协调电压控制问题的准稳态模型及其间接动态优化算法

针对长期电压稳定具有慢动态的特点,在准稳态假设的基础上,建立含连续-离散时间微分-代数方程约束的最优协调电压控制模型。并采用现代最优控制理论中的间接法求解该动态优化问题,根据Pontryagin最大值原理建立一阶最优性条件,将动态优化问题转化为两点边值问题,采用多重打靶法求解。此外,为考虑有载调压变压器变比、可投切电容器组和待切除负荷的离散特性,还在控制模型中引入了离散变量的罚函数处理机制。从新英格兰10机39节点系统的仿真结果可看出,所提出方法能有效地协调各种控制设备动作,从而增强系统的长期电压稳定性。     

最优协调电压控制与二次电压控制的比较

针对提高长期电压稳定性的问题,对最优协调电压控制和二次电压控制进行比较研究.根据准稳态假设建立含连续-离散时间微分-代数方程约束的最优协调电压控制模型,该动态优化模型综合考虑长期电压稳定性和控制成本因素,可以协调不同种类和位置的控制,基于Pontryagin极大值原理和Radau排列法构造间接法算法求解,此外引入罚函数...     

基于Radau排列的非线性模型预测紧急电压控制器设计

将非线性模型预测控制方法应用于紧急电压控制器的设计,并以准稳态近似为基础建立滚动动态优化模型,该模型旨在协调各种电压控制手段,从而维持系统的长期电压稳定性。滚动动态优化问题的目标函数综合考虑了电压偏移和控制成本,等式约束包括了连续?离散时间微分?代数方程组。为提高求解滚动动态优化模型的效率,采用Radau排列法将该模型转化为非线性规划问题,并采用内点法解法器IPOPT求解该问题。在新英格兰10机39节点系统上的计算结果验证了所提方法的有效性。     

应用线搜索滤波器内点法求解最优协调电压控制问题

基于准稳态模型,协调电压控制问题表示为含连续-离散时间的微分-代数方程约束的最优控制模型。采用直接动态优化方法求解该代数-微分方程优化问题。利用Radau排列法将研究时间段划分为有限个区间,将所有状态变量、代数变量和控制变量在每个区间内用一系列多项式近似,从而将动态优化问题转化为非线性规划问题。引入一种改进的原对偶内点法求解该非线性规划模型。基于线搜索滤波器的内点法有着良好的收敛性能,能快速获得最优解。从IEEE 17机162节点系统的仿真结果看出,该方法能求出有效控制量以增强系统的长期电压稳定性。     

应用Radau排列和移动区间技术实现模型预测紧急电压控制

将非线性模型预测控制方法应用于紧急电压控制器的设计,以准稳态近似为基础,建立包含连续-离散时间微分-代数方程组的滚动动态优化模型.为提高求解该动态优化模型的计算效率和控制精度,将移动区间技术和直接动态优化方法结合起来求解该滚动优化问题.首先,将研究时间段划分为有限个区间,借助排列法将所有状态变量、代数变量和控制变量在各个区间内用一系列多项式近似,从而将动态优化问题转化为非线性规划问题.然后,引入移动区间技术动态调整每个区间的长度,实现控制变量断点的精确定位,并同时提高整个算法的精度.采用AMPL优化建模软件提供的内点算法求解.在新英格兰10机39节点系统上的计算结果验证了所提方法的有效性.     

应用Radau排列和移动区间技术实现模型预测紧急电压控制

将非线性模型预测控制方法应用于紧急电压控制器的设计,以准稳态近似为基础,建立包含连续-离散时间微分-代数方程组的滚动动态优化模型。为提高求解该动态优化模型的计算效率和控制精度,将移动区间技术和直接动态优化方法结合起来求解该滚动优化问题。首先,将研究时间段划分为有限个区间,借助排列法将所有状态变量、代数变量和控制变量在各个区间内用一系列多项式近似,从而将动态优化问题转化为非线性规划问题。然后,引入移动区间技术动态调整每个区间的长度,实现控制变量断点的精确定位,并同时提高整个算法的精度。采用AMPL优化建模软件提供的内点算法求解。在新英格兰10机39节点系统上的计算结果验证了所提方法的有效性。     

基于模型预测的分布式电压协调控制

电力系统电压控制是维持系统电压水平的重要环节.文中基于模型预测控制理论和方法,利用分解协调法及辅助问题原理构造了分布式电压协调控制模型,实现了电压预测控制模型及结构的分解,使全局集中的优化问题转化为若干个只需本区域系统模型及数据的可分布式协调求解的子优化问题,有效降低了优化问题的求解规模,提高了计算和控制的灵活性及安全性.仿真结果表明,该方法能有效地控制系统电压,防止电压失稳,获得与集中电压预测控制相似的控制效果.     

考虑负荷模糊性的最优协调电压控制

现有电压控制中没有考虑预测负荷和实际负荷之间的偏差,电压控制效果难以保证。为此引入负荷模糊数度量负荷偏离不确定性,提出考虑负荷模糊性的长期电压稳定最优协调控制方法。在含有连续离散时间微分代数方程约束和以负荷节点电压偏差与控制成本最小为控制目标的准稳态控制模型的基础上,建立协调电压控制模糊非线性规划模型;然后,根据最大隶属度原则,将模糊非线性规划问题转化为普通非线性规划问题,并基于内点法求解。通过新英格兰10机39节点系统算例仿真验证该模糊优化电压控制方法的有效性和鲁棒性。     

应用多波前法快速求解最优协调电压控制问题

将长期电压稳定场景下的协调电压控制问题用带有微分-代数方程约束的最优控制模型来描述,借助Radau排列技术将这个动态优化问题转化为大型非线性规划模型,并采用非线性原-对偶内点法求解.重点探讨如何应用多波前方法结合近似最小度排序提高求解稀疏线性修正方程的效率.以IEEE 17机162节点系统和新英格兰10机39节点系统作为算例,通过与近似最小度法和反向Cuthill-McKee法排序下三角分解结果进行对比,证实了所述方法在计算速度上的优越性.     

应用MPC和轨迹灵敏度技术实现最优协调电压控制

基于模型预测控制的基本思想,设计了一种紧急电压控制器,协调各种不同类型和性质的控制手段来维持系统的长期电压稳定性.在预测控制模型的目标函数中,考虑了控制实施代价和负荷节点电压偏差;其等式约束条件为连续-离散时间微分-代数方程组.采用混合动力系统的轨迹灵敏度技术先将该模型线性化得到一个二次规划问题,并采用Matlab中的二次规划函数来求解.在IEEE 50机145节点系统上的仿真结果表明,所提方法具有数值稳定性好和计算速度快的优点.