一种计及暂态稳定约束最优潮流的快速方法.pdf

维普资讯 第34卷 第 10期 继 电器 Vo1．34 No．10 2006年5月 16日 RELAY May16，2006 15 一 种计及暂态稳定约束最优潮流的快速方法 谢 俊，陈星莺 (河海大学电气工程学院，江苏 南京210098) 摘要：给 出了一种求解暂态稳定约束下最优潮流(OTS)的快速方法。在该方法中，首先将势能边界面法与最 小二乘法相结合，建立系统暂态稳定裕度与系统运行参数变化之间非线性关系的函数表达式；然后基于该函 数表达式形成暂态稳定约束条件引入到常规最优潮流(OPF)模型中，从而形成 OTS问题的数学模型。该文 建立的OTS分析方法不仅使得OTS的求解规模与常规OPF相同，而且计算量亦与常规OPF基本一样。对新 英格兰 l0机 39节点典型系统的算例仿真表明了该 OTS分析方法的有效性。 关键词：暂态稳定； 最优潮流； 势能边界面法； 最小二乘法 中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)10-0015-03 题和最优控制子问题，通过交替优化 2个子 问题的 0 引言 方式得到OTS解。 自从20世纪60年代最优潮流(OPF)模型被提 本文提出了一种构造 OTS问题的新方法。首 出以来，广大学者对该问题进行了广泛的研究。由 先，采用 PEBS法暂态稳定分析技术与数值拟合技 于传统的最优潮流没有考虑暂态稳定约束，使得其 术，建立系统暂态稳定裕度与系统运行参数变化之 得出的最优运行方式可能无法保证系统运行的暂态 间非线性关系的函数表达式；然后，基于该函数表达 稳定裕度要求 。随着 电力市场的推行 ，系统需要统 式形成暂态稳定约束条件引入到常规OPF模型中， 一 协调考虑运行的安全性和经济性。计及暂态稳定 从而形成 OTS问题的方法框架 。该方法不仅使得 约束的最优潮流(OTS)由于能将系统的动态安全性 OTS的求解规模与常规 OPF相同，而且计算量亦与 和经济性纳入到同一框架中进行分析，近年来引起 常规 OPF基本一样。通过对新英格兰 10机 39节 了各国学者的广泛兴趣 ¨ 。 点系统的算例仿真表明了该方法框架的有效性。 与OPF问题相 比，研究OTS问题的难点和重点 l 多机电力系统的暂态稳定性 都在于如何描述和处理约束条件 中的暂态稳定约 本文采用多机 电力系统的经典数学模型，各发 束。文献 [1]利用能量函数灵敏度系数描述暂态稳 电机采用 后的恒定电势E来模拟，负荷用恒定 定性约束，将一组以暂态能量函数灵敏度系数描述 阻抗模型。关于惯性中心坐标系(CO1)的发电机转 的动态安全约束引入到 OPF模型中。该方法得到 子运动方程为 J： 的优化模型是一类非光滑优化问题，这类问题的求 Mi 解 目前在数学上还是个难题。文献 [2]将常微分方 = Pmi--Pei- Pc0。 程表示的暂态稳定约束离散化为对应时间序列上的 一 系列不等式约束，使得OTS问题可以采用常规的 l= …，n