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动态无功优化的多阶段求解方法
  • ISSN号:1000-3673
  • 期刊名称:《电网技术》
  • 时间:0
  • 分类:TM73[电气工程—电力系统及自动化]
  • 作者机构:[1]电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学,北京市海淀区100084, [2]黑龙江省电力有限公司发展策划部,黑龙江省哈尔滨市150001
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51537005)
中文摘要:

动态无功优化是保障电网安全经济运行的重要手段之一。然而,动态无功优化属于大规模、多时段、强耦合的非线性混合整数规划问题,直接求解困难。为处理无功优化问题中包含的离散变量及时段耦合约束,基于动态无功优化问题的物理本质,提出了动态无功优化模型的多阶段求解方法。第1阶段以系统网损最小化为目标,松弛离散变量和无功设备全天动作次数约束,基于内点法计算得到动态无功优化问题的初始解。第2阶段以网损增量最小化为目标,基于目标函数对控制变量的灵敏度,将子问题在当前解附近线性化,构建以无功控制设备全天动作次数为约束的混合整数规划模型,由此决策无功设备全天动作次数约束下的离散控制变量优化解。在此基础上,将第2阶段得到的优化结果代入到第1阶段的优化模型当中,得到多阶段动态无功优化问题的优化结果。Ward&Hale 6节点算例系统和国内某省网实际系统计算结果验证了所提模型和求解方法的高效性和适用性。

英文摘要:

Dynamic reactive power optimization(DRPO) is a significant approach to ensure safe and economic operation of power systems. It is a large-scale, multi-period and strongly coupled nonlinear mixed-integer programming(MIP) problem, which is difficult to solve directly. Therefore, based on physical insight of DRPO, this paper proposes a multi-stage modelling and solution approach for DRPO, especially focusing on handling discrete variables and switching operation constraints.It divides a complicated mixed-integer non-linear programming(MINLP) problem into a non-linear programming(NLP) and a MIP problem. In the first-stage, the objective is to minimize total system loss. Interior point method is adopted to obtain continuous initial solutions by relaxing discrete variables and switching operation constraints. In the second-stage, the objective is to minimize incremental system loss. Its sub-problem is linearized near current solutions based on sensitivities of control variables corresponding to objective function. A MIP model is formulated to optimize discrete variables subject to switching operation constraints. Next, results of the second-stage problem are substituted in the first-stage problem to complete whole DRPO. Finally, Ward Hale 6 bus test system and a practical system of some province of China are presented to verify effectiveness and applicability of the proposed model and approach.

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期刊信息
  • 《电网技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家电网公司
  • 主办单位:国家电网公司
  • 主编:张文亮
  • 地址:北京清河小营东路15号中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pst@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812976 82812543
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3673
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2410/TM
  • 邮发代号:82-604
  • 获奖情况:
  • 中国优秀科技期刊,电力部优秀科技期刊,全国中文核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:66600