包含沖突故障的安全約束最優(yōu)潮流研究.pdf

1、電力系統(tǒng)安全約束最優(yōu)潮流（Security-Constrained Optimal Power Flow，SCOPF）是保障電力系統(tǒng)安全運行和應(yīng)對各種預(yù)想故障的重要研究課題。隨著電力系統(tǒng)中大量可再生能源的滲透，不確定性已經(jīng)成為電力系統(tǒng)運行中一個巨大的挑戰(zhàn)之一。由于集成變量眾多，在日常運行和控制里，可能會發(fā)生越來越多非計劃的故障和擾動，從而造成對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行極大的影響。因此，在編排運行方式的時候，需要盡可能找到一個滿足所有預(yù)想故障情

2、景以及正常運行狀態(tài)下系統(tǒng)安全約束的最優(yōu)經(jīng)濟初始運行點，這就是SCOPF。而該問題的規(guī)模隨著預(yù)想故障的增加而增加，計算復(fù)雜，很容易遇到維數(shù)災(zāi)，同時尚未有文獻涉及沖突故障選擇問題。因此，本文主要針對包含沖突故障的預(yù)防控制的安全約束最優(yōu)潮流問題和校正控制的安全約束最優(yōu)潮流問題進行了研究和探索，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，提出了一種包含沖突故障的預(yù)防控制安全約束最優(yōu)潮流(Preventive Security-Constrained O

3、ptimal Power Flow，PSCOPF)故障篩選方法。為了能處理沖突故障，提出了改進的PSCOPF模型，然后以故障發(fā)生后不等式約束的越限程度為篩選指標，形成關(guān)鍵故障集，對含關(guān)鍵故障集的PSCOPF問題進行迭代優(yōu)化。另一方面，以等式約束的拉格朗日乘子的范數(shù)作為預(yù)想故障對目標函數(shù)影響的靈敏度，用于判斷各個沖突故障之間的嚴重程度并通過剔除最嚴重的故障去嘗試消除沖突問題，從而形成了一套迭代的故障篩選策略，用于尋找包含盡可能多預(yù)想故障情

4、景的安全經(jīng)濟運行點。
　　接著，提出了一種包含沖突故障的校正控制安全約束最優(yōu)潮流(Corrective Security-Constrained Optimal Power Flow，CSCOPF)故障篩選方法。針對沖突故障，提出了改進的CSCOPF模型，該模型對于是否包含沖突故障的問題均適用。以改進模型為基礎(chǔ)，根據(jù)CSCOPF問題特點，提出利用預(yù)想故障后的再調(diào)整指標為篩選指標，對預(yù)想故障進行迭代篩選。另一方面，通過新型的迭代故障

5、篩選策略處理沖突故障，根據(jù)對目標函數(shù)的影響程度進行沖突故障選擇。同時，為了提高求解包含關(guān)鍵故障的CSCOPF問題的效率，根據(jù)預(yù)想故障情景兩兩之間解耦的特點，在使用預(yù)測校正內(nèi)點法的過程中將原對偶系統(tǒng)分解成若干個塊矩陣，形成一個對角塊(Block Bordered Diagonal，BBD)形式的矩陣，利用分解并行內(nèi)點算法進行求解。
　　本文所提出的包含沖突故障的PSCOPF和CSCOPF故障篩選方法均對IEEE標準算例和實際算例進行