基于节点不平衡功率的电力系统输电能力分析.pdf

第21卷第 11期 广 东 电 力 Vo1．21NO．11 20(／8年 11月 GUANGDONG ELECTRIC POW ER NOV．2008 文章编号：1007—290X(2008)11—0018-04 基于节点不平衡功率的电力系统输 电能力分析 孙建生，王承民 (上海交通大学 电子信息与电气工程学院，上海 200030) 摘要：通过节点不平衡功率概念的引入，将 电网的最大传输能力问题描述成为一个最优潮流模型，改变了过去 给定负荷增长方向的假设，使得到的计算结果更有实际意义。并以梯度最优潮流算法进行求解，在处理不等式 约束时采用了罚函数方法，而惩罚因子 的计算是通过拉格 朗 日函数的对偶性质来完成的，该方法经过 IEEE-3{} 节点系统的检验证明是非常有效的。 关键词：最大传输能力；节点不平衡功率；最优潮流 ；对偶 中图分类号：TM744 文献标志码：A AnalysisofTransmission CapacityofPowerSystem BasedonNodeImbalancePower SUN Jian—sheng．WANG Cheng—rain (SchoolofElectronic．InformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaotongUniv．。Shanghai200030，China) Abstract：Byintroducingtheconceptofnodeimbalancepower，theproblem ofmaximum transmissioncapacityofpower networkisdescribedasanoptimalpowerflow model，whichchangesthecommonpracticeofsettingthedirection ofload increase，andmakestheresultmorepractica1．Thegradientoptimalpowerflow methodisusedtosolvetheproblem ．The penaltyfunctionmethodisusedtodealwith theinequationconstraintsandthepenaltyfactoriscalculatedwith Lagrange dualtheory．ThecasestudyonanIEEE一30nod esystem provestheefficiencyofthemethod． Keywords：maximum transmissioncapacity；nod eimbalancepo wer；optimalpowerflow；dual 最优潮流问题是电力系统优化和规划的基础， 求得的最大传输能力并不能准确地反映电网实际输 传统的求解最优潮流问题的方法大致分为两大类 ： 电能力。 牛顿法和梯度法。在牛顿法中，将最优潮流问题形 本文通过节点不平衡功率概念的引入，将电网 成增广的拉格朗日函数线性化后，运用牛顿法求解 的最大传输能力问题描述成为一个最优潮流模型， 最终的K．T(Kuhn—Tucker)点，这种方法的缺点是 改变了过去给定负荷增长方向的假设，使得到的计 对初值的依赖性较强，并且在处理不等式约束上 比 算结果更有实际意义；并以梯度最优潮流算法进行 较困难 ；近年来兴起的内点法_1-3i运用惩罚因子对 求解，在处理不等式约束时采用罚函数方法，惩罚 不等式约束进行处理，取得了较好的效果；此外， 因子的计算通过拉格朗日函数的对偶性质来完成。 线性互补技术[4]也是处理不等式约束比较成功的范 1 问题描述 例。梯度法克服了对迭代初值的强依赖性，但是在 处理不等式约束和求解最优步长等问题上依旧有 电网达到传输极限时，潮流方