基于分布式計算環(huán)境的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化研究.pdf

1、無功優(yōu)化問題是電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定和經(jīng)濟運行的核心問題，也是提高電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量的重要措施。針對實際電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型包含離散變量和連續(xù)變量的特點，提出一種精確求解電力系統(tǒng)無功優(yōu)化問題的方法——原始對偶內(nèi)點法結(jié)合分支定界法(即原始對偶內(nèi)點．分支定界法)。通過把離散變量連續(xù)化，采用原始對偶內(nèi)點法在可行域內(nèi)進行全局尋優(yōu)，并結(jié)合基于廣度優(yōu)先遍歷的分支定界法對離散變量進行歸整處理，從而找到比傳統(tǒng)無功優(yōu)化更加合理的全局最優(yōu)解。 隨著系統(tǒng)規(guī)模的

2、增大，分支定界法的計算時間急劇增加。為了解決求解大規(guī)模電力系統(tǒng)無功優(yōu)化問題的單機運算耗時巨大的矛盾，本文利用分布式計算的方法以實現(xiàn)快速和高效地求取全局最優(yōu)解。采用性能/價格比高的PC機群(PC-cluster)、數(shù)值計算能力強大的Matlab分布式計算引擎(MDCE)和分布式計算工具箱(DCT)搭建分布式計算平臺，從而實現(xiàn)了無功優(yōu)化問題的分布式計算。 通過三個測試系統(tǒng)對無功優(yōu)化問題的分布式計算設(shè)計思想進行驗證，并與串行計算方法、

3、傳統(tǒng)優(yōu)化方法進行對比，說明本文所采用的分布式算法是正確的。仿真結(jié)果還表明，基于MDCE和DCT的MATLAB分布式計算平臺具有良好的計算性能，是一種非常有發(fā)展前景的分布式求解大規(guī)模電力系統(tǒng)計算問題的平臺。 此外，本文還采用原始對偶內(nèi)點-分支定界法求解機組組合問題，找到了機組組合問題的全局最優(yōu)解。通過求解一個10機24時段的算例，與半定規(guī)劃法、拉格朗日松弛法、遺傳算法等優(yōu)化方法進行比較，證實了該法在處理混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題方面具