基于高阶泰勒级数的ATC计算

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1、湖南大学硕士学位论文基于高阶泰勒级数的ATC计算姓名：容文光申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：吴政球20070421硕士学位论文I摘要在电力市场环境下，可用输电能力ATC（AvailableTransmissionCapability）是反映输电设备可用于能量交易的剩余容量的重要指标，快速准确的计算ATC是电力系统和电力市场安全稳定运行的保障。本文提出了一种计算ATC的快速而实用的方法，并用C++语言编写程序来验证了该方法的可靠性和实用性。具体工作主要集中在如下四个方面：（1）对近年来的电力市场进行了回

2、顾，在输电能力的基础上提出了计算可用输电能力的方法。简单阐述了ATC的确定性求解方法和概率性求解方法。简要介绍了四种确定性的求解方法：重复潮流法、线性分布因子法、连续潮流和最优潮流法。（2）简单介绍了电力系统潮流计算，详细分析了复杂电力系统潮流计算的数学模型，重点介绍了用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算，并根据电力系统实际运行状态的物理特点，对牛顿法潮流计算的数学模型进行合理的简化，得到了计算速度更快的P-Q分解法潮流计算。（3）提出了高阶泰勒级数来估计线路开断以后系统的各个运行变量，其优点是在线路开断下不必对系统导纳矩阵因子

3、表进行修正，运算中也不必用到节点阻抗矩阵这一满秩矩阵。高阶泰勒展开时，只需要在基态网络三角分解的基础上进行前代与回代即可求得节点电压对开断线路参数的各高阶导数。采用高阶泰勒展开计算方法，对电压相角与幅值的一次修正计算量相当于一次前代与回代。高阶泰勒级数对故障支路二端二个节点的等效功率具有预测功能。通过和补偿法的比较可知，高阶泰勒展开具有更优越的收敛特性。IEEE118节点系统的算例验证了本文所提方法的有效性。（4）详细介绍了三种分布因子发电转移分布因子、线路开断分布因子和电力转送分布因子的计算方法，并在（3）计算出电压变

4、化量的基础上计算网络在单条线路开断情况下的可用输电能力。关键词：电力市场；潮流计算；高阶泰勒级数；补偿法；可用输电能力基于高阶泰勒级数的ATC计算IIABSTRACTInpowermarket,availabletransfercapabilityisanimportantindex,indicatingthathowmuchextracapacityisavailableforthetransmissionequipmentinenergytransaction.Fastandexactcalculationofava

5、ilabletransfercapabilityishelpfulforthesecurityandstableoperationofelectricitysystemandpowermarket.Inthisarticleafastandavailablemethodisproposedanditsreliabilityandfeasibilityweretestifiedbyprogramming.Thefourmainaspectsinthisarcticleareasfollows.Firstly,powerma

6、rketinthepastseveralyearswasreviewedandtransfercapabilitycalculatedmethodswerepresented.Deterministicsolutionsandprobabilisticresolutionswereoutlinedsimply.Themethodsincluderepeatpowerflow,linearpowerflow,continuationpowerflowandoptimalpowerflow.Secondly,powersys

7、tempowerflowispresented,mathematicalmodelforpowerflowisanalyzedindetailed,andNewton-Raphsonmethodisstressed.Basedonthephysicscharacteristicaboutpracticaloperationinelectricalpowersystem,mathmodelofNewton-Raphsonmethodwassimplifiedreasonably,fastdecoupledloadflowa

8、lgorithmwasobtained.Thirdly,withtheelectricalpowersystemexpansionandtheincreaseofelectricitytransaction,securityadjustmentintheelectricpowersystemattractsmorea