最优潮流在电力市场环境下的最新发展.pdf

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1、第26卷第3期VOlL26NOL32002年7月0日ul092002特邀主编寄语众所周知9电力系统中的许多研究课题都涉及到优化算法9如传统的电力系统规划经济调度检验计划和控制器的设计G近年来9世界范围内的电力工业改革9建立了各种形式的电力市场9其核心目的是引入竞争9提高效率9降低电价9改善服务9持续发展G电力市场的各参与者以获得最大利润为直接目的9而降低电价改善服务又将使全社会受益G这种新的形势下形成了一系列经济性和技术性相互制约的优化问题G其主要特征表现在多目标多约束和随机因素增加G为此

2、9众多研究者应用了一系列优化算法来解决电力市场下的优化问题G方法涉及传统的数学规划方法9如线性规划非线性规划整数规划动态规划网络方法和内点法等G近年来9更是对一些现代优化算法抱以极大的热情和希望9包括禁忌探索模拟退火遗传算法人工神经网络随机优化模糊规划拉格朗日松弛算法以及多代理技术等G在此9汇集8篇各有特色的研究论文9与大家共同探讨优化算法在电力系统中的应用前景G英国Brunel大学宋永华教授西安交通大学王锡凡教授最优潮流在电力市场环境下的最新发展丁晓莺9王锡凡(西安交通大学电

3、力工程系9陕西省西安市7009摘要随着电力工业解除管制9原先组织化垂直整合的电力公司变成相互独立和受市场规则驱动的经济实体9电力系统运行优化工具最优潮流的地位发生了显著变化G文中从分析最优潮流本质特性着手9介绍了它在实时电价与辅助服务定价输电费用计算网络阻塞管理可用传输容量估计等方面的研究成果9综合了过去尚未解决的问题9针对在电力市场新体制下出现的问题指出最优潮流今后的研究方向G关键词最优潮流电力市场实时电价辅助服务阻塞管理可利用输电容量中图分类号7F23.90引言技术也引入到这一领域G到2

4、0世纪90年代9世界许多国家的电力工业最优潮流(OptimalpOwerflOwOPF作为在市场结构和管理机制方面都发生了巨大的变化9经典经济调度理论的发展与延伸9将经济性与安全系统运行中可靠性经济性和电能质量三者的地位性有功功率与无功功率近乎完美地结合在一起G发和关系从传统的安全第一转变为相互协调统一G如展至今9OPF已成为一种不可缺少的网络分析和优此9OPF研究长期遵循的思路发生了改变9OPF的化工具G应用范围得到了极大的发展G过去9最优潮流的研究方向主要有数学模型的建立G例如如何将一些实

5、际的约束(如节点电压1最优潮流的技术经济意义波动范围发电机出力限制线路传输容量约束紧最优潮流问题指的是在满足特定的系统运行和急事故约束环境约束等用数学形式精确表达出安全约束条件下9通过调整系统中可利用控制手段来G如何快速有效地求解OPF问题G许多方法如实现预定目标最优的系统稳定运行状态G它把电力简化梯度法[][2][3]等相继应用牛顿法线性规划法系统经济调度和潮流计算有机地融合在一起9以潮于解算此类问题G近年来9现代内点算法[95]模拟进流方程为基础9进行经济与安全(包括有功和无功化

6、规划方法[6][7][8]等先进模拟退火方法模糊技术的全面优化9是一个大型的多约束非线性规划问题G利用OPF能将可靠性与电能质量量化成相应收稿日期2002-0-28G的经济指标9最终达到优化利用现有资源9降低发国家自然科学基金重点资助项目(5993750GZ电~输电成本9提高对用户的服务质量H的目标O很明下就会引发~公正~公平性H的争执O显9最优潮流所具有的技术经济意义是传统潮流计随着OPF在电力系统中的应用日益广泛9对算所无法实现的OOPF本质特性的分析研究越来越重要9充分发挥其一方面9最优

7、潮流计算能指导系统调度人员的优势9避免其缺陷9会给系统运行规划带来许多便利操作9保证系统安全可靠运行9具有技术方面的价之处O值9具体表现有,D一旦所求问题以目标函数~控制2电力市场经营决策中心变量和约束条件的形式固定下来9那么一定能找到问题惟一的最优解9且该结果不受人为因素的影响OZO世纪6O年代至7O年代9北美的几次大停电OPF的寻优过程可自动识别在界约束O以线路传使人们认识到全面掌握电力系统运行状态和分析事输功率约束为例9从解逐渐趋于最优的过程中能得故成因的重要性O到7O年代中期9SCADA~

8、能量管到网络传输瓶颈的信息9从而指导电网扩容与规划O理<发电控制与计划)和安全分析3项技术在计算机在最优点处9比较最优条件及相关数学模型可获设备的辅助之下形成了能量管理系统