基于电网分区和辅助问题原理的电力系统多区域有功负荷经济调度

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第11期继电器Vo1．34No．112006年6月1日RELAYJun．1，200631基于电网分区和辅助问题原理的电力系统多区域有功负荷经济调度李强，韩爱稳，赵洪山(1、华北电力大学电气工程学院，河北保定071003；2、邢台勘探设计院，河北邢台054001)摘要：随着电网规模的扩大，电网计算优化问题中计算时间长、收敛速度慢等问题变得严重。针对此问题，该文利用基于电网分区和辅助问题原理APP(AuxiliaryProblemPrinciple)的分布式并行优化模型来解决

2、多区域有功负荷的经济调度，并且把各个区域内的虚拟发电机看成真实发电机，推导出其耗量特性曲线。仿真结果表明，本方法具有较强的收敛性和快速性。关键词：电力系统；电网分区；辅助问题原理；经济调度中图分类号：TM71；TM73文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)l1-0031-040引言随着电力系统规模的不断扩大和对实时分析与控制要求的不断提高，传统串行算法分析计算较大图1一个电力系统分解成两个重叠的区域a和bFig．1Decompositionofapowersysteminto型的电力系统往往存在计算机内存不足，

3、收敛速度twooverlappingregionsaandb慢等维数灾问题。利用基于电网分区和辅助问题原理(APP)的分布式优化算法把一个大系统从地理上表示，a和b区域的核心变量分别用向量、z来表分割成各个区域，分别解决各个区域的优化问题，并示。在重叠区域，对于每条联络线都必须包括一条且可以通过约束乘数的迭代更新来协调各个区域的母线，如果没有就建立一条“虚拟母线”。在每条联优化问题。在迭代更新时，需要各区域同步进行，且络线上都有有功、无功流过母线，母线上有电压幅值相邻区域间数据交换量非常少。这样在分布多处理和相角。我们以发电机

4、最小运行费用为目标函数并器环境下可以减少通信量并增加计算能力，满足粗且假设在重叠区域内没有发电机，则整个电力系统粒度计算的要求。这种算法最早应用于日发电计划的目标函数可表示为，z)=()+(z)，其中，优化。()为a区域总的发电费用(z)为b区域总的发目前，基于区域划分和辅助问题原理(APP)的电费用。根据这种假设可以写出a区域的等式约束分解一协调分布式算法已在优化潮流计算j、状态h(，Y)=0和b区域的等式约束Hb(Y，z)=0。同估计J、无功优化等方面得到了一定应用。本文样，可以写出a区域的不等约束g(，Y)≤0和b区应用

5、基于区域划分和APP方法的分布式算法来解域的不等约束g(Y，z)≤0。这样，有功经济调度问决多区域有功负荷的经济调度，这种多区域的经济题可以写成下式：调度能够实现规模经济效益，实现更大范围的资源min{()+(z)}(1)，、．优化配置，提高市场效率。首先，对一实际电力系统}；：：从地理上进行分区，然后应用APP原理建立与原问式中：={(，Y)：h(，Y)=0，g(，Y)≤0}，题等效的并且相对独立的子分区有功负荷的经济调B={(Y，z)：hb(Y，z)=0，gb(Y，z)≤0}。度，其次，推导出虚拟发电机的耗量特性曲线，这样

6、根据分解协调法，“复制”边界变量Y为Y、Y有利于编程实现。最后，对所建模型进行编程仿真。分别属于区域a、b。这样，对于≥0的常数，式(1)就等于：1分布式有功负荷经济调度m．lnC()z)+手厶<(a—Yb)，1(2)J1．1区域的分割}x,y：)eBA【(一Yb)>：Y一Yb=0J如图1所示，一个大的电力系统分成两个重叠式中：y=(P，Q，，0)，的区域a和b，在重叠区域的边界变量用向量Y来维普资讯http://www.cqvip.com32继电器Yb=(Pb，Qb，，0b)。针对a、b区域更小的优化问题：由于Y、Y包含有功

7、、无功、电压幅值、电压相(X¨，：“)=角四个量，这就保证了分解后的系统和分解前的系argml．n《)+等二一yk)，akl}(8)统在电气上等值。可以看出÷<(Y一Y)，(Y一一二‘【y<，(yk—)>+JY)>项并不影响最终的计算结果，因为迭代最后收(kb“，Z“)=敛时Y趋向一致，此时二次项的值趋向于0。二次项的加入虽然提高了算法的收敛性，但因为二次a‘rgimljnIL(z)+等二一yk)'(一yk)1l(9)项本身不可分，要求我们引入辅助原理来解决这个【y一J问题。式(8)为a区域

8、的有功负荷经济调度，式(9)为1．2辅助问题原理(APP)b区域的有功负荷经济调度。其中式(7)在物理上APP算法将一个复杂的大问题分解为一系列辅的意义是保证两区域的分解点在收敛时满足电气量助问题加以解决。采用APP求解函数L(，A)的鞍相等。点问题的算法如下：2虚拟发电机耗