基于最优潮流的实时电价及其算法的研究

实时电价是电力市场中的重要概念。为了研究实时电价所包含的丰富的经济信息以及适合实时电价在线快速计算的算法,基于最优潮流(OPF)实时电价模型采用原对偶内点算法求解,并讨论了向心参数的取值对该算法收敛性的影响。在此基础上引入预测校正环节,该方法能很好地协调解的最优性和可行性之间的关系,改善了算法的收敛性;采用IEEE14节点标准测试系统进行实时电价计算,对仿真结果的分析表明了相应不等式约束的Lagrangian乘子的值代表系统运行安全费用,预测校正法迭代次数少,收敛性好。     

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。     

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？…

简要总结实时电价研究及其联系密切的最优潮流（ＯＰＦ）的进展;探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（ｉｎｔｅｒｉｏｐ 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”)。     

基于最优潮流的实时电价及其遗传算法实现

基于分布式母线的解耦最优潮流（OPF）问题推导出一种新的实时电价模型,并用遗传算法解最优潮流问题,用扩展拉格朗日乘子法把最优潮流无约化,扩展拉格朗日乘子法可以把最倨潮流问题的等式约束和不等式约束与原目标函数集成起来,并且拉格朗日乘子含有丰富的经济意义。通过它们可以把各种约束因素转化成电价分量。然后由遗传算法对拉格朗日函数进行运算,求出最优潮流问题的解,最终根据实时电价模型求出各母线处的电价。另一个重要工作就是应用潮流分解计算每个母线的注入功率在输电网络中引起的实际潮流分布,根据其实际分布来分摊网络输电固定费用。在14母线IEEE标准系统上对所提出的模型进行了测试,表明了该模型具有良好性能和实用价值。     

基于实时电价的微网PSO最优潮流算法研究

针对含多种DER的中压微网系统,提出基于实时电价的微网PSO最优潮流算法。首先推导了包含可中断负荷且与大电网可双向潮流交换的微网经济成本方程及包含能量流失的蓄电池运行约束方程。考虑了目前备受关注的PM10对健康的影响,综合经济、环境、健康成本及多种约束,以微网24小时运行费用最小为目标,建立了微网综合经济运行的优化模型。之后,提出基于牛顿-拉夫逊最优潮流算法的混沌PSO算法,结合某电力市场的实时电价和通过负荷预测获取的负荷曲线,在满足负荷需求的前提下,实现可中断负荷、蓄电池、DER与大电网功率的经济共享。最后,在Matlab环境下编程实现了该混沌PSO最优潮流算法。通过对某中压微网系统4种运行状态下的经济性分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

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。     

计及发电机调节能力的电压稳定约束最优潮流

考虑了正常工况与重负荷工况下的系统静态安全运行约束,以及系统由正常工况转移到重负荷工况时的发电机调节能力约束,提出了一种计及电压稳定裕度的最优潮流模型.采用非线性原对偶内点法求解该模型,可以同时得到正常工况下的最优发电机出力分配,以及重负荷工况下的可行发电机出力分配.经IEEE14节点系统的仿真计算,验证了本文提出的模型与算法.     

计及发电机调节能力的电压稳定约束最优潮流

考虑了正常工况与重负荷工况下的系统静态安全运行约束,以及系统由正常工况转移到重负荷工况时的发电机调节能力约束,提出了一种计及电压稳定裕度的最优潮流模型。采用非线性原对偶内点法求解该模型,可以同时得到正常工况下的最优发电机出力分配,以及重负荷工况下的可行发电机出力分配。经IEEE14节点系统的仿真计算,验证了本文提出的模型与算法。     

基于最优中心参数的多中心校正内点最优潮流算法

为加快最优潮流(optimal power flow,OPF)问题的求解,基于最优中心参数(optimal centering parameter,OCP)及改进多中心校正(improved multiple centrality corrections,IMCC)技术,提出一种求解最优潮流(optimal power flow,OPF)问题的新型快速内点算法(OCP-IMCC interior point method,OCP-IMCCIPM)。结合均衡距离–评价函数(equilibrium distance-quality function,ED-QF),给出最优中心参数评价模型,采用线性化技术对模型近似,以降低模型计算量。利用线搜索技术实现近似模型求解以确定最优中心参数,该参数使得所提算法具有更多的优势步和更少的迭代次数。IMCC技术可进一步拉大迭代步(尤其是非优势步)步长,实现算法更快收敛。14—1047节点系统的仿真结果表明,与其他多种内点算法相比,所提OCP-IMCCIPM算法具有更大的迭代步长和更快的收敛速度以及更好的计算效果。     

Evolutionary programming based optimal power flow algorithm

This paper develops an efficient and reliable evolutionary programming algorithm for solving the optimal power flow (OPF) problem. The class of curves used to describe generator performance does not limit the algorithm and the algorithm is also less sensitive to starting points. To improve the speed of convergence of the algorithm as well as its ability to handle larger systems, the algorithm is enhanced with gradient information. In the paper, the main elements of the evolutionary programming based OPF algorithm are presented. The algorithm is then demonstrated on the IEEE 30 bus test system     

基于最优潮流的实时无功辅助服务定价分析

从发电机的功率运行极限出发,分析无功功率的生产费用曲线。基于最优潮流以有功功率和无功功率生产费用最小为模型、以IEEE30节点系统为算例,总结出无功电价与无功负荷大小并不呈正比关系,而是受无功源距离远近的影响,验证该定价方法能够在比较合理的电价水平上保证有功功率和无功功率生产投资费用的有效回收。在概括国内外研究成果的基础上提出无功定价的研究方向。     

基于自适应模拟退火遗传算法的多目标最优潮流

采用自适应遗传算法来确定基本遗传算法的交叉率和变异率,保证遗传算法的收敛性。同时引入模拟退火法思想,通过拉伸目标函数的适应度使优秀个体在产生后代时具有明显的优势,从而加速寻优的过程,形成一种新的算法:自适应模拟退火遗传算法。应用该算法进行电力系统多目标最优潮流计算,IEEE30试验系统计算结果表明了该算法的灵活性和有效性。     

基于自适应模拟退火遗传算法的多目标最优潮流

采用自适应遗传算法来确定基本遗传算法的交叉率和变异率,保证遗传算法的收敛性.同时引入模拟退火法思想,通过拉伸目标函数的适应度使优秀个体在产生后代时具有明显的优势,从而加速寻优的过程,形成一种新的算法:自适应模拟退火遗传算法.应用该算法进行电力系统多目标最优潮流计算,IEEE30试验系统计算结果表明了该算法的灵活性和有效性.     

基于混沌优化的含风电场的最优潮流计算

通过建立简化异步风电机的等效稳态模型,将风电机的滑差引入到基本参数的计算,提出基于混沌优化算法的包含风电场的最优潮流计算。此方法利用混沌运动特定的遍历性、随机性等跳出局部最优点,接近最优解,从而提高了求解精发。经MATLAB编程对IEEE14、IEEE39、IEEE118节点系统进行测试,不同风速时计算结果表明,能得到更接近实际的最优解,验证了该算法的有效性和实用性。     

牛顿法最优潮流的改进

对牛顿法最优潮流提出了改进措施 ,将发电节点有功功率、无功功率以及补偿节点无功功率作为状态量处理 ,通过拉格朗日乘子求取Pgi和Qgi,简化了不等式约束的处理 ,改进后的方法不再需要罚函数法。改进后的算法程序实现简捷 ,计算速度快 ,收敛性能好 ,计算结果准确可靠     

牛顿法最优潮流的改进

对牛顿法最优潮流提出了改进措施,将发电节点有功功率、无功功率以及补偿节点无功功率作为状态量处理,通过拉格朗日乘子求取Pgi和Qgi简化了不等式约束的处理,改进后的方法不再需要罚函数法.改进后的算法程序实现简捷,计算速度快,收敛性能好,计算结果准确可靠.     

基于Filter集合的内点最优潮流新算法

基于Filter集合的内点算法(FIPM),提出了一种最优潮流新算法(FIPOPF),该算法可针对最优潮流问题的实际情况对可行方向进行自适应校正,即在不可行情况下通过求解仅含"硬约束"的优化问题进行可行方向调整,从而可使系统在无可行解时收敛至一个对系统"软约束"违反最小的稳定点.对五个IEEE标准算例和两个实际系统的分析和试算均表明,所提出的算法具有很好的收敛性,运算速度较快,满足在线最优潮流计算的时间要求.