潮流计算问题的扩展.ppt

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1、第10章潮流计算问题的扩展问题常规潮流计算的扩展有哪些？最优潮流算法如何分类？1、常规潮流的应用扩展1）为使系统当前的运行状态保持在正常范围之内，就需要对系统中的可调变量进行调整，以消除线路潮流或节点电压的越界——约束潮流2）为使系统的潮流分布满足某种最优化准则——优化潮流3）为研究负荷不确定情况下系统的潮流分布——随机潮流4）研究在系统发生故障，部分元件开断时系统的潮流分布——开断潮流5）电力市场环境下，需要对输电服务单独定价和支付相应费用，研究市场参与者对输电网络的使用程度——潮流跟踪计算一、扩展潮流的概念有哪些？

2、2、变量的划分1）网络的结构变量，用关联矩阵A表示。是由系统中的各元件的连接方式以及开关状态决定的。2）网络元件参数p。包括：输电线的电阻、电抗、电导和电纳；变压器电阻、漏抗、变比；并联电容器的电容和并联电抗器的电抗，等等3）不可控变量或干扰变量D。这些变量指应当满足系统负荷功率，由用户要求所决定的，一般是不可控制的。这些变量具有不确定性，受各种干扰的影响而变化，是随机变量。它们的变化引起系统运行状态的变化。4）控制变量u。亦称独立变量，是系统中的可调变量。包括：发电机有功功率和机端电压；调相机和其他可调无功电源的控制

3、电压；可投切并联电容器、电抗器等的电纳；有载调压变压器的变比；移相器的移相角；允许切除的负荷的有功无功功率。5）依从变量x。在上述变量给定的情况下，系统的运行状态就随之而定，而此时被确定的量就是依从变量。包括：负荷母线的电压幅值和相角；发电机母线的电压相角和发电机的无功功率输出；系统的有功、无功网损等。变量划分不唯一。3、潮流方程式中，y为支路电纳；表示所有和节点i相连的节点j4、约束方程1）对控制变量的约束发电机有功输出功率上、下限约束；发电机机端电压上、下限约束发电机、调相机和其他可压的无功电源的控制电压限制系统有

4、N个节点，大地为参考节点（不包括在N内）可投切并联电容器和电抗器的容量限制；有载调压变压器变比调整范围的限制；移相器的可调相角范围的限制；允许切除相角范围的限制；统一形式2）对依从变量的约束负荷母线电压幅值的上下限约束；发电机母线无功输出功率的上下限约束；线路允许流过的有功无功潮流或允许流过的最大电流限制潮流计算问题的扩展重写潮流方程和约束方程：二、常规潮流的扩展有哪些？1、常规潮流在网络的结构A和参数p、节点负荷D以及控制变量u给定的情况下，确定系统的状态变量x。2、约束潮流约束潮流除了要满足常规潮流方程外，还要满足

5、比常规潮流更多的约束条件。通过调整控制变量使所有约束条件得以满足。3、动态潮流由多台发电机共同承担系统的不平衡功率时的稳态潮流。它与常规潮流的主要区别在于发电机的有功出力不再是定值，在计算过程中它是随着不平衡功率的变化而变化的。这一不平衡功率在常规潮流中由平衡节点承担，而动态潮流中由指定的多台发电机共同承担。4、随机潮流当系统的节点给定量是随机变量时，要求解系统的潮流分布，确定线路上的潮流有多大可能取什么值。通过求解随机潮流，可以知道某条线路的潮流有多大的可能性超出它所允许的极限值，也可以知道线路上的潮流值最大可能是多

6、少。随机潮流的计算相当复杂。5、最优潮流在网络结构和参数以及系统负荷给定的条件下，确定系统的控制变量u，使得描述系统运行效率的某一给定的目标函数取极小值（或极大值），即最小化费用函数同时满足潮流方程这一等值约束和运行限值不等式约束6、开断潮流研究元件开断情况下系统的潮流分布，检查系统中某些元件开断后是否会引起系统中其他元件过负荷，或者引起某些负荷母线的电压越界，有助于指导运行调度人员及时采取措施消除过负荷或电压越界。由于计算要求实时进行，对计算速度有很高的要求。开断潮流计算所研究的元件开断包括：网络元件开断（主要是输电

7、线或变压器开断）发电机开断负荷开断1、最优潮流算法的分类数学描述：最优迭代的过程中不断对z进行修正，使目标函数逐渐减小，而且还应满足约束条件。最优潮流的研究重点集中在如何确定z的修正量和如何处理约束条件这两个问题上，尤其是如何处理不等式约束更为重要。二、最优潮流及其求解方法用统一变量Z表示最优潮流分类1）按处理约束的方法分类罚函数类Kuhn-Tucker罚函数类Kuhn-Tucker类2）按修正的变量空间分类直接类（同时修正全空间变量z，包括u和x）简化类（仅修正控制变量u，x通过求解约束方程得到）3）按变量修正的方向

8、分类梯度法拟牛顿法牛顿法再用拉格朗日乘子将等式约束引入目标函数，构造拉格朗日函数L满足最优解的条件是满足K-T条件罚函数即可选择外点罚函数，也可选择内点罚函数。KT罚函数类：只将越界的不等式约束通过罚函数引入目标函数，保留等数约束方程。KT类：完全不用罚函数。若迭代过程中某不等式越界，则将其固定在限制值上，然后视为等式约束处理。用