電力系統(tǒng)多區(qū)域經(jīng)濟(jì)調(diào)度分解協(xié)調(diào)策略的研究.pdf

1、多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)給社會(huì)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給傳統(tǒng)集中式優(yōu)化調(diào)度算法帶來(lái)了新挑戰(zhàn)。電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題其實(shí)質(zhì)是非線(xiàn)性的優(yōu)化問(wèn)題，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷增大，需要求解非線(xiàn)性?xún)?yōu)化問(wèn)題的維數(shù)也在不斷的增大，這往往會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)內(nèi)存不足，收斂速度慢等維數(shù)災(zāi)問(wèn)題。利用數(shù)學(xué)分解的手段可以將高維問(wèn)題簡(jiǎn)化為容易解決的低維問(wèn)題。但是，集中式仿真需要從各個(gè)調(diào)度中心收集海量的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，這往往會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信阻塞。在另一方面，在電力市場(chǎng)條件下，各電力公司存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)

2、系，各自區(qū)域內(nèi)部的詳細(xì)數(shù)據(jù)模型和電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息對(duì)外是保密。因此，考慮電網(wǎng)分布地域特征和現(xiàn)有調(diào)度系統(tǒng)分層分區(qū)的特點(diǎn)，進(jìn)一步研究和探索適合多區(qū)域大規(guī)模電力系統(tǒng)的分解協(xié)調(diào)算法具有實(shí)際的意義。
　　實(shí)際上，電力網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)把區(qū)域電力系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)，形成多區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)。對(duì)于多區(qū)域電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題，輔助問(wèn)題原理法和交替方向法可以有效地將全網(wǎng)的優(yōu)化問(wèn)題分解為多個(gè)相互獨(dú)立的子優(yōu)化問(wèn)題，有效地降低了問(wèn)題的規(guī)模;同時(shí)每一區(qū)域僅僅需要與相

3、鄰的區(qū)域交換邊界節(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息，解決了傳統(tǒng)集中式經(jīng)濟(jì)調(diào)度所遇到的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸的問(wèn)題。本文對(duì)于輔助問(wèn)題原理法和交替方向法分解協(xié)調(diào)算法做進(jìn)一步的分析，主要的工作有:
　　(1)傳統(tǒng)的輔助問(wèn)題原理迭代算法和交替方向迭代算法其參數(shù)取值往往根據(jù)實(shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)，本論文，從理論上分析了輔助問(wèn)題原理迭代算法和交替方向迭代算法其收斂特性（算法的迭代次數(shù)）與參數(shù)取值之間的關(guān)系，4機(jī)2區(qū)域系統(tǒng)和IEEE9×IEEE30兩區(qū)域系統(tǒng)作為算例，驗(yàn)證了所提出方

4、法的正確性和有效性。
　　(2)大量的仿真實(shí)驗(yàn)表明:輔助問(wèn)題原理法和交替方向法的收斂特性（迭代次數(shù)）嚴(yán)重的依賴(lài)于懲罰系數(shù)的選取;而懲罰系數(shù)的選取依靠的卻是人們的經(jīng)驗(yàn)。本文提出了一種改進(jìn)的輔助問(wèn)題原理方法，利用每次迭代所獲得的信息對(duì)懲罰系數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，使得改進(jìn)算法的收斂特性對(duì)懲罰參數(shù)初始值的選取不敏感。以4機(jī)2區(qū)域系統(tǒng)和10機(jī)3區(qū)域系統(tǒng)作為算例，通過(guò)與傳統(tǒng)的交替方向迭代方法和輔助問(wèn)題原理相比較，驗(yàn)證了所提出方法的正確性和有效性。<

5、br>　　(3)傳統(tǒng)的對(duì)于輔助問(wèn)題原理迭代算法和交替方向迭代算法收斂性的討論總是基于給定的懲罰參數(shù)，并未考慮懲罰參數(shù)可變的情況。本文證明了具有可變懲罰參數(shù)的輔助問(wèn)題原理迭代算法和交替方向迭代算法收斂性的收斂性。交替方向迭代算法和輔助問(wèn)題原理迭代算法在因?yàn)槠淞己玫氖諗刻匦?，在電力系統(tǒng)多區(qū)域調(diào)度領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，但是相關(guān)學(xué)者并未對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的理論分析，對(duì)其收斂速率進(jìn)行討論。本文利用變分不等式的概念對(duì)交替方向迭代算法和輔助問(wèn)題原理迭代算