[發(fā)明專利]改進(jìn)的潮流可行解恢復(fù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010266521.3
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN101944742A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈宏杰;苗偉威
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉國威

1.一種改進(jìn)的潮流可行解恢復(fù)方法，其特征是，恢復(fù)過程通過迭代地進(jìn)行控制量計(jì)算和結(jié)果校驗(yàn)兩個(gè)子步驟：控制量計(jì)算步首先借助最優(yōu)乘子潮流求得功率注入空間的一個(gè)可行域邊界點(diǎn)，引入恢復(fù)參數(shù)λ，計(jì)算λ對(duì)各控制措施的靈敏度，然后基于靈敏度計(jì)算結(jié)果通過混合整數(shù)線性規(guī)劃估計(jì)各控制手段的調(diào)整量；校驗(yàn)步則通過最優(yōu)乘子潮流法對(duì)控制效果進(jìn)行驗(yàn)證，由于靈敏度是對(duì)非線性關(guān)系的線性近似，基于它形成的控制策略往往具有一定的誤差，當(dāng)控制措施不能保證潮流收斂時(shí)，則返回控制量計(jì)算步，重復(fù)上述過程，直至潮流計(jì)算收斂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的潮流可行解恢復(fù)方法，其特征是，基于最優(yōu)乘子潮流獲得功率空間的潮流可行域邊界點(diǎn)：

電力系統(tǒng)潮流方程可寫為：

F(x)＝f(x)-S＝0????????????????????????????(1)

構(gòu)造如下系統(tǒng)功率不匹配量：

式中x為電壓向量，S為節(jié)點(diǎn)功率注入和PV節(jié)點(diǎn)電壓平方向量，f(x)為節(jié)點(diǎn)功率平衡方程以及PV節(jié)點(diǎn)電壓約束方程，采用牛頓法通過不斷最小化g(x)以達(dá)到潮流收斂的目的，通過引入最優(yōu)乘子μ將牛頓法的迭代公式改寫為：

Δx^k＝-J^-1(x^k)f(x^k)

??????????????????????????????(3)

x^k+1＝x^k+μ^kΔx^k

從而在每次迭代計(jì)算中，將功率不匹配量改為：

其中：f₁(x^k，μ^k)＝f(^xk+μ^k·Δx^k)，J(x^k)為第k步迭代的雅克比矩陣，μ^k為第k步迭代的最優(yōu)乘子，μ^k在每一步迭代中由?求得，從而保證不匹配量逐步變小，假若潮流無可行解，則從初始不可行解開始，該方法經(jīng)多次迭代后最優(yōu)乘子μ將趨于0，不匹配函數(shù)(4)值將穩(wěn)定在某個(gè)正值上，此時(shí)即收斂于功率注入空間可行域邊界點(diǎn)上SNB點(diǎn)。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的潮流可行解恢復(fù)方法，其特征是，引入恢復(fù)參數(shù)λ，使用恢復(fù)參數(shù)λ控制措施的靈敏度λ_u來恢復(fù)潮流解，通過最優(yōu)乘子潮流法確定了一個(gè)可行的邊界點(diǎn)x^*即SNB點(diǎn)后，對(duì)應(yīng)的有功、無功注入向量為P^*、Q^*，可將功率平衡方程改寫為：

e、f為節(jié)點(diǎn)電壓的實(shí)部和虛部，G、B為線路導(dǎo)納的實(shí)部和虛部，在x^*處λ＝0，而當(dāng)λ＝1時(shí)，式(5)等價(jià)于原始潮流方程，使用靈敏度λ_u，通過以下方法可以避免雅克比矩陣零特征值左特征向量的求取：電力系統(tǒng)在其靜態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行極限(SNB)點(diǎn)(x^*，λ^*)處，將滿足如下方程：

F(x，λ，u)＝0

F_x(x，λ，u)·v＝0????????????????????(6)

||v||≠0

F為潮流方程，為x，u，λ的函數(shù)；u＝(u₁，u₂，…，u_m)為控制措施，控制措施包括可投切并聯(lián)無功補(bǔ)償、0LTC變比、串聯(lián)補(bǔ)償以及發(fā)電機(jī)出力調(diào)整；F_x為系統(tǒng)在該點(diǎn)處的雅克比矩陣，v為其右特征向量；λ為電壓穩(wěn)定裕度，可由下式求得其對(duì)u的靈敏度向量λ_u：

Λ·s＝-F_u????????????????????????????(7a)

(7b)

A_i為潮流雅克比矩陣對(duì)應(yīng)的列向量，Λ矩陣為雅克比矩陣第p列被F_λ代替，λ_u即為解向量s中的第p個(gè)元素，當(dāng)控制參數(shù)不止一個(gè)，假設(shè)有m個(gè)時(shí)，可將(7a)式改寫為如下形式：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改進(jìn)的潮流可行解恢復(fù)方法，其特征是，通過最優(yōu)乘子潮流計(jì)算得到SNB點(diǎn)，計(jì)算公式(8)中的λ_u，通過控制措施篩選，判斷是否存在控制措施，假若不存在則按節(jié)點(diǎn)不匹配量裁減負(fù)荷，若存在則采用混合整數(shù)線性規(guī)劃MILP模型確定其最小控制代價(jià)：

其中x_i和y_i分別表示連續(xù)和離散的控制變量，step_j為離散變量控制的步長，x_i、y_i為對(duì)應(yīng)控制變量的下限，?為上限，Δλ＝1.0時(shí)表示潮流解得以恢復(fù)。?