基于最优潮流的输电容量充裕度研究

【摘要】：随着电力市场的日益成熟,电力系统从垂直一体化向市场体制进行转化,电力系统运行方式日趋复杂,其可靠性问题也日益突出。电网的传输容量已经成为限制电网发展、电力系统可靠运行和电力市场高效运行的重要瓶颈。对大型互联电网的输电容量进行合理的评估,对于提高电力系统的运行可靠性,改善市场运行的经济性,具有非常重要的现实意义。 本文首先以澳大利亚国家电力市场管理有限公司、欧洲联合电网、美国西北电力库和美国宾夕法尼亚—新泽西—马里兰互联电网等国外电力机构为例,介绍了国外电力机构对输电充裕性的研究现状。不同电力运行机构或管理机构对于所辖范围内的输电容量充裕度的评估方法不尽相同,对于输电容量充裕度的定义也不同。 通过对国外输电容量现状的分析,针对我国某地区的实际输电容量使用现状,本文提出了基于最优潮流评估区域网络输电线路充裕度的方法。取全网线路潮流越限最少为最优潮流优化目标,并对传统的最优潮流目标函数进行了修正。在MATLAB的MATPOWER组件包fmincopf模块的基础上,根据实际修正模型对核心算法进行了修改,以使其适用于本文优化目标。最后论文以IEEE14节点系统测试了程序的正确性和有效性。并以我国某省输电网为例,研究了线路正常负载情况、N-1线路越限概率、线路负载率和线路相关度四组充裕度分析指标,对电网的建设提出了意见和建议。 本文提出的算法通过实际电网及测试系统检验,可以切实发现电网的薄弱环节,为电网的安全运行以及进一步规划改建给出相应的意见和建议,对于提高电网的运行可靠性水平具有一定的实际意义。