電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定約束優(yōu)化模型及其算法的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)中存在許多工程問題需要同時(shí)考慮暫態(tài)穩(wěn)定性和資源優(yōu)化配置。這類問題通?？梢悦枋鰹榕c暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流(Stability-constrainedOptimal Power Flow，簡(jiǎn)稱為SOPF)相似的優(yōu)化問題。它們是一類高維、強(qiáng)非線性的復(fù)雜優(yōu)化問題，其模型是在最優(yōu)潮流(Optimal Power Flow，簡(jiǎn)稱為OPF)模型的基礎(chǔ)上引入反映暫態(tài)穩(wěn)定特性的動(dòng)態(tài)方程和約束。本文以SOPF模型為基礎(chǔ)對(duì)這類重要問題的建模和求解進(jìn)行了

2、深入研究。
　　 本文首先提出一種求解SOPF問題的改進(jìn)方法，并探討了暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的替代判據(jù)及其魯棒性問題。該方法采用高斯消去法，選取標(biāo)準(zhǔn)方差作為暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)，將差分化后有限維的暫態(tài)穩(wěn)定約束簡(jiǎn)化為一維約束，較好地改善了求解SOPF問題時(shí)優(yōu)化規(guī)模大和計(jì)算負(fù)擔(dān)重的狀況，同時(shí)提高了多預(yù)想事故下SOPF問題的求解效率。另一方面，針對(duì)傳統(tǒng)優(yōu)化方法在求解強(qiáng)非線性、非凸SOPF優(yōu)化問題時(shí)存在局部收斂、甚至不收斂的問題，本文提出采用小種群規(guī)模的

3、微粒子群優(yōu)化算法求解SOPF問題，并通過引入類似遺傳算法的選擇、交叉和變異算子以及搜索范圍自適應(yīng)調(diào)整機(jī)制，進(jìn)一步提高了此算法全局搜索能力。與傳統(tǒng)粒子群優(yōu)化方法相比，該算法不僅提高了求解SOPF問題的效率和精度，而且更有利于采用并行或分布式計(jì)算技術(shù)。
　　 隨后，本文以SOPF模型為基礎(chǔ)建立了一個(gè)可信度評(píng)估模型并提出了相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以評(píng)估電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型在不確定參數(shù)影響下仿真結(jié)果的可信度。此評(píng)價(jià)方法的核心是通過構(gòu)造一組非線性優(yōu)化

4、問題，確定參考系統(tǒng)中待評(píng)估變量動(dòng)態(tài)性能的邊界軌跡。此邊界軌跡不僅能夠直觀地反映不確定參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果的影響程度，而且也為利用可信度評(píng)價(jià)指標(biāo)定量分析不確定參數(shù)影響下仿真結(jié)果的可信度提供了依據(jù)。因此，該可信度評(píng)估模型對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度具有一定的實(shí)際意義。
　　 最后，為鑒別電力系統(tǒng)中導(dǎo)致功角失穩(wěn)最嚴(yán)重的多線路預(yù)想事故集，本文借助SOPF模型的思想進(jìn)一步建立了一個(gè)暫態(tài)多線路嚴(yán)重故障鑒別模型。此模型是一個(gè)非線性整數(shù)優(yōu)化問題，采用改進(jìn)微粒子