最优潮流和无功优化

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1、最优潮流和无功优化综合程序应用研讨班李　　芳Tel.：010-82812386e-mail：lifang@epri.ac.cn电力系统分析综合程序培训班1最优潮流问题概述2PSASP最优潮流主要功能和特点3最优潮流计算方法4最优潮流计算要求5最优潮流计算流程6最优潮流作业定义7最优潮流结果输出1最优潮流问题概述最优潮流(OPF)就是当系统的结构参数及负荷情况给定时，通过控制变量的优选，所找到的能满足所有指定的约束条件，并使系统的某一个性能指标或目标函数达到最优时的潮流分布。(1)最优潮流概念(2)最优潮流与潮流计算的区别基本潮流计算时控制变量是事先给定的。而最优潮流中的控

2、制变量则是可变而待优选的变量。最优潮流计算除了满足潮流方程这一等式约束条件之外，还必须满足与运行限制有关的大量不等式约束条件。进行基本潮流计算是求解非线性代数方程组；而最优潮流计算由于其模型从数学上讲是一个非线性规划问题，因此需要采用最优化方法来求解。基本潮流计算所完成的仅仅是一种计算功能；而最优潮流计算则能够根据特定目标函数并在满足相应约束条件的情况下，自动优选控制变量，具有指导系统进行优化调整的决策功能。(3)最优潮流问题的数学模型其中：为目标函数为节点平衡方程式H为节点电压、变压器变比和功率等X为待求的节点电压及各种调整量(4)最优潮流问题特点迭代算法及收敛性最优潮

3、流求解过程是一个迭代过程，因此，存在迭代是否收敛问题最优解的多值性和存在性最优潮流问题是典型的非线性规划问题，从数学观点看，应该有多组解由于最优潮流考虑的约束（包括运行约束和安全约束）比较多，在某些情况会出现无解的情况多种目标函数电力系统网损最小发电费用最小无功补偿经济效益最大可进行有功优化、无功优化及有功和无功混合优化计算2PSASP最优潮流主要功能和特点可以考虑的调整手段发电机的有功功率（PG）发电机的无功功率（QG）负荷的无功补偿（QC）可调变压器的变比（TK）可考虑多种安全约束母线电压的限制；可调变压器的变比的限制；发电机的有功功率、无功功率的限制；负荷的无功补偿

4、容量的限制。3计算方法梯度法内点法牛顿法线性规划法4最优潮流计算流程最优潮流计算计算作业的定义执行计算计算结果库结果输出文本方式图形方式文本方式图形方式5最优潮流作业定义计算因子目标函数控制调节信息计算方法OPFCase最优潮流作业LFCase潮流计算作业ControlInf.计算控制信息电压约束上下限的填写目标函数的指定和相关系数的填写可控量的填写可控变压器可控发电机无功补偿装置计算方法的指定及相关因子的填写无功补偿Q1~Q10的容量值是由小到大，由负到正（容性为正，感性为负）。当组数填0时，补偿容量不分组，为连续可调；当组数填n时，补偿容量为分组可调。无功补

5、偿之二如：某一接点挂有三组电容器，则其组合容量为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6，共7组。Bus0.10.20.3数据检查功能检查可控变压器、发电机和无功补偿负荷点是否在网络中。若出现提示“不在网络中”，则用户应在可控量中删掉此记录，也可以在潮流计算或基础数据中投入此设备。检查可控变压器、发电机和无功补偿负荷点的上下限是否不合理，如上限≤下限。对于无功补偿，还会检查容量是否是从小到大填写的。检查所基于的潮流作业下得到的变压器的变比、可调发电机的有功无功出力，是否在可调整范围内。6最优潮流计算要求网络数据合理，一般潮流计算收敛。给定的运行方式合理（包括

6、电压、变压器抽头变比、发电机的功率和无功补偿容量的限值合理），最优解确实存在。7结果输出文本方式输出优化潮流报表具有潮流报表一切功能。（可任意选择输出范围，对象，可自由定义报表内容）图示化输出可基于一条母线，在图上浏览优化结果可任意选择一条支路浏览优化结果（包括优化后的变比）优化调整报表可输出目标函数，母线电压及控制变量优化前后的对照表。便于查看和分析优化效果。包括以下内容：目标函数调整表母线电压调整表可控变压器调整表可控发电机调整表无功容量补偿表迭代过程报表如果最优潮流计算不收敛，可输出迭代过程详细情况，便于分析不收敛原因。练习练习新建作业1，完成作业1的最优潮流计算。

7、作业1数据如下：潮流作业号1目标函数网损最小计算方法内点法允许误差0．0001迭代次数上限50控制变量变压器、发电机、无功补偿作业1的控制变量数据可控变压器数据可控发电数据负荷无功补偿数据