基于网络流和内点法的电力系统动态经济调度.pdf

维普资讯 第34卷 第1O期 继 电器 Vo1．34 No．10 2006年5月16日 RELAY May16，2006 37 基于网络流和 内点法的电力系统动态经济调度 李秀卿，罗忠游，郭芳义 (东北电力大学电气工程学院，吉林 吉林 132012) 摘要：该文用线性约束网络流来描述 电力系统动态经济调度 问题，它在计及机组出力上下界约束和输电元件 传输功率上下界约束的同时，也考虑 了电力网络中功率的流动应遵循的自然规律--Kirchhoff定律 ，确保了网 络流模型解与直流模型解的一致性，并用内点法进行求解。内点法克服了传统方法难以精确处理不等式约束 的弊端，使计算结果更精确。同时采用变量重组、矩阵既约和约束松弛技术，减少计算量，加快了计算速度。 计算结果表明：该文方法是可行和有效的。 关键词：电力系统； 协调方程式； 内点法； 网络流； 安全约束； 经济调度 中图分类号：TM734 文献标识码 ：A 文章编号：1003-4897(2006)10-0037-04 求解线性规划 问题的多项式时间算法，当约束条件 0 引言 和变量数 目增加时，它的迭代步数增加较少 ’m。 电力系统运行可以由经济调度带来巨大的经济 因此在处理大规模最优化问题时与其它方法相比有 效益，因而各发达国家都广泛地开展了这一领域的 其显著的优势 。本文将网络流和 内点法相结合 研究 ¨ J。对于纯火电系统的经济调度问题 目前国 来求解电力系统安全约束经济调度问题。 内外采用的主要是协调方程式法 。但协调方程式法 1 安全约束经济调度模型描述 存在两大难点：一是协调方程是在不考虑机组上下 界约束条件下导出的，因而只有在各个机组均不越 安全约束经济调度的数学模型可表示成下列形式： 界的情况下才获得最优解。但在实际电力系统的调 min咖 ，P) (1) 度计算 中，往往会出现相当数量的机组越限情况；二 s．t．Af=p—Z，xf=0 (2) 是随着系统的扩大，网损及网损微增率的计算量增 厂 ≤厂≤，m“，P “≤p≤p (3) 大，使计算极为复杂。由于这两方面的原因限制了 式中：(．厂，P)是最小化 目标函数；A和 分别为电 协调方程式法的使用范围，针对这一问题 ，出现了以 网关联矩阵和基本回路阻抗矩阵 、Z分别为线路 网络规划为基础的经济调度方法。网络流模型保留 的有功潮流、发电机出力和节点有功负荷向量。式 了输 电网的拓扑结构 ，易于分析网络中潮流的分布 (2)表示节点有功平衡和电压定律约束；式 (3)表示 和处理输电元件安全性约束 J。但电力系统中的 输电容量约束和发电机最大与最小出力限制。 功率分布要满足一定的物理定律，这些定律集中表 目标函数 由两个费用函数加权而成： 现为支路欧姆定律、节点电流定律、回路电压定律， 咖(．厂，P)= 咖(f)+134, (P) (4) 只有满足这三条定律的系统有功功率分布才能符合 式中：咖(f)是输 电元件的有功损耗函数，咖 (P)是 实际系统的潮流分布。文献 [5]用网络流规划的方 机组有功费用投标函数，Ot，JB是费用选择系数。 法考虑线路的潮流约束，不足的