收藏本站
《上海交通大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

计及静态电压稳定性的多目标无功潮流优化

熊虎岗  
【摘要】: 如何保证电力系统安全、经济和可靠地运行,一直是电力工作者们致力研究的课题。然而在电力市场环境下,由于竞争机制的存在和对环境保护的考虑,现有的发、输电设施被最大程度地利用着,以满足日益增长的负荷需求,使得系统运行点比以往更接近稳定极限边界,当系统发生较严重的故障时,极易诱发以电压崩溃为特征的电网瓦解事故。无功潮流优化是协调电力系统安全和经济运行的重要手段之一,但在通过调整相关无功设备来实现降低网络有功损耗和提高系统电压水平的过程中,不可避免地会改变系统的电压稳定裕度,如果在无功潮流优化中考虑系统的电压稳定性,必然会减少电压崩溃事故的发生。为此本文对计及静态电压稳定性的多目标无功潮流优化进行了相关的研究,建立了对应的数学模型,并运用免疫优化算法求解,主要内容包括: (1)在综合考虑系统运行的网络有功损耗、电压水平和静态电压稳定的前提下,建立了集安全性和经济性于一体的多目标无功潮流优化模型,分析了电压稳定的特征值指标在无功潮流优化中应用的有效性;由于无功潮流优化具有多目标、多控制变量、多约束条件和连续、整型变量混杂等特点,对自适应免疫算法在电力系统无功潮流优化中的应用进行了研究,定义和运用了局部亲和力与整体亲和力来评价多目标函数的解,避免了对多目标函数量纲处理和权重系数选取的缺点;算例验证了所提模型的正确性和算法的可行性。 (2)关键节点的发电机无功备用容量多寡是衡量系统电压稳定裕度的一个重要指标,为此建立了以提高系统无功备用容量和电压水平以及减少网络有功损耗为多目标的无功潮流优化模型。为求取系统的无功备用容量,需要考虑发电机所处的系统位置和对电压稳定的支撑力度,定义了系统的无功备用分布系数,并分两步求取:首先,在定义空间电气距离概念基础上,提出了基于免疫-中心点聚类的无功/电压控制分区算法,按照此算法对系统进行分区,计算每个区域内发电机到所在区域其它节点距离之和,以此距离和作为发电机对该区域的电压稳定支撑系数;然后,依据每个区域的电压稳定裕度计算各个区域的无功备用需求系数,从而在发电机支撑电压稳定系数和区域无功备用需求系数的基础上确定系统无功备用的分布系数,依此系数计算系统的无功备用容量。算例验证了分区算法的正确性和在无功潮流优化中提高系统无功备用容量的可行性。 (3)系统的可用输电容量(Available Transfer Capability,ATC)既是衡量电网安全稳定运行的重要指标,也是引导资源优化配置的关键市场信号之一,因此对提高系统ATC和电压水平以及减少网络有功损耗为多目标的无功潮流优化进行了研究。在线路P-Q电压稳定域的基础上,定义了线路潮流分布因子,并依此分布因子,提出了一种系统在正常情况下,考虑静态电压稳定和线路热稳定的ATC计算方法,该方法只需知道电力交易情况,且只要进行一次潮流计算便可求出系统的ATC,计算量非常小,避免当前考虑电压稳定约束ATC计算量大的缺点;分析了在无功潮流优化中对系统ATC的影响。算例验证了所推导计算ATC方法的正确性以及将提高ATC作为无功潮流优化目标函数的可行性。 (4)在电力市场环境下,实行厂网分离,为激励发电公司积极参与提供无功辅助服务,需向其支付一定的费用。电网公司优化系统运行时,在保证系统稳定的前提下,应该从技术上考虑减少支付这样的费用,于是对电力市场环境下考虑静态电压稳定约束的日无功潮流优化进行研究。相对于静态无功潮流优化,日无功潮流优化要考虑一天内无功调节设备动作次数约束和系统负荷的变化。为既能顾及到设备动作次数约束,又能充分考虑各节点负荷变化,定义了系统的负荷综合变化来描述系统负荷曲线,并对其分段,然后运用聚类的方法选择优化断面,从而利用负荷分时段控制来解决设备动作次数约束,把日无功潮流优化问题转化为几个大时段断面的无功潮流优化;另外考虑到当前计算发电机机会成本方法存在的某些不足,提出了一种简单实用的发电机机会成本计算方法。建立了以系统故障情况下的静态电压稳定为约束条件,降低系统网络有功损耗和减少无功辅助服务费用为目标函数的日无功潮流优化数学模型,通过求解,进而形成优化的无功设备投切方案。算例验证了所提模型的正确性,得出了在市场环境下,无功潮流优化中考虑减少无功辅助服务费用的必要性。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM712

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;电力系统在线监控计算机应用学术会议[J];中国电机工程学报;1984年03期
2 李天;陈微;;用TRS—80型微机计算电力系统短路[J];吉林电力;1984年06期
3 孔和祥;;光缆通信在电力系统中的应用试验[J];电线电缆;1984年02期
4 王春江 ,梁奇;光纤架空复合地线[J];电线电缆;1985年04期
5 江荣汉,刘福生;电力系统失步运行时电流及其频率变化规律的分析[J];湖南大学学报(自然科学版);1987年04期
6 张维力;;静止图象传输及其在电力系统中的应用[J];华北电力技术;1987年11期
7 谭文恕;我国电力系统远动技术的发展概况及发展趋势[J];电网技术;1988年04期
8 陈陈;;多变量频域法分析电力系统次同步振荡[J];电力系统自动化;1989年05期
9 魏伟;;带微处理机的准同期控制器的研究[J];华中科技大学学报(城市科学版);1989年02期
10 邹卫星;专家系统在电力系统的应用初探[J];河北电力技术;1990年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 危韧勇;李志勇;罗大庸;;基于人工神经网络的电力系统谐波测量方法[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1999年
2 蔡广林;韦化;;网格计算及其在电力系统的应用初探[A];广西电机工程学会第九届青年学术论坛论文集[C];2006年
3 贺仁睦;;基于仿真和广域测量的电力系统动态安全域的研究[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
4 余秀月;;单片机在电网谐波检测中的应用[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
5 余健明;马元社;张凡;;基于矢量距免疫算法的电力系统最优潮流计算[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
6 倪宏坤;徐玉琴;;基于动态规划原理分支界限算法的关键输电断面搜索方法[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 陈桥平;蔡泽祥;李爱民;林玥;;互联电网的地区频率特性差异性及其对低频减载的影响研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
8 林军;陈红坤;;故障限流器在电力系统中的应用及研究方向[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
9 叶淳铮;常鲜戎;;基于小波变换和支持向量机的电力系统短期负荷预测[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(中册)[C];2008年
10 谢昶;刘文颖;赵冬红;张志新;;电力系统可视化技术研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 介曼莹 孟祥武;电力系统职务犯罪的原因及预防对策[N];中国电力报;2006年
2 国家电监会市场监管部 供稿;蒙古电力市场改革简介[N];中国电力报;2006年
3 ;履行社会责任 全力克难攻坚[N];恩施日报;2006年
4 陈随有;电力“减薪风暴”是在逗人玩[N];上海证券报;2006年
5 本报记者 李胜永赵汀;2008,看ABB如何将“可持续发展”本土化[N];中国电力报;2007年
6 萧然;如何让电网更坚强[N];人民日报;2008年
7 李嘉;HPSureStoreDLT自动加载磁带机在电力系统数据备份中的应用[N];中国高新技术产业导报;2000年
8 吴素青;她赢得了信任[N];华北电力报;2000年
9 吴卫东;确保电力系统安全稳定运行[N];承德日报;2006年
10 本报记者 任春;电力设施全面复核工作将展开[N];中国电力报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵洪山;电力系统混杂建模与分析[D];华北电力大学(河北);2004年
2 周建旭;水电站水机电系统振动特性和稳定性研究[D];河海大学;2006年
3 汤奕;电力网络源流路径电气剖分方法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 刘洪波;基于量测轨迹及轨迹灵敏度的电力系统动态分析[D];华北电力大学(河北);2007年
5 关宏亮;大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究[D];华北电力大学(河北);2008年
6 任江波;电力系统过程状态估计研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 朱旭凯;电力系统连锁反应故障的预防与控制研究[D];华北电力大学(北京);2008年
8 张艳军;新息图状态估计应用研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 张鹏翔;多目标进化算法及其在电力系统中的应用研究[D];华中科技大学;2004年
10 刘辉;基于安全域的电力系统综合控制与安全性定价[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 章剑峰;短路限流技术在电力系统中的应用研究[D];浙江大学;2004年
2 欧阳帆;基于DSP的多功能微机保护实验系统的信号发生装置研究[D];湖南大学;2005年
3 于赞梅;改进粒子群优化算法在最优潮流计算中的应用[D];华北电力大学(河北);2007年
4 夏超;基于粗糙集理论与神经网络的短期电力负荷预测的研究[D];西安理工大学;2006年
5 纪静;备用电源自动投入时电网动态过程分析与控制策略研究[D];重庆大学;2007年
6 杨建新;基于免疫遗传算法的配电网无功优化研究[D];太原理工大学;2007年
7 杨玉霞;风电场并网技术问题研究[D];华北电力大学(河北);2008年
8 任博;基于潮流转移识别的广域后备保护的研究[D];华北电力大学(河北);2007年
9 张晓萍;电力系统连锁故障预测研究[D];南京理工大学;2008年
10 徐鹏;自组织临界理论在电力系统连锁故障分析中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026