混合输电权设计及其内点法实现

基于交流最优潮流模型,提出了混合输电权概念,包括点对点的输电权和关口输电权组合,建立了实现该输电权拍卖的模型。利用非线性内点法形成新的线性迭代系统保持了原有最优潮流中的对称性及稀疏结构,通过对原有最优潮流进行少量修改即可实现该输电权的拍卖计算。IEEE 9节点算例证明了文中所提方法的有效性,对交流潮流模型下实现输电权拍卖计算进行了有益的探索和尝试。     

电力市场中的阻塞调度

提出了电力市场中进行阻塞调度的一种方法。该方法以购电费用增加最小为目标函数,考虑了电力市场中的约束条件,用非线性内点法最优潮流实现电力市场中的阻塞调度控制。此方法还解决了阶跃形报价曲线难以求导的问题,得到既保证电力系统经济性又满足电力系统安全性的最优调度计划。实例计算表明该方法正确、可行。     

最优潮流的原对偶内点法矢量化实现

为提高计算速度,采用矢量化技术实现最优潮流计算.通过将同类型的优化变量集中排列,建立最优潮流模型的矢量化表达形式.采用原对偶内点算法求解该模型,建立梯度矩阵及海森矩阵线性组合的矢量化计算公式.求解修正方程时,对系数矩阵进行近似处理,对修正方程系数矩阵采用LDLT算法进行分解.采用近似最小度(AMD)算法对系数矩阵进行排序,减少分解所产生的注入元.基于C/C++开发电力系统矢量运算支持库,设计动态稀疏存储策略进一步提升最优潮流程序的计算速度.对多个测试系统进行仿真计算表明:矢量化可简化最优潮流的程序逻辑并提高程序运行速度.     

基于最优潮流的实时电价分解模型及其内点法实现--兼论最优潮流中乘子的经济意义

简要总结实时电价研究及与其联系密切的最优潮流(OPF)的进展;提出 一种基于最优潮流的实时电价计算方法,并可以将有功、无功的实时电价分解到各种辅助服 务(旋转备用、网损补偿、电压支持、网络安全等)中;应用内点(interior point)算法求解 该模型,从而避免安全性定价剧烈波动的问题(“go”“nogo”)。     

基于原对偶内点算法的实时电价研究

实时电价是电力市场中的重要概念。本文介绍了基于最优潮流(OPF)的实时电价模型以及原对偶内点算法的基本原理,并讨论了向心参数的取值对该算法收敛性的影响。通过对IEEE14节点系统的仿真分析,结果表明,有功实时电价比无功实时电价大的多;向心参数的取值对原对偶内点算法很重要,它的大小直接影响算法的收敛性和解的可行性。     

原-对偶内点法最优潮流在电力系统中的应用

结合电力系统的特性，提出了一种基于稀疏技术的原－对偶内点法求解最优潮流问题，它在处理等式约束和变量型不等式约束时，能够同时处理函数型不等式约束，并且没有新的注入元注入系统。提出了一种新的迭代步长和中心方向的修改策略，同经典的牛顿法最优潮流比较表明，不需要预估有效约束集和进行试验迭代，易于编程实现。     

电力市场环境下基于最优潮流的阻塞管理

简要介绍了电力市场的模式和阻塞产生的原因,分析了我国现阶段电力工业改革的现状后提出了以再调度形式来解决阻塞问题.将原-对偶内点法与最优潮流结合起来,以购电费用为优化目标函数,运用内点法满足电力系统的控制变量的约束和状态变量的约束,来解决阻塞问题.在介绍了最优潮流的发展后,介绍了原-对偶内点法最优潮流的一般性解法并推导了其矩阵形式的一般表达式.结合现阶段我国电力工业改革的具体情况确定了优化目标函数的具体表达形式.根据功率平衡确定了等式约束条件,结合阻塞管理的特点确定不等式约束条件.最后分析了这种方法的实用性和可行性.     

电力系统最优潮流新模型及其内点法实现

为了加快内点法求解电力系统最优潮流OPF(optimal power flow)问题的计算速度,通过在有载调压变压器LTC(load tap changing transformer)支路模型中增加虚拟节点,其支路功率方程由该节点的电压来表达,使其不含有变压器变比这个变量,由此在直角坐标系中建立了电力系统最优潮流问题的二阶新模型。该模型的海森矩阵在优化过程中是恒常矩阵,只需要计算1次,缩短了内点法的计算总时间。利用列近似最小度法COLAMD(column approximate minimum degree)对内点法牛顿方程的系数矩阵进行节点优化排序,以减少三角分解注入元的产生,从而进一步减少优化时间。通过对IEEE14到IEEE300的5个测试系统进行了仿真计算,结果验证了所建模型与方法的正确性与有效性。     

计及用户响应的实时电价模型及其内点法实现

实时电价（spot price）是电力市场中的重要概念。为准确地对实时电价进行计算、预测和分析，在实时电价的计算方法中考虑负荷的价格响应模型是至关重要的。文中在基于内点法最优潮流的实时电价算法的基础上，进一步建立了负荷与实时电价的互动模型。该方法避免了引入新的未知量，仅通过对扩展海森矩阵对角元素的修改即可实现。而且，为了考虑跨时段负荷转移的作用，文中把该方法进一步扩展到多时段负荷价格响应模型。IEEE 30节点算例表明了该方法的有效性。     

计及用户响应的实时电价模型及其内点法实现

实时电价(spot price)是电力市场中的重要概念。为准确地对实时电价进行计算、预测和分 析,在实时电价的计算方法中考虑负荷的价格响应模型是至关重要的。文中在基于内点法最优潮 流的实时电价算法的基础上,进一步建立了负荷与实时电价的互动模型。该方法避免了引入新的 未知量,仅通过对扩展海森矩阵对角元素的修改即可实现。而且,为了考虑跨时段负荷转移的作 用,文中把该方法进一步扩展到多时段负荷价格响应模型。IEEE 30节点算例表明了该方法的有 效性。     

求解离散无功优化的非线性原-对偶内点算法

针对无功优化计算中离散变量和连续变量共存问题,提出用直接非线性原一对偶内点法内嵌罚函数的新算法。通过对几个不同规模试验系统计算分析,并与Tabu搜索法求得的结果比较,证明了该方法是有效的,而且在计算速度、收敛性和优化精度上都优于Tabu搜索法。这使内点法在解决非线性混合整数规划无功优化的有效性和实用性方面更进了一步。     

基于内点法的快速解耦最优潮流算法

在电力市场环境下,最优潮流是计算实时电价的有力工具,因而就对最优潮流的计算速度提出了更高的要求。为适应一需求,本文在常规的内点法最优潮流的基础上提出了快速解耦内点法最优潮流,即把快速解耦的思想引入进来使其修正方程系数矩阵常数化,使每次迭代所需时间大大缩短,显著提高了计算速度。通过测试系统的计算表明该算法具有计算速度快,鲁棒性好的特点。     

网络流和内点法结合的有功动态优化调度

为便于电力市场柔性地做出决策，研制灵活的求解、分析有功优化调度模型和算法就显得特别重要。文中将有功潮流方程表达成网络流形式，结合内点法的预测校正、前瞻技术和稀疏处理技术，建立了适用于多种方式计算的、动态的有功优化调度模型和算法，可以作为电力市场环境下有功优化调度分析的辅助工具。     

基于信赖域内点法的最优潮流算法

在电力市场环境下 ,诸多问题 (例如实时电价、网络阻塞管理和可用传输能力的计算等 )都需要最优潮流 ( OPF)作为理想的工具。文中基于信赖域的思想提出了求解 OPF的新算法。该算法连续求解线性规划 ( LP)子问题 ,通过信赖域决定线性化步长的选取 ,由多步中心校正原—对偶内点法求解信赖域 LP子问题 ,并采用了一个物理策略以改善 OPF算法的稳定性。对国外一个 662节点实际电力系统进行了数值计算 ,结果表明该算法是快速、鲁棒的 ,具有实用意义     

多区域输电阻塞管理的拉格朗日松驰分解算法

提出一种新的基于增广拉格朗日松驰的区域分解最优潮流算法,将一个大的最优潮流问题分解成多个区域子问题,并用此算法求解多区域电力市场输电阻塞管理问题,与现有的其他方法相比,该算法的主要优点在于无需在原始网络模型的基础上增加任何虚拟发电机或负荷,通过将该算法与电力市场实时平衡机制相结合,多区域有力阻塞管理问题可以分解为单区域二次规划子问题。这些子问题可以顺序求解也可以并行求解。采用这一方法,所有的区域市场独立调度员在得到不到其他区域网络信息的情况下仍然可以相互协作消除网络阻塞,在这一过程中,惟一需要进行区域间交换的信息是与区域间“耦合”约束相对应的拉格朗日乘子,最后,通过分析3区域的IEEE RTS－96标准测试系统说明了该方法的有效性。     

一种新型的电网输电阻塞管理模式的研究

作为削峰减荷的一种有效方式,可中断负荷管理利用用户的用电灵活性,来缓解负荷高峰期供电的紧张状况,减少昂贵的发电旋转备用,这对于电力系统的安全、经济运行有着举足轻重的作用.作者从可中断负荷管理的原理出发,将可中断负荷引入到输电阻塞管理中,提出了通过潮流优化辅以可中断负荷控制的消除阻塞的最优调度模式.对该模式的经济性分析以及IEEE6节点的算例表明,在电力市场条件下,采用潮流优化辅以可中断负荷控制的阻塞管理模式是可行的,也是较优的.     

一种实用的交易计划和阻塞管理算法

介绍了一种实用的电力交易计划算法。这种算法的特点是昼利用经济管理的办法而不是行政命令,制订的发电计划可以保证全网成本为最低,而且能公平对待上网竟价的各独立发电厂。在预计负荷与实际负荷有出入时,容易调用调整容量使系统总出力与总负荷相平衡。当出现阻塞时,可用经济手段消除阻塞,并且合理地分配阻塞费用。     

基于内点算法的电压校正控制

电力系统的实际运行中可能存在某些状态变量的越限，在线运动的无功／电压控制软件必须首先满足运行安全要求，保证电压在其合格范围内，并进一步在电压安全的基础上降低有功损耗。通过将越限约束转化为等式约束，推导了进行电压越限校正的原－对偶内点算法。求解目标函数为控制变量运作次数量少的优化问题得到电压校正控制。并针对控制变量的选取，违限约束校正方法问题进行了分析。实际计算表明，可以有效地降低问题规模，减少校正控制次数。     

基于预测-校正原对偶内点法的无功优化新模型

在有载可调变压器模型中引入虚拟节点，并通过该节点的电压来表示理想变压器对功率、电压的转换关系，由此在直角坐标系中建立了无功优化问题的二阶新模型。该新模型的海森矩阵是精确的常系数矩阵，在内点法迭代过程中只需要计算一次，从而缩短了每次迭代的计算时间。利用AMD算法对内点法修正方程的系数矩阵进行节点优化编号，减少了其LU分解所产生的注入元。通过存储海森矩阵的非零元素值、其行、列号及对应的拉格朗日乘子编号，提出了一种新的非零元素存储方式，极大地减少了海森矩阵与乘子线性组合的计算量。基于节点数从14到1338的7个测试系统进行了仿真计算，结果验证了所建模型与方法的正确性与有效性。这种建立模型的思想还可以应用到需要计算海森矩阵的动态无功优化、最优潮流以及状态估计等问题的算法中，以提高其计算速度。