基于0-1整数规划的pmu优化配置研究

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1、基于0-1整数规划的PMU优化配置研究PMUOptimizationConfigurationBasedonthe0-1IntegerProgramming学科专业：电气工程作者姓名：郑明忠指导教师：张庆超副教授天津大学电气与自动化工程学院二零一四年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位

2、论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要随着电力系统规模的不断扩大，大电网事故将对整个社会的各个方面产生极大的影响。因此，就需要对电力系统进行在线实时监测。同步相量测量单元（PMU）技术的成熟发展满足了电力系统

3、实施监测的需要。然而，PMU的价格过于昂贵，在全网所有节点配置PMU虽然能够实时监测电力系统，却大大增加了电网的一次性投资。所以需要考虑PMU装置的优化布点配置。PMU的最优配置要求在全局可观的前提下所配置的PMU最少。0-1线性整数规划在分析求解多目标PMU最优配置有极大的优势。但是实际电力系统中存在一定数量的零注入节点。它的优点在于能够减少PMU配置数量，但同时在引入到整数规划进行计算时，将使模型非线性化而难以求解。传统的方法在解决该非线性约束时都存在不同程度的问题。本文针对包含零注入功率节点的约束进行了修正，给出了一个新的条件函数不等式方程组，能够很好解决

4、出现的非线性问题。同时，新条件函数约束只需要在原邻接矩阵基础上进行处理，具有较强的可操作性。当考虑N-1情况下的PMU最优布点时，文章的方法具有很强的继承能力，有效的解决了传统方法无法解决的N-1优化配置问题。接着，在全局可观的分阶段配置时，文章以降低不可观测深度为应用目标进行配置，提出增加虚拟连接的方案来修改拓扑和条件函数，有效的应用到了0-1线性整数规划中。在N-1可观的分阶段配置过程中，文章以关键线路可观为应用目标进行优化配置。与传统文献利用线路N-1情况下关键线路可观进行配置对比，文章则是实现节点N-1情况下关键线路可观测。最后，文章在IEEE14节点系

5、统以及IEEE39节点系统中分别进行了优化配置计算，所得到的方案对比于传统的算法具有很大的优势，在保证优化方案结果正确的前提之下，配置结果数量大大降低。关键词：PMU；整数规划；关键线路；能观度；不可观测深度ABSTRACTWiththeexpansionofthescaleofpowersystem,anykindofpoweraccidentmaybringgreatimpactonallaspectsofsocietyasawhole.Therefore,onlinereal-timemonitoringofpowersystemisingreatneed

6、.Atthesametime,Synchronousphasormeasurement(PMU)maturetechnologydevelopmentsmeetthedemandsofmonitoringthepowersystem.However,thepriceofPMUiswaytooexpensive.Itcanachievethegoalofreal-timemonitoringpowersystemwhenallnodesintheentirenetworkdeployPMUwhileitcouldhavegreatlyincreasedtheone

7、-timeinvestmentofpowergrid.SoweneedtoconsidertheoptimizationofPMUdeviceconfiguration.TheconfigurationofPMUrequirestheleastPMUsunderthepremiseofcompletenetworkobservability.The0-1mixedintegerprogrammingformulationhasagreatadvantageofsolvingthemulti-objectivePMUplacementproblem.However

8、,thereareple