稳定临界点。在后一个子问题中，采用了参与控制集和部分变量的可控区间限制等策略来提高线性规划问题的计算有效性。一个3000节点的实际系统的应用表明，文中所提算法是有效实用的。     

一种基于连续线性规划的静态稳定预防控制方法

针对故障后不存在静态稳定平衡点的严重失稳故障,提出了一种静态稳定预防控制算法。该方法基于连续线性规划技术,将预防控制问题分解为故障参数空间上虚拟稳定临界点及其控制灵敏度的计算子问题和基于灵敏度的线性规划控制子问题。在前一个子问题中,运用故障连续潮流工具分别计算得到每个失稳故障的虚拟稳定临界点;在后一个子问题中,采用了筛选参与控制集和限制可控区间等策略来提高线性规划问题计算的有效性。对国外一个3000节点的实际系统的应用表明了所提出的算法是有效、实用的。     

基于统一灵敏度法的静态电压稳定预防控制

针对低电压校正控制和电压稳定裕度提高的预防控制采用不同的灵敏度指标和控制程序问题,提出了新的静态稳定预防控制方法。该法基于电压稳定灵敏度的等效分析,对电压校正和提高稳定裕度的控制措施进行综合排序,对不同类型的严重故障加入相应的控制约束,建立基于灵敏度的优化控制子问题实现对两方面的安全控制。在算法实现中,采用曲线拟合方法快速计算故障后的稳定裕度,并分析了提高算法效率的方法。该算法不需要计算零特征根的左特征向量,节省了计算量,且在临界点处能够提供相同的控制灵敏度排序。通过对实际的703节点系统仿真,结果验证了所提出的方法是有效的。     

交直流电力系统暂态安全稳定在线紧急控制策略并行算法

针对在线策略优化约束和控制措施考虑不足以及计算速度无法满足在线要求等问题,基于参与因子、综合电气距离、无功电压灵敏度及安全稳定裕度,提出了直流系统功率紧急调制、切机、切负荷和局部电网解列的量化控制性能指标和两阶段在线策略优化集群计算方法。在各阶段计算中,依据控制措施性能指标进行措施组合,形成计算任务,按控制代价对计算任务排序形成调度队列,提交集群系统进行并行计算。首先计算暂态功角稳定紧急控制策略,实现直流紧急调制与切机和匹配切负荷的协调;然后,在暂态功角稳定策略的基础上,进行暂态电压和频率安全稳定策略的计算,实现暂态功角稳定控制与暂态电压和频率安全稳定控制的协调。仿真实例验证了算法的有效性。     

考虑柔性交流输电系统设备控制的校正型安全约束最优潮流

为提升安全约束最优潮流调度的经济性与安全性,提出一种基于直流潮流的考虑柔性交流输电系统(FACTS)设备控制的校正型安全约束最优潮流模型。在线路故障发生后,通过FACTS设备校正措施,将线路潮流控制在其容许范围内。由于所提模型为大规模的非凸、非线性优化问题,难以直接求解,因此先采用大M法,将原非线性优化模型转换为混合整数线性规化模型,并采用Benders分解算法将转换后的模型分解为基态最优潮流主问题与N-1故障校验子问题。通过固定整数变量的方法,将非凸的混合整数优化子问题转换为线性规划子问题,从而能向主问题返回对应的Benders割。6节点系统与IEEE RTS-79节点系统算例验证了所提模型与算法的有效性。结果表明,考虑FACTS设备校正控制的安全约束最优潮流能有效提升调度运行的经济性。     

基于滤波器-信赖域方法的最优潮流算法

在电力市场环境下，求解诸多问题都需要最优潮流作为理想的工具。该文基于滤波器和信赖域的思想提出了求解最优潮流的新算法：由信赖域决定线性化步长，线性规划子问题由多步中心校正原一对偶内点法进行求解，并采用了考虑电网拓扑的物理策略和动态调整线性规划子问题的收敛判据策略来改善最优潮流算法的稳定性和收敛性。该算法通过逐次求解线性规划子问题，在滤波器中利用多目标规划的优超(Domin Rllce)概念决定是否接受新的点，算法本身具有非单调的性质。通过与预测一校正方法的比较，进一步验证了多步中心校正方法的求解效率。对系统规模从14节点到662节点的7个电力系统作了全面的数值计算，计算结果表明，该算法具有较高的稳定性和快速收敛性，具有实用意义。     

基于深度强化学习的电-气区域综合能源系统安全校正控制决策方法

电–气区域综合能源系统电、气相互耦合与影响,使得其安全校正控制难度大且对快速性要求高,为此,提出一种基于深度确定性策略梯度(deepdeterministicpolicy gradient,DDPG)算法的安全校正控制决策方法。首先,进行系统多能流与变量分析,建立安全校正控制的目标与约束条件。然后,构建基于DDPG的安全校正控制模型,设计目标奖励和各种约束条件奖励,提出结合基于综合灵敏度的安全校正知识经验设计目标奖励函数,使调整具有方向性,且目标奖励考虑能量枢纽(energy hub,EH)的经济效益及其可再生能源消纳;通过智能体离线训练,使其能够在线做出实时最优的安全校正控制策略,预先产生专家经验数据集存放于经验回放池,提高训练速度和收敛性。最后,通过含EH电–气区域综合能源系统仿真算例验证了所提方法的有效性。     

一种基于扩展线性规划的在线最优潮流方法

提出了一种基于对偶松弛法的扩展凸规划和序列线性规划相结合的在线最优潮流方法。通过分析核心约束交换逻辑的物理内涵,使优化过程清晰可理解;通过一个独立的探测和处理不可行解的预过程,使核心优化计算摆脱了不可行问题;通过引入控制效能指标,使低效控制解的数目减少,增强了结果的可操作性;通过扩展凸规划方法,使各种可分目标得到有效处理,部分实现了目标函数和算法自身的分离。该方法可灵活应用于在线安全校正控制及在线优化调度。在几个测试系统及一个省级实际电网上进行了数值试验,结果表明该方法是快速可靠的。     

基于源-荷协同的电网静态安全校正最优控制算法

为消除N-1事故情况下的线路过载和节点电压越限,提出了一种基于源-荷协同的电网静态安全校正最优控制算法。针对调整机组出力和切负荷两种静态安全校正措施,分析电网静态安全校正控制代价,在满足电网静态安全约束前提下,以系统整体控制代价最小为目标,建立电网静态安全校正控制模型。考虑可控负荷的离散特性,按切负荷代价由小到大的顺序形成切负荷控制策略表,并应用灵敏度指标从切负荷策略表中截取候选切负荷策略,分析各切负荷策略代价,协同静态安全校正控制模型,求解最小切负荷策略下发电机组出力的可行解。算例分析验证了离散的切负荷策略对应切负荷方案可行性强,避免负荷欠切和过切问题,源-荷协同静态安全校正控制能以最小控制代价有效消除N-1状态的节点过电压和线路过载。     

短期电能计划安全校正软约束模型

对比了发电计划安全校正常用2种方法:灵敏度反向配对法和线性规划法.其中线性规划法由于其各约束条件均为硬约束,可能存在无解的情况.实际应用中如果不能彻底消除越限,要给出一个减弱越限程度的解以供决策参考.分析了常规安全校正模型中目标函数和约束条件的特点,基于摄动原理,引入不同特性的偏差变量和罚系数作为摄动量,构造了软约束优...     

消纳大规模风电的在线滚动调度策略与模型

提出了能有效提高电网消纳风电等间歇式能源能力的发电计划在线滚动修正策略,并给出了其与日前计划优化的关系。同时,给出了相应的优化调度模型。基于拉格朗日对偶松弛法的框架,将原优化问题转换为拉格朗日对偶优化问题的主问题和子问题两部分。然后,基于模型凸规划的特点,提出了子问题的逆向递推的改进动态优化算法。该算法具有多项式复杂度...     

基于发电机功率分配因子的静态电压稳定预防控制

针对静态电压稳定预防控制实用性的问题,提出一种在线静态电压稳定预防控制算法。该算法引入未来时刻发电机功率分配因子作为电压稳定裕度的控制变量,利用电压稳定裕度对各类控制参数的灵敏度信息,通过集中调度和预选参与调度集等策略,形成预防控制所需要的线性规划模型,给出预防电压失稳的调度方案。算法的优点是可将严重故障和失稳故障放在统一的模型中求解;引入未来时刻发电机功率分配因子作为电压稳定裕度的控制变量,可有效地减少其他控制参数的调整量。对湖南实际电网750节点系统的试验,证明了所提方法的有效性和实用性。     

Power system state scheduling with the two-stage problem

Traditional statements of optimization problems in power system state scheduling lead to complexities at the on-line correction of variables. This paper considers a stochastic optimization problem with corrective functions of the given analytical type. The problem solution gives scheduled values of the state variables and the adjustment coefficients for corrective functions. The corrective functions represent a response of the control system to the unforeseen deviations in operation conditions. The preliminarily obtained coefficients of corrective functions allow a very easy and quick organization of the on-line optimal state correction. Dual variables of the optimization task can be corrected as well for fast spot price adjustment. A case study demonstrating the efficiency of state control using the suggested approach is considered     

采用Benders分解含机组禁止运行区间的安全约束最优潮流

由于机组的物理结构特性等原因,机组的部分出力区间无法达到,又称其为发电机禁止运行区间,如果在安全约束最优潮流中未考虑禁止运行区间,可能会导致线路故障后机组的校正出力无法消除潮流越限。提出了考虑发电机禁止运行区间的安全约束最优潮流。由于所提模型为大规模的混合整数线性优化问题,难以直接求解,采用Benders分解算法将模型分解为基态最优潮流主问题与短、长期N-1故障校验子问题。通过固定整数变量的方法,将非凸的混合整数优化子问题转换为线性优化子问题,从而能向主问题返回对应的Benders割。6节点与IEEE RTS-96节点算例验证了所提模型与算法的有效性。     

Security-constrained optimal rescheduling of real power usingHopfield neural network

A new method for security-constrained corrective rescheduling of real power using the Hopfield neural network is presented. The proposed method is based on solution of a set of differential equations obtained from transformation of an energy function. Results from this work are compared with the results from a method based on dual linear programming formulation of the optimal corrective rescheduling. The minimum deviations in real power generations and loads at buses are combined to form the objective function for optimization. Inclusion of inequality constraints on active line flow limits and equality constraint on real power generation load balance assures a solution representing a secure system. Transmission losses are also taken into account in the constraint function     

利用目标规划进行有功无功校正对策分析

本文提出用目标规划方法进行电力系统有功无功校正对策分析。这个方法利用优先等级来解决互相矛盾的多目标控制问题,在常规线性规划法有解的情况下,能绐出一组可行解,在通常线性规划方法无解的情况下,本方法也能给出目标规划意义下的尽可能优的解,为调度员提供一组校正对策的参考方案。本方法在IEEE30节点系统和东北电网102节点系统上进行了计算,证明本算法是正确的和有效的。     

基于高斯混合模型及近似线性规划的风电系统校正控制方法

提出一种基于高斯混合模型及近似线性规划的风电系统校正控制方法。考虑到风电及负荷功率预测误差的非高斯特性及相关性,建立了描述风电及负荷功率联合概率分布的高斯混合模型。考虑切负荷、发电机功率调整以及统一潮流控制器等控制措施,以控制代价最小为目标函数,构建了计及电压、频率及线路潮流等静态安全约束的风电系统校正控制优化问题的数学模型。为求解含不确定变量的非线性优化问题,依据高斯混合模型的性质,在稳态运行点的邻域内将非线性约束近似转化为线性约束,用线性规划方法求解,并不断迭代直至收敛。最后,将该方法应用于修改后的IEEE 10机39节点算例系统验证其有效性,与场景法的对比结果表明该方法求解效率较高,且具有较好的经济性。     

基于分布鲁棒优化的含风电系统静态安全校正控制方法

提出一种计及风电出力不确定性的电力系统静态安全校正控制方法。考虑与风电预测方法的合理对接,采用风电预测出力的区间及期望值信息描述风电的不确定性。以调整措施耗费的经济成本最小为目标,考虑发电机出力调整和切负荷2种控制措施,建立考虑风电波动的有功安全校正控制模型。基于分布鲁棒线性优化理论,将含有不确定性参数的校正控制模型转化为仅含确定性参数的鲁棒对等模型,并采用线性规划方法进行求解。某区域电网算例结果表明,所提模型得到的校正控制方案能够应对各种可能的风电波动;同时,该模型可实现控制策略经济性与鲁棒性的相互转化,并能给出控制策略鲁棒性程度的概率评价。