基于奇异值分解和内点法的交直流电力系统电压稳定裕度研究

基于奇异值分解和原对偶内点法的思想,提出了一种求取AC/DC电力系统静态电压稳定裕度的新思想.在充分考虑了直流系统的控制方程和网络方程后,基于雅可比矩阵的左右特征向量得到系统的易失稳点和灵敏度指标.利用原对偶内点法对系统的稳定裕度分析后,对弱节点无功补偿提高了整体的稳定裕度.IEEE-30节点算例分析表明了该方法的有效性.     

基于奇异值分解和内点法的交直流电力系统电压稳定裕度研究

基于奇异值分解和原对偶内点法的思想,提出了一种求取AC/DC电力系统静态电压稳定裕度的新思想。在充分考虑了直流系统的控制方程和网络方程后,基于雅可比矩阵的左右特征向量得到系统的易失稳点和灵敏度指标。利用原对偶内点法对系统的稳定裕度分析后,对弱节点无功补偿提高了整体的稳定裕度。IEEE-30节点算例分析表明了该方法的有效性。     

基于内点法和遗传算法相结合的交直流系统无功优化

为简化传统交直流混合系统潮流计算方法,提出了一种改进算法。该算法采用Gauss-Seidel迭代法求解直流系统,通过调整换流变压器的变比以使换流器的触发角运行在合适的值域,再与交流系统交替迭代求解。针对遗传算法适合处理离散变量但容易陷入局部最优而内点法具有方向性但不适合处理离散变量的不足,提出一种内点法和遗传算法相结合的混合算法对交直流系统无功优化模型求解,交流系统中少量的离散控制变量及直流系统控制变量采用遗传算法求解而交流系统中大量的连续控制变量则采用内点法求解。混合算法结合了两种算法的优点,可以方便地处理离散变量且具有明显的方向性。通过实例仿真验证了该算法具有收敛性好、运算速度快等优点。     

基于Bender''s分解和内点法的无功优化规划

对于目标为网损费用和无功设备投资费用最小的无功优化规划问题，Bender’s分解技术是一种有效的解决方法。原一对偶仿射尺度法作为一种被证明具有多项式时间复杂性的方法，已经被用于无功优化的计算中。本文结合Bender’s分解技术和原一对偶仿射尺度法，解决了城市高中压配电网的长期无功优化规划问题。通过实际电力系统的计算结果表明，此算法的迭代收敛次数稳定，优化结果的经济效益明显，适合于大规模电力系统的无功优化规划计算。     

交直流系统离散无功优化精确化方法的研究

高压直流输电近年来在大容量电能传输中得到广泛的运用,其在经济性和运行特性方面有着突出的优点,利用交直流混联系统在各区域电网之间互联成为一种重要的输电方式。交直流系统的最优潮流(optimal power flow,OPF)特别是无功优化是系统的一个重要的研究方向,解决无功优化问题中的离散变量的优化问题一直是计算中的一个难点。本文以交直流系统的节点功率平衡方程和直流网络方程为基础,结合无功优化的理论,设计出一种解决离散变量问题的内点算法,以系统网损最小为目标函数进行无功优化计算,通过两个算例,验证了该算法解决交直流系统无功优化中离散变量优化的可行性。     

基于静态能量函数法确定交直流系统最优无功补偿点

由负荷节点的能量函数表达式,提出趋势指标和裕度指标分别用于判断交直流系统的最优无功补偿点和量化系统的裕度.在候选点处进行无功补偿,并对无功补偿前后交直流系统的能量袼度、临界电压和临界能量值进行分析.经不同补偿方案下补偿效果的对比以及趋势指标与奇异值分解法计算的弱节点进行对比,验证了基于静态能量函数法选取的交直流系统最优无功补偿点是准确、有效的.     

基于遗传算法和内点法的无功优化混合策略

基于遗传算法与内点法，文中提出了一种新颖的混合策略来求解无功优化问题：不考虑无功优化中的离散约束，采用内点法求解得到初始解；根据优化变量的不同性质，将原无功优化问题分解为离散优化和连续优化2个子问题，并采用遗传算法和内点法交替求解。在遗传迭代的不同阶段，针对种群个体的不同特点，分别对遗传算法和内点法的具体实施方案进行了动态调整，使两者的优化结果互为基础、相互利用，保证了混合策略的整体寻优效率。IEEE30和IEEE118节点系统的仿真计算结果表明：与其他混合算法相比，该混合策略在计算速度和优化效果方面都具有明显的优势。     

基于非线性内点理论的交直流系统无功优化新模型

在交流侧有载调压变压器(Load tap changing transformer,LTC)支路中引进虚拟节点,并通过虚拟节点的电压来表示有载可调变压器支路功率方程;对于直流系统,在换流变压器的理想变压器和换流阻抗之间引进一个虚拟节点,虚拟节点电压幅值等一些变量被用来表示换流器支路方程;耦合方程把不同坐标系下的方程耦合到一起,由此建立了交直流混合系统无功优化问题的二阶新模型。预测-校正原对偶内点法被用来实现这个无功优化问题,该模型的海森矩阵在优化过程中是恒常矩阵,只需要计算一次,这样缩短了内点法的计算总时间。通过测试系统对新模型与传统模型进行仿真计算比较,结果验证了所建模型有较好的收敛特性。     

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。     

基于内点法和遗传算法无功优化的比较及应用

无功优化是电力系统实现电压和无功功率最优控制和调度的基础，使用者对无功优化程序功能的需求不同，采用的无功优化算法也不尽相同，内点法和遗传算法是其中较具代表性且差异较大的2种，对基于内点法无功优化的数学模型，遗传算法的适应度函数和收敛判据进行改进，在IEEE6节点系统进行校验，并分析其在湖北恩施电网无功优化控制方面的应用，结果表明，内点法无功优化的结果比改进遗传算法无功优化的结果差，且处理离散变量不方便，但计算速度快于改进遗传算法，随问题规模增大，内点法的这一优势更明显。     

基于内点法的交直流系统电压稳定性评估

针对交直流系统稳定分析时直流变量约束、运行方式调整以及计算收敛性问题,基于原始-对偶内点法提出分段求解交直流系统负荷裕度的新算法。由交直流网络间的耦合关系和换流器转换方程,推导出直角坐标系交直流系统的Jacobi、Hessian矩阵,进而用原始-对偶内点法求解直流控制方式不变的交直流系统的负荷裕度。交直流系统直流控制方式会发生调整,提出分段求解负荷裕度的方法,即分别用内点法求解系统不同直流控制方式的最大负荷增量再求和,该方法能方便考虑直流变量约束及运行方式的调整。经算例验证该算法在交直流系统稳定计算中对初始值选择要求不高,收敛迭代次数少。     

交直流系统的动态无功优化

考虑直流输电系统对功率与电压的调节能力,建立了交直流系统的动态无功优化模型。模型的目标函数为交直流电网的全天网损最小,约束包括交直流系统的潮流约束、所有直流变量的控制约束、离散控制变量动态调节次数约束及节点电压的安全约束。模型求解是一个多时段非线性混合整数规划问题。以混合算法为基础,提出了交直流系统的动态无功优化混合智能算法。以PSASP 36节点系统为例,通过仿真计算验证了所建模型和算法的有效性,说明了动态无功优化在交直流输电网络中具有更大的降损潜力。     

基于现代内点算法的交、直流混联输电系统充裕度评估

在确定交、直流混联输电系统可靠性模型的基础上,基于元件状态持续时间抽样的蒙特卡罗模拟法抽取系统状态,提出交、直流混联输电系统的负荷削减非线性规划模型,并运用现代内点算法进行求解.算例证明:相对于以往的线性规划模型和求解算法,在保证计算速度的情况下,该模型和算法能获得更精确可信的可靠性指标;通过改进的IEEE 30系统进...     

考虑换流站独立控制约束的交直流系统静态无功优化方法

交直流互联电网的三级电压控制结果应当满足换流站运行的独立控制方式,为此,提出一种考虑换流站独立控制约束的交直流系统静态无功优化方法.新模型以三级电压控制周期内直流功率及离散调压设备保持初始运行状态不变为基本假设,在常规交直流系统静态无功优化模型基础上,进一步考虑了直流系统就地无功平衡的死区控制约束以及直流配套电源的非固...     

用于电力系统无功优化的内点法与遗传算法的比较研究

通过在线无功优化，降低网损、保证电压质量，对供电企业的经济运行是非常必要的。本文就在线无功优化的特点，结合无功优化方法中比较具有代表性且差异较大的两种方法——内点法和遗传算法进行研究和比较，针对解决在线无功优化问题提出一种新思想：内点法和遗传算法相混合的算法。     

计及直流功率日调节次数约束的交直流系统无功优化实用化方法

目前大多数交直流混联系统无功优化计算方法还无法考虑直流输电功率调节次数限制,影响了无功优化计算的实际应用。将计及直流功率日调节次数限制的交直流系统无功优化问题的求解分解为96个时间断面的连续无功优化计算、直流输电功率曲线的阶梯化和在确定各个时段直流输电功率情况下的连续无功优化计算3个阶段,较好地解决了交直流混联系统无功优化计算工程化问题。最后用南方电网500 k V主网架系统数据进行了测试,验证了该算法的合理性。并分析了不同直流功率日最大调节次数取值对无功优化计算的影响。     

交直流输电系统中换流器直流侧的无功功率

为准确分析计算交直流输电系统的无功功率,采用基于任意周期电压电流的无功功率数学模型,推导了交直流输电系统的无功功率模型,阐述了交直流输电系统中无功功率的物理本质。利用实时仿真软件PSCAD/EMTDC对一个典型的交直流输电系统建模并分析计算其仿真输出波形及数据,求得电路中的有功功率、无功功率,证明了无功电压、电流偶对概念的普适性和基于任意周期电压电流的无功功率数学模型的通用性。指出电路中无功功率的物理本质就是不同频次电压电流的相互作用,并且满足能量守恒定律。     

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。     

大规模超高压交直流系统最优潮流的研究

建立了电力系统大规模超高压交直流系统最优潮流联立求解的数学模型,将交流系统和直流系统统一在一个模型里求解,避免了传统的交替计算或功率等价法的不确定性,直接反映直流网络特征和交直流变量之间耦合关系,寻求最优解;同时提出了基于现代内点理论的求解算法,并对节点数118～7060等多个大规模测试或实际系统的仿真计算,表明本算法具有计算时间短、收敛性好等特点,是电力系统主要的网络分析和优化工具之一;亦可作为电力系统底层应用模块,为其他高级应用软件提供数据支持.