Sequential feasible optimal power flow in power systems

A sequential feasible optimal power flow (OPF) method is developed for large-scale power systems. One of the outstanding features of this method is that it can maintain feasibility for both equality and inequality constraints during iterations. In sequential feasible OPF, every iteration consists of two stages: Objective improving stage and feasibility enforcing stage. Analytical basis for each stage is provided. Numerical studies on various power systems up to 2383 buses indicate that the proposed feasible approach is promising. Compared with the conventional OPF algorithms, such as interior point method, the proposed sequential feasible OPF approach can be terminated at any iteration and yield a feasible operating point simultaneously.     

电力系统最优潮流的内点割平面法分析与改进

针对电力系统优化运行控制的最优潮流问题,采用内点割平面法求解多重解的线性规划问题,算法迭代次数多,计算速度低,严重的可能导致算法不收敛.为此提出一种识别最优基的方法,通过对优化问题的解空间进行旋转和映射,将最优解沿可行域的棱移动至顶点,得到问题的最优基,从而解决原算法失效的问题.进一步采用随机扰动法和阶梯矩阵变化法提高算法的计算效率,平均计算时间缩短了20%左右.对电力系统标准测试系统IEEE14 300节点系统的数值仿真结果表明,改进算法能够正确处理最优解的各种情况,扩大了内点割平面法的应用范围.     

原-对偶内点法和预测-校正内点法在最优潮流的应用

最优潮流问题在数学上是一个带约束条件的优化问题,其模型包括目标函数以及等式约束条件和不等式约束条件。利用原-对偶内点法和预测-校正内点法进行最优潮流的计算,原-对偶内点法是在保持原始可行性和对偶可行性的同时,沿一条原-对偶路径寻找最优解。预测-校正法在进行泰勒展开时保留了高阶项,首先通过修正方程计算仿射方向,在计算得到仿射扰动因子后回代入修正方程得到校正方向,进而得到修正量。预测-校正法具有比原-对偶法更好的收敛性,用Matlab实现了原-对偶内点法和预测-校正内点法进行潮流优化计算,并用算例进行了验证。     

考虑碳捕集电厂的电力系统多目标最优潮流及其碳流分析

在考虑碳捕集电厂煤耗成本和排放特征基础上,构建一种以煤耗成本、碳排放量和网损最小为目标,以系统静态安全和碳捕集水平为约束的多目标最优潮流模型;采用NSGA-II获取其Pareto前沿及解集,以各单目标优化结果确定各隶属函数边界,然后通过最大满意度法从解集中筛选决策最优折中解。通过定义碳捕集率和煤耗成本、碳排放量目标的灵敏度,可定量评估碳捕集电厂对目标贡献;结合碳流分布理论获取碳捕集电厂影响的系统节点碳势和支路碳流率分布特征。IEEE 6机30节点系统算例结果验证了所提模型的有效性及优越性,该文方法为考虑碳捕集电厂的系统多目标协调和系统相应电碳特征分析提供了理论支持。     

考虑小扰动稳定约束最优潮流的直接解法

为了将电力系统运行限定在静态稳定临界范围内,在最优潮流（OPF）模型中增加一组小扰动稳定指标作为不等式约束,建立了一种考虑小扰动稳定约束的最优潮流数学模型．以系统矩阵临界特征值的实部作为小扰动稳定指标,构造约束函数,并利用Cayley变换、谱函数理论及牛顿光滑化方法,对小扰动稳定约束进行转换,避免直接计算矩阵特征值,便于应用到大规模非线性系统．通过典型的WSCC3机9节点系统,验证了所提方法的有效性．     

考虑输配交互的含风电场电力系统多目标动态随机模糊最优潮流

提出一种考虑输配交互的含风电场电力系统多目标动态随机模糊最优潮流方法。突破传统输配网最优潮流独立计算且配网一般以负荷计及的现状,考虑主动配电网与输电网的双向潮流交互特性和风电注入功率随机模糊性,兼顾系统经济、低碳、降损多目标优化,考虑输配网静态安全,基于随机模糊机会约束规划建立含风电场电力系统输配交互多目标动态随机模糊潮流模型;提出在随机模糊模拟、牛顿拉夫逊法与前推回代法求解输配系统随机模糊潮流基础上,通过输配网节点功率和电压考虑输配交互特性,基于Look-ahead和NSGA-I获取各时段Pareto解,采用最大满意度法决策,从而提出模型求解算法。改进的IEEE 30节点输电系统与IEEE 33节点配电系统的算例仿真结果表明了文中提出的模型和算法有效性和优越性。     

动态连续潮流与改进捕鱼算法结合计算静态电压稳定裕度

目标函数为系统的最大静态电压稳定裕度。针对经典连续潮流法在不平衡功率分配原则上存在的不足,提出将两种适用于动态潮流分析的方法与连续潮流法结合,建立动态连续潮流模型,即根据有调节能力的发电机转子转动惯量与节点的工频静特性系数按比例分担由于负荷水平增加而产生的有功功率不平衡量;引入罚函数法解决状态变量越限问题;为寻求控制变量的最优组合,解决优化过程易陷入局部最优的问题,引入基于模拟渔夫捕鱼的智能算法及其改进算法。通过IEEE6,IEEE30标准节点系统进行计算和仿真。算例验证了模型的有效性。     

热电联产项目可行性分析通用软件编制

利用模块化建模思想,基于“循环函数法”分析和计算原理,对热力系统典型加热单元和辅助汽水循环形式进行更为全面划分,建立热力系统模块数据库,结合热电联产项目可行性分析的工程实际,开发了界面友好、使用方便、组态灵活、可扩展性强的通用软件。该软件对热电厂的选型、设计及优化具有较高的工程实用价值。     

Application of MPSO technique to find optimal location and parameter setting of TCSC

A new mothod was presented to find the optimal location and parameter setting of Thyristor Controlled Series Compensator (TCSC) to maxmize the transfer capability.Firstly the sensitivity of the transfer capability with respect was described to the line’s reactance was described to find the more sensitive lines for installing TCSC,however,the line which has the most sesitivity value is always not the best line for installing TCSC.For solving this problem,the more sensitive m lines were selected as the alternative line group of installing TCSC,and then modified particle swarm optimization (MPSO) was used to find out the optimal location and the optimal parameter settings of TCSC.Particle swarm optimization (PSO) algorithm can results premature convergence.For solving this problem,population entropy and cellular automata were introduced to it.Simulation results of IEEE 30-bus system proved the effectiveness of the method and its application values.     

多时段缺电损失最小化减载模型及算法

为了实现系统供电不足时的缺电损失最小化,本文提出了在多时段最优减载的模型和算法.该模型考虑了各时段间缺电损失的耦合关系,是一种最优潮流模型,该算法是改进的近似规划法.利用不同时段潮流方程和约束条件的无耦合性,将潮流求解、灵敏度解算、约束条件的线性化、有效约束的筛选等主要计算分时段进行,进而形成关于所有时段控制变量的近似线性规划算法.以线性规划的结果修正控制变量,迭代收敛至最优解.同时将距离判别有效约束改进为区间运算判别有效约束,提高了线性规划算法的效率.并以IEEE-14节点系统的4个时段为例,验证了该模型和算法的有效性.     

基于线性规划算法的源-网-荷互动最优潮流模型

针对风、光电等新能源的严重弃风弃光问题,提出了源-网-荷互动最优潮流模型.利用柔性电荷、新型能源和传统电源等特性,基于传统最优潮流模型和线性规划算法,修改目标函数的设置,确定了约束条件的基本表达式,从而实现了增大系统边际效益的目的.利用Visual Studio和Styrp1. 10等软件搭建了源-网-荷互动最优潮流模型.仿真测试结果证实了模型的可行性和有效性,该模型可以缓解新能源发电的能力局限问题.     

潮流计算中牛顿法与拟牛顿法比较研究

牛顿-拉夫逊法是当前广泛采用的电力系统最优潮流的计算机算法,其收敛性好,但该法对初始值要求比较严格。拟牛顿法,它减小了牛顿法的计算量,同时保留了牛顿法的优点,在综合衡量一个算法各项指标的情况下,拟牛顿法的声誉很高。最后通过一个算列,验证了在潮流计算中拟牛顿法比牛顿法更具优越性。