旋转备用的经济分配及其内点法实现

在最优潮流中，发电机组出力通常是独立变量，然而系统的旋转备用约束增加了发电机组出力间的耦合关系。基于非线性内点法针对实时旋转备用最优分配问题提出了一种解耦算法，使得发电机约束矩阵和网络约束矩阵在最优潮流中能够单独进行得到。进一步推导得到一个降阶的KKT（Karush-Kuhn-Tucker）系统，其规模由网络自身大小决定，仅通过修改扩展海森矩阵元素即可计及旋转备用约束的影响，并使用先进的超级稀疏技术全面分析、研究了该降阶KKT系统的稀疏结构。该算法涉及的旋转备用也包括了切负荷。     

基于遗传算法和内点法的旋转备用经济分配

从经济角度分析,构建以系统发电成本和旋转备用成本最小为目标,以系统安全性要求为约束的电力系统短期经济调度数学模型。将此问题划分为离散优化和连续优化两个子问题,采用遗传算法和内点法相结合的混合算法来求解。仿真结果表明,提出的模型和算法是合理的和可行的。     

含风电场的优化经济调度

为解决风电的不确定性、不可预测性和低谷的反调峰等特性给电网运行与调度带来的困难,引入可切除负荷模型,构造了包含风电场和可切除负荷的电力系统经济调度模型,并利用非线性内点法及超级稀疏技术实现了该模型的解算.同时,通过经济手段,消峰填谷,提高了系统备用容量.算例验证了所提模型及解算方法的正确性.     

基于内点法的安全约束经济调度

在分析仿射变换内点法的基础上，导出了改进的仿射变换内点法，这种方法特别适合电力系 统 最优潮流问题的求解；在此基础上建立了基于内点法的电力系统最优潮流问题——安全约束 的经济调度 的数学模型，并给出了其算法与实现；最后，对新算法以实例进行了验证。算例表明，所提 的优化方法具有较快的计算速度。     

基于非线性内点法的安全约束最优潮流(一)理论分析

提出了一种考虑多预想事故的安全约束最优潮流内点算法.分析了多预想事故下安全约束最优潮流模型的构建及控制变量的划分.直接应用一类基于扰动KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件的非线性路径跟踪内点理论来设计这一大规模非线性规划问题的解法.对算法核心--简约KKT系统进行了深入的结构分析,导出一种由4×4块元素构成,按预想事故分块对角排列,类似节点导纳矩阵结构的修正系统稀疏结构.简约系统的维数仅取决于等式潮流方程的个数,每次迭代的计算规模稍大于同时求解基态和c个起作用预想事故牛顿潮流迭代的8倍.     

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。     

基于两种不同内点法的最优潮流建模与仿真

用预测-校正内点法(predictor-corrector interior point method,PCIPM)最优潮流算法对原-对偶内点法(primal-dual interior point method,PDIPM)最优潮流算法进行改进。该方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。最后用MATLAB语言编程实现了利用原-对偶内点法和预测-校正内点法进行潮流优化计算,并用不同算例进行了仿真验证。仿真结果表明预测-校正法具有比原-对偶法更好的收敛性。     

基于非线性内点法的安全约束最优潮流(二)算法实现

提出一种考虑多预想事故的安全约束最优潮流内点算法实施方案.讨论了预想事故集中,起作用预想事故的监视与强制策略及不可行预想事故的辨识.根据简约KKT(Karush-Kuhn-Tucker)系统的带边列分块对角特殊结构,推导了内点安全约束最优潮流的一种分解协调实施算法.为保证预想事故扫描对安全约束最优潮流的支撑,提出了一种能量管理系统中安全约束最优潮流和静态安全分析模块间的衔接和交互方案.算法在IEEE 14节点等4个系统上,对全部非解列型开断事故进行了大量的计算,结果表明,算法有效、可靠.安全约束最优潮流解与经典最优潮流解在安全性和经济性上的比较则显示了将静态安全约束引入经典最优潮流的必要性.     

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”)。     

基于改进非线性预报-校正内点法的最优潮流

提出一种改进的非线性预报-校正内点法,该方法在校正阶段应用了多中心校正的超立体空间映射技术,经过合理配置一些关键参数改善了映射空间的结构,使算法在每次迭代时只需1次校正计算就能获得较大的迭代步长,从而快速收敛至最优解.通过IEEE 14,IEEE 30,IEEE 57,IEEE 118这4个测试系统的仿真计算表明,该算法收敛快,其迭代次数基本与每次迭代进行4次中心校正计算的多中心校正内点法相当,而且鲁棒性好,未出现数值稳定问题.     

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。     

计及无功电价波动的综合输电权拍卖及其内点法实现

节点实时电价反映了电能的边际成本,有功实时电价或无功实时电价的波动都会给用户带来金融风险,只有相对稳定的有功及无功价格才会给用户带来相对稳定的收益。在现有有功输电权概念的基础上,增加了无功功率部分,即文中所提出的综合输电权,可以更全面地规避实时电价波动造成的风险。并且,在远期能量市场上,把综合输电权与远期能量一起拍卖,然后利用基于内点法的最优潮流方法实现了该拍卖的计算,为高效解算交流模型下的输电权问题提供了解算基础。IEEE 9节点算例证明了该方法的有效性。     

基于内点非线性规划的故障切除时间计算

基于插值或曲线拟合方法,以最大切除时间为目标,系统中各发电机转子运动方程均以隐式梯形积分规则差分化并作为等式约束,转子相对角度极限为不等式约束,据此建立了一个完全基于时域仿真及数值计算,并可精确求解给定功角极限下电力系统故障后最大切除时间的非线性规划模型,同时导出求解该模型的现代内点算法。新模型不必进行复杂的数学研究和推导,结构非常简洁、直观,原理清晰明了,求解精度高。同时,由于新模型和方法完全基于时域仿真和数值计算,可以不受限制的采用任一种发电机及负荷模型,适用性强,易于实用化。     

内点法在电力系统最优潮流问题中的应用简介

对近年来应用到最优潮流领域的内点法概况进行了介绍,并就应用最为广泛的原一对偶障碍函数内点法作了详细的数学阐述;在对电力系统最优潮流算法进行分类的基础上,论述了内点法在各类求解方法中的应用情况。     

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。     

动态最优潮流的预测/校正解耦内点法

从动态最优潮流中动静态变量的弱耦合关系出发,深入分析了原对偶内点法的解耦思想及其产生的根本原因,然后将该解耦策略推广应用于预测/校正环节的线性方程求解,提出动态最优潮流的预测/校正解耦内点法.该算法利用预测/校正原对偶内点法的优势,提高了动态最优潮流的迭代计算效率.同时,针对线性修正方程组常数项的特点,进一步提出了一种分组解耦同步迭代策略,使动态变量和各时段静态变量在预测/校正环节中实现同步解耦计算,从而进一步提高了动态最优潮流的解耦计算效率.通过典型算例的仿真分析与对比,验证了该算法的有效性.     

基于非线性原-对偶内点法的OPF算法及其校正策略

给出了电力系统最优潮流（OPF）的数学模型以及求解该模型的非线性原-对偶内点法，在阐述OPF数学模型的基础上，对基于非线性原-对偶内点法的OPF算法进行了详细的数学描述.并就改善内点法的2种高阶校正策略进行了论述，通过对3个不同规模电力系统的数值计算，验证了2种策略对于不同规模系统均优于原-对偶内点法，同时指出2种策略对不同规模系统有着不同的适应性.