包含冲突故障的安全约束最优潮流研究

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1、论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4。评阅人5：⑧论文作者签名：兰筵塑!!b指导教师签名：巡坌玺一二筮塑丕王建全工晓主答辩委员会主席：李继红委员1：．韭直基委员2：韭金江委员3：郭剑新委员4：江全元委员5：答辩日期：2Q!垒生三月墨旦浙江大学研究生学位论文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及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝婆太堂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

2、究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：≤笨尚仙签字日期：二口l悔乡月矽日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解堂婆盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆太堂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和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：乏镓学仙签字目期：驯L卜年弓月才日、．剔磴轹胁易乙签字日期：Ⅵp年弓月哕日浙江大学硕士学位论文

3、摘要电力系统安全约束最优潮流(Security—ConstrainedOptimalPowerFlow，SCOPF)是保障电力系统安全运行和应对各种预想故障的重要研究课题。随着电力系统中大量可再生能源的渗透，不确定性已经成为电力系统运行中一个巨大的挑战之一。由于集成变量众多，在日常运行和控制里，可能会发生越来越多非计划的故障和扰动，从而造成对电网的安全稳定运行极大的影响。因此，在编排运行方式的时候，需要尽可能找到一个满足所有预想故障情景以及正常运行状态下系统安全约束的最优经济初始运行点，这就是SCOPF。而该问

4、题的规模随着预想故障的增加而增加，计算复杂，很容易遇到维数灾，同时尚未有文献涉及冲突故障选择问题。因此，本文主要针对包含冲突故障的预防控制的安全约束最优潮流问题和校正控制的安全约束最优潮流问题进行了研究和探索，主要研究内容如下：首先，提出了一种包含冲突故障的预防控制安全约束最优潮流(PreventiveSecurity．ConstrainedOptimalPowerFlow，PSCOPF)故障筛选方法。为了能处理冲突故障，提出了改进的PSCOPF模型，然后以故障发生后不等式约束的越限程度为筛选指标，形成关键故障

5、集，对含关键故障集的PSCOPF问题进行迭代优化。另一方面，以等式约束的拉格朗日乘子的范数作为预想故障对目标函数影响的灵敏度，用于判断各个冲突故障之间的严重程度并通过剔除最严重的故障去尝试消除冲突问题，从而形成了一套迭代的故障筛选策略，用于寻找包含尽可能多预想故障情景的安全经济运行点。接着，提出了一种包含冲突故障的校正控制安全约束最优潮流(CorrectiveSecurity．ConstrainedOptimalPowerFlow，CSCOPF)故障筛选方法。针对冲突故障，提出了改进的CSCOPF模型，该模型对

6、于是否包含冲突故障的问题均适用。以改进模型为基础，根据CSCOPF问题特点，提出利用预想故障后的再调整指标为筛选指标，对预想故障进行迭代筛选。另一方面，通过新型的迭代故障筛选策略处理冲突故障，根据对目标函数的影响程度进行冲突故障选择。同时，为了提高求解包含关键故障的CSCOPF问题的效率，根据预想故障情景两两之间解耦的特点，在使用预测校正内点法的过程中将原对偶系统分解成若干个块矩阵，形成一个对角块(BlockBorderedDiagonal，BBD)形式的矩阵，利用分解并行内点算法进行求解。本文所提出的包含冲突

7、故障的PSCOPF和CSCOPF故障筛选方法均对IEEE标准算例和实际算例进行了测试，结果证明了这些方法能有效地处理冲突故障，并且能提升求解的效率，对电力系统的安全稳定运行更有保障。同时这些方法也为电力系统内处理冲突故障浙江大学硕士学位论文提供新的思路，让系统更好地应对各种非计划的扰动和故障，提高预防故障的能力。关键词：安全约束最优潮流；预防控制；校正控制；冲突故障；故障筛选；并行计算；内点法浙江大学硕士学位论文AbstractTheSecurity—constrainedoptimalpowerflow(SC

8、OPF)isanimportantresearchtopictoensurethesafeoperationofthepowersystemandhandlingavarietyofexpectedcontingencies．Withtheincreasingpenetrationofrenewablegenerationinmodempowersystems，uncertaintyh