基于电热协调的电网潮流计算及最优潮流研究

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1、分类号密级ＵＤＣ＾－犬＿ｉｆ？付學ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士专业学位论文基于电热协调的电网潮流计算及最优潮流研究题名？（题名和副）贾子昊（作者姓名）指导娜姓名应展锋讲师学位类别工程颂士学科名称电气工程研究方向电力系统论文提交时间２０１５．３注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。＊．领士学拉？＾文基于电热协调的电网潮流计算及最优潮流研究作者：贾子昊指导教师：应展锋南京理工大学２０１５年３月Ｍ

2、．ＳＣ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｔｕｄｏｎｏｗｅｒｆｌｏｗｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｏｔｉｍａｌｙｐｐｏｗｅｒｆｌｏｗｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｏｆｐｙＥｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＢｙＪ－ｉａＺｉＨａｏＳｕｅｒｖｓｅｄｂＬｅｃｔ－ｐｉｙ．ＹｉｎＺｈａｎＦｅｎｇｇＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＭａｒｃｈ２０１５，声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人

3、已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。＇、研究生签名Ｖ丨年；月：学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。说复１＾（５研究生签名：年硕士学位论文基于电热协调的电网潮流计算及最优潮流研究摘要输电线路长期处于户外恶劣条件下工作，其输送

4、容量受线路最大运行温度限制。传统电力系统分析利用静态或动态热定值作为载流量计算依据，无法考虑线路温度动态变化过程对电网潮流的影响，限制了线路输电能力。而电热协调理论以导线电阻为纽带，将导线热平衡方程与电网潮流方程耦合计算，直接以线路温度约束表征输电能力，从而能有效利用线路温升的热惯性过程，深入挖掘线路输送能力，提高电网运行的经济性与可靠性，具有重要的理论及工程价值。为此，本文对基于电热协调理论的电网潮流计算与动态最优潮流展幵研究。本文首先研究了架空输电导线在实际运行中的热交换过程及热平衡方程，分析了热平衡方程中各散热、吸热项计算模型及其参数项的简化计算方法。

5、在此基础上，讨论了输电线路载流量计算方法，并结合实例分析了环境气象因素中日照强度、环境温度、风速及风向对载流量的影响。上述研究获得了输电线路的电热親合特性，为后续研究提供了理论基础。随后研究了基于电热协调理论的电网潮流计算模型。结合电力系统常见的两种扰动情况（负荷跳变和线路断开）进行了实例分析。针对负荷跳变算例，重点研究了欧拉法、改进欧拉法及龙格库塔法等时间离散算法在不同时长下对潮流计算精度造成的影响。结果表明．５ｍｉ，时间步长取值为０ｎ时，不同算法的计算结果基本相同且具有较高精度，但随着时长增加，各算法均出现不同程度的误差。其中，龙格库塔法误差增加最小，而

6、欧拉法误差增加最大。因此在模型计算中，选择时长较小时可用采用计算量较小的欧拉法；时长较大时，则可视精度要求和计算规模选用改进欧拉法和龙格库塔法。该研究结论可为电热协调潮流计算模型的时间离散算法选择提供参考依据。最后，研究了基于电热协调的动态最优潮流模型原理及其求解所需的原对偶内点优化算法。以系统发电费用最小为目标，结合实例仿真验证了电热协调对于电网潮流优化控制的优势。在此基础上，将电热协调理论引入至以电网切负荷最小为目标的最优潮流。模型中，并对负荷跳变和线路断开两种扰动情况进行了算例仿真结果表明与传统模型相比，电热协调模型能够有效地减少系统切负荷量，避免不必

7、要的切负荷操作，提高电网供电能力。关键词：热平衡方程，电热协调，离散算法，动态最优潮流，最小切负荷模型ＩＡ？ｂｓｔｒａｃｔ硕丨．学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓａｌｗａｙｓｗｏｒｋｕｎｄｅｒｈａｒｓｈｏｕｔｄｏｏｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃａａｃｉｔｏｆｌｉｎｅｓｉｓｌｉｍｉｔｅｄｂｙｔｈｅｍａｘｉｍｕ