基于電熱協(xié)調(diào)的電網(wǎng)潮流計(jì)算及最優(yōu)潮流研究.pdf

1、輸電線路長(zhǎng)期處于戶外惡劣條件下工作，其輸送容量受線路最大運(yùn)行溫度限制。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分析利用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)熱定值作為載流量計(jì)算依據(jù)，無(wú)法考慮線路溫度動(dòng)態(tài)變化過程對(duì)電網(wǎng)潮流的影響，限制了線路輸電能力。而電熱協(xié)調(diào)理論以導(dǎo)線電阻為紐帶，將導(dǎo)線熱平衡方程與電網(wǎng)潮流方程耦合計(jì)算，直接以線路溫度約束表征輸電能力，從而能有效利用線路溫升的熱慣性過程，深入挖掘線路輸送能力，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性，具有重要的理論及工程價(jià)值。為此，本文對(duì)基于電熱協(xié)調(diào)理論的

2、電網(wǎng)潮流計(jì)算與動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流展開研究。
　　本文首先研究了架空輸電導(dǎo)線在實(shí)際運(yùn)行中的熱交換過程及熱平衡方程，分析了熱平衡方程中各散熱、吸熱項(xiàng)計(jì)算模型及其參數(shù)項(xiàng)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，討論了輸電線路載流量計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)例分析了環(huán)境氣象因素中日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度、風(fēng)速及風(fēng)向?qū)d流量的影響。上述研究獲得了輸電線路的電熱耦合特性，為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　隨后研究了基于電熱協(xié)調(diào)理論的電網(wǎng)潮流計(jì)算模型。結(jié)合電力系統(tǒng)常見的兩種

3、擾動(dòng)情況（負(fù)荷跳變和線路斷開）進(jìn)行了實(shí)例分析。針對(duì)負(fù)荷跳變算例，重點(diǎn)研究了歐拉法、改進(jìn)歐拉法及龍格庫(kù)塔法等時(shí)間離散算法在不同時(shí)長(zhǎng)下對(duì)潮流計(jì)算精度造成的影響。結(jié)果表明，時(shí)間步長(zhǎng)取值為0.5min時(shí)，不同算法的計(jì)算結(jié)果基本相同且具有較高精度，但隨著時(shí)長(zhǎng)增加，各算法均出現(xiàn)不同程度的誤差。其中，龍格庫(kù)塔法誤差增加最小，而歐拉法誤差增加最大。因此在模型計(jì)算中，選擇時(shí)長(zhǎng)較小時(shí)可用采用計(jì)算量較小的歐拉法;時(shí)長(zhǎng)較大時(shí)，則可視精度要求和計(jì)算規(guī)模選用改進(jìn)歐

4、拉法和龍格庫(kù)塔法。該研究結(jié)論可為電熱協(xié)調(diào)潮流計(jì)算模型的時(shí)間離散算法選擇提供參考依據(jù)。
　　最后，研究了基于電熱協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流模型原理及其求解所需的原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)優(yōu)化算法。以系統(tǒng)發(fā)電費(fèi)用最小為目標(biāo)，結(jié)合實(shí)例仿真驗(yàn)證了電熱協(xié)調(diào)對(duì)于電網(wǎng)潮流優(yōu)化控制的優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，將電熱協(xié)調(diào)理論引入至以電網(wǎng)切負(fù)荷最小為目標(biāo)的最優(yōu)潮流模型中，并對(duì)負(fù)荷跳變和線路斷開兩種擾動(dòng)情況進(jìn)行了算例仿真。結(jié)果表明與傳統(tǒng)模型相比，電熱協(xié)調(diào)模型能夠有效地減少系統(tǒng)切負(fù)荷量