耗散功率分量的算法分析與應(yīng)用.pdf

1、同頻率電源的正弦穩(wěn)態(tài)線性電路中，各電源引起的阻抗支路耗散功率分量問(wèn)題，不僅本身是一個(gè)重要的理論問(wèn)題，而且還涉及到電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)問(wèn)題（如輸電擁塞緩解和可用輸電能力等）的可靠快速求解。對(duì)該問(wèn)題，目前尚無(wú)完全基于電路定律且物理意義清晰的解答。 在國(guó)家和省自然科學(xué)基金的資助下，本文圍繞支路耗散功率分量模型和算法及其在輸電網(wǎng)固定成本分配、阻塞緩解和可用輸電能力等問(wèn)題中的應(yīng)用展開了深入細(xì)致的研究。 針對(duì)同頻率獨(dú)立電源和阻抗支路構(gòu)成的普

2、通正弦穩(wěn)態(tài)線性電路，給出了耗散功率分量的定義。對(duì)國(guó)內(nèi)外幾種典型的支路耗散功率分量算法進(jìn)行了深入的研究，理論上指出了這些方法的合理性、優(yōu)劣和適用范圍。經(jīng)仿真算例驗(yàn)證，根據(jù)博弈論中Shapley值的三條公理，通過(guò)嚴(yán)密的數(shù)學(xué)分析、推導(dǎo)的弱條件耗散功率分量轉(zhuǎn)歸算法完全滿足耗散功率分量定義，是一種值得推崇的耗散功率分量算法。這為它在電力市場(chǎng)環(huán)境下廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 對(duì)由聯(lián)營(yíng)交易、雙邊交易構(gòu)成的單一和混合市場(chǎng)模式，給出一種簡(jiǎn)潔的描述交易功

3、率與電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)注入功率之間關(guān)系的方法，使其不僅適用有功和無(wú)功聯(lián)營(yíng)發(fā)電交易、聯(lián)營(yíng)負(fù)荷交易，也適用雙邊交易。基于支路耗散功率分量算法，從電路理論出發(fā)，將支路耗散功率同時(shí)自然地轉(zhuǎn)歸給交易，從而在物理層面明確了交易量對(duì)支路耗散功率的策動(dòng)作用。仿真結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。 基于支路耗散功率分量算法，推導(dǎo)了一種將線路潮流同時(shí)自然地轉(zhuǎn)歸給各個(gè)交易的解析方法，從而在物理層面上建立了交易量與線路潮流之間的量值關(guān)系。結(jié)合輸電網(wǎng)固定成本及交易對(duì)線路有功

4、潮流的使用程度，進(jìn)一步提出了將輸電網(wǎng)固定成本轉(zhuǎn)歸給各個(gè)交易的具體策略。該文方法適用于混合交易模式的電力市場(chǎng)。它既滿足電網(wǎng)的物理特性，又給出了良好的經(jīng)濟(jì)信號(hào)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了文中方法的有效性和可行性。 基于支路潮流分量算法，探討了電力市場(chǎng)多種交易模式下輸電網(wǎng)阻塞管理問(wèn)題。結(jié)合交易優(yōu)先級(jí)和線路潮流轉(zhuǎn)歸給交易分量的大小，進(jìn)一步提出了調(diào)整交易以緩解線路阻塞的具體方案。和基于靈敏度方法的阻塞管理算法相比，該方法不依賴平衡節(jié)點(diǎn)的選擇，消除了靈

5、敏度方法選取平衡節(jié)點(diǎn)不同帶來(lái)的結(jié)果多變性，確保了阻塞管理方案的唯一性和準(zhǔn)確性。通過(guò)仿真算例，驗(yàn)證了所提出方法的正確性。 基于功率圓分析了超、特高壓線路的輸電能力以及通過(guò)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償改善線路輸電能力的措施。 提出一種考慮功角和電壓穩(wěn)定約束計(jì)算可用輸電能力的新方法。針對(duì)功角和電壓穩(wěn)定約束表達(dá)復(fù)雜的問(wèn)題，首先基于功率圓推導(dǎo)出線路傳輸有功功率極限值，分析表明，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生功角失穩(wěn)或電壓失穩(wěn)前，輸電網(wǎng)絡(luò)中至少有1條線路輸送的有功

6、功率達(dá)到其傳輸有功功率極限。 因此，用線路傳輸有功功率極限近似簡(jiǎn)潔地表達(dá)這2種復(fù)雜約束的方法，建立考慮功角和電壓穩(wěn)定約束的可用輸電能力新模型。針對(duì)此模型中線路安全穩(wěn)定約束表達(dá)式的復(fù)雜非線性，運(yùn)用支路耗散功率分量法給出了一種以電源出力為變量的近似線性表達(dá)式，構(gòu)建了一種新的可用輸電能力最優(yōu)潮流模型。 對(duì)模型中線性度不同的約束，采用逐次線性化和逐段線性化相結(jié)合的方法處理。在求解過(guò)程中直接考慮線路安全穩(wěn)定約束，避免了牛頓法中被動(dòng)