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基于原对偶内点法的最优潮流研究

作　者: 刘志鹏
导　师: 吉兴全
学　校: 山东科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统最优潮流原对偶内点法高斯消去法
分类号: TM744
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 243次
引　用: 1次
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内容摘要

随着电力系统规模的扩大和电力系统经济运行及电能质量要求的提高,最优潮流算法研究的意义日益重大。最优潮流通过优选电力系统的控制变量,满足一定的约束条件,并使电力系统的某一性能指标如经济性和安全性达到最优,进而实现资源的合理配置。原对偶内点法作为最优潮流的新一代算法,具有收敛性好、鲁棒性好、对初始值不敏感,适合求解大型电力系统优化问题的优点。本文基于原对偶内点法,提出了一种求解电力系统最优潮流的算法。该算法采用极坐标形式表达,以发电总费用最小为目标函数,利用松弛变量处理不等式约束条件,使用原对偶变量建立拉格朗日函数,根据KKT最优条件,通过列选高斯消去法求解牛顿法中的修正方程式。该算法不但考虑了发电机有功功率、无功功率和节点电压等电力系统运行方面的约束条件,而且还包括了输电线路的最大传输电流等电力系统安全方面的约束条件。本文不但对原对偶内点法进行了详细的数学推导,而且对算法进行了合理的改进,有效地提高了算法的收敛性能和计算时间。文中电力系统最优潮流计算的程序通过vC++编程环境实现,并对9节点、IEEE-14和IEEE-30节点系统进行了计算。实验结果表明本文的算法是有效和严格的。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-19
  1.1 课题的研究背景和意义  11-12
  1.2 电力系统最优潮流的发展过程  12-13
  1.3 电力系统最优潮流的算法概述  13-18
  1.4 本文所做的工作  18-19
2 内点法的数学原理  19-28
  2.1 引言  19
  2.2 内点法的概述  19-20
  2.3 原对偶内点法的模型与求解  20-25
  2.4 原对偶内点法的改进  25-27
  2.5 小结  27-28
3 基于原对偶内点法的电力系统最优潮流算法  28-41
  3.1 引言  28
  3.2 算法的数学模型  28-30
  3.3 雅克比矩阵与海森矩阵  30-39
  3.4 算法的关键问题处理  39-40
  3.5 小结  40-41
4 电力系统最优潮流的软件实现  41-66
  4.1 引言  41-42
  4.2 程序的整体设计  42-48
  4.3 程序的优化技巧  48-54
  4.4 算例分析  54-65
  4.5 小结  65-66
5 结论与展望  66-67
参考文献  67-69
致谢  69-70
攻读硕士期间发表的论文  70-71
附录  71-79
  附录一 9节点系统原始数据  71-72
  附录二 IEEE-14标准测试系统原始数据  72-75
  附录三 IEEE-30标准测试系统原始数据  75-79

基于原对偶内点法的最优潮流研究

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