靜態(tài)安全約束下互聯(lián)電網(wǎng)輸電能力的研究.pdf

1、電力工業(yè)的市場(chǎng)化改革和大規(guī)模的電網(wǎng)互聯(lián)在帶來顯著經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問題提出了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為保證互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減小輸電阻塞發(fā)生的概率，給電力系統(tǒng)的運(yùn)行和調(diào)度人員及電力交易者提供電網(wǎng)的使用狀況信息，就顯得尤為必要。在放松管制的市場(chǎng)環(huán)境下，互聯(lián)電網(wǎng)的輸電能力不再僅僅是進(jìn)行電力規(guī)劃和調(diào)度時(shí)的一個(gè)重要參考信息，而且還具有市場(chǎng)信號(hào)的功能，在引導(dǎo)市場(chǎng)交易、充分利用輸電容量等方面起著積極作用。因此，研究有效的算法和程序

2、，對(duì)互聯(lián)電網(wǎng)的輸電能力做出快速、準(zhǔn)確的計(jì)算和評(píng)價(jià)，已經(jīng)成為當(dāng)今電力系統(tǒng)研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)十分重要的研究課題。
　　本文基于最優(yōu)潮流模型，對(duì)靜態(tài)安全約束下的互聯(lián)電網(wǎng)輸電能力評(píng)估與決策問題進(jìn)行了初步性的研究和探索。論文首先對(duì)基態(tài)安全約束下的輸電能力問題進(jìn)行了研究，建立了輸電能力計(jì)算問題的非線性規(guī)劃模型，并利用序列二次規(guī)劃技術(shù)對(duì)輸電能力優(yōu)化問題進(jìn)行了算例求解和分析。
　　為了提高互聯(lián)電網(wǎng)輸電能力的計(jì)算速度，本文建立了多級(jí)預(yù)想故障篩選

3、與排序算法及其計(jì)算流程，依次通過快速預(yù)篩選步驟、直流潮流或分布系數(shù)法篩選步驟及快速解耦潮流一次迭代法篩選步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)想故障的快速篩選與排序。算例分析表明該算法能有效提高輸電能力計(jì)算的速度。
　　基于多級(jí)預(yù)想故障篩選與排序算法，本文對(duì)考慮“N-1”安全約束的輸電能力計(jì)算問題進(jìn)行了研究。首先利用多級(jí)預(yù)想故障篩選與排序技術(shù)，篩選出對(duì)系統(tǒng)安全性有重要影響的預(yù)想故障集；然后利用Benders分解技術(shù)，將考慮預(yù)想故障安全約束的輸電能力優(yōu)化問

4、題分解為一個(gè)主、從兩層交替迭代求解的非線性規(guī)劃問題。主問題用于處理穩(wěn)態(tài)約束及由從層各子問題所返回的Benders割集約束，找到最優(yōu)試探解；從層問題由一系列與不同預(yù)想故障相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立子問題組成，用于檢驗(yàn)主問題的最優(yōu)試探解是否滿足各預(yù)想故障條件下的安全性約束。根據(jù)各子問題的相對(duì)獨(dú)立性，分析了應(yīng)用并行求解及分布式求解技術(shù)的可行性，并討論了兩種不同的Benders割集形成策略及其應(yīng)用范圍。最后，利用序列二次規(guī)劃技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)主、從兩層優(yōu)化問題的迭

5、代求解，并通過算例進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。
　　針對(duì)預(yù)想故障的概率特征，本文對(duì)考慮概率安全約束的輸電能力計(jì)算問題進(jìn)行了研究。將狀態(tài)枚舉與篩選技術(shù)和序列二次規(guī)劃技術(shù)相結(jié)合，用于求解各預(yù)想故障狀態(tài)下的輸電能力及其概率分布。提出了最優(yōu)輸電能力的基本概念和數(shù)學(xué)模型，根據(jù)三種不同的輸電賠償機(jī)制，分別介紹了最優(yōu)輸電能力的確定方法。根據(jù)最優(yōu)輸電能力的搜索求解過程與各預(yù)想故障狀態(tài)下輸電能力的大小無直接關(guān)系的特點(diǎn)，提出了用于加速最優(yōu)輸電能力求解過程的兩步