基于擴展二次錐的電力系統(tǒng)無功規(guī)劃研究.pdf

1、無功規(guī)劃是電力系統(tǒng)規(guī)劃中一個重要方面,在保證當前系統(tǒng)運行要求的同時能夠滿足其一段時期內(nèi)的發(fā)展需要。無功規(guī)劃的重點在于確定無功補償點及其補償容量,在符合運行要求的同時滿足合理性和經(jīng)濟性。本文以最優(yōu)化理論為基礎(chǔ),結(jié)合近年來數(shù)學(xué)領(lǐng)域熱門研究方法——二次錐規(guī)劃,以無功規(guī)劃選址定容問題為研究對象,展開相關(guān)的研究工作。
　　首先建立基于L1范數(shù)的無功規(guī)劃非線性模型,該模型對無功設(shè)備的容性、感性補償容量加以區(qū)分,并以二者L1范數(shù)之和作為目標函數(shù)

2、。根據(jù)L1范數(shù)的特性及兩種容量在同一節(jié)點的互補性質(zhì),在計算補償容量的同時得到最佳補償點的位置。以四個測試系統(tǒng)和一個實際系統(tǒng)作為算例與傳統(tǒng)補償容量最小模型對比分析,本模型得到的總補償容量和補償點都較少,并且補償點的選擇更為合理,對電壓的優(yōu)化控制效果更明顯。然后在此基礎(chǔ)上引入二次錐規(guī)劃方法,建立無功規(guī)劃的擴展二次錐模型。通過等價變換將非線性潮流等式約束全部轉(zhuǎn)化為線性,使二階偏導(dǎo)僅集中于新增的旋轉(zhuǎn)二次錐和反正切函數(shù)約束中,大大簡化了前期求導(dǎo)的

3、工作量。采用現(xiàn)代內(nèi)點法求解,經(jīng)算例分析驗證模型變換前后完全等價,能有效降低海森矩陣的稠密度,并且依然保持算法良好的收斂特性。由于變形過程新增變量和約束,本文進而提出一種針對擴展二次錐的改進方法,通過節(jié)點支路關(guān)聯(lián)矩陣對模型重新矢量化描述,利用矩陣初等行變換簡化掉冗余的變量和約束,使求解過程中的計算量進一步減少,縮短計算時間,對大規(guī)模系統(tǒng)計算效率提高的效果更為明顯。
　　最后為更加貼近實際工程應(yīng)用,在上述基于擴展二次錐的無功規(guī)劃模型基