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电力市场中可用传输容量的计算

作　者: 吴伟杰
导　师: 陈寿孙
学　校: 清华大学
专　业: 电气工程
关键词: 电力市场 可用传输容量 光滑函数 延拓潮流法 牛顿迭代法 解耦计算
分类号: TM744
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 246次
引　用: 3次
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内容摘要


在电力市场环境下,电力系统的可用传输容量(ATC-Available Transfer Capability)是衡量输电网传输能力,反映系统安全的一种重要指标。ATC反映出输电网对电力市场还能提供的最大传输容量。随着电力市场运营的深入,双边交易剧增,ATC受到广泛关注。论文基于光滑化函数理论,建立了光滑化的ATC计算新模型,并依据新模型对双边交易ATC进行了实际计算,最后还在解耦计算理论的基础上对模型进行了改进。在这过程中并不考虑鞍节分岔点。论文主要成果是:克服了系统大量不等式约束条件所带来的半光滑问题。传统的ATC模型是含参数的等式-不等式约束方程组。系统规模越大,等式和不等式约束的数目就越多,ATC问题的求解也越困难。在不考虑鞍节分岔点的情况下,ATC问题的解主要受制于不等式约束。由于不等式约束众多,确定最终起作用的不等式约束往往成为ATC计算的关键。处理不等式约束的难点在于:将不等式转化为等式或将等式松弛为不等式时所引起的半光滑性,以及由此而引起的求解过程的振荡。为了克服这一困难,论文基于光滑化函数理论,建立了光滑化的ATC新模型。该模型将所有不等式约束的信息浓缩于一个等式中,从而避免了处理众多不等式约束而引起的半光滑性及由此产生的困难。论文采用牛顿法对光滑化的ATC模型进行求解,对IEEE 9母线、30母线及118母线标准测试系统进行了试算并加以详细分析,将算法与传统的延拓潮流方法作了比较。计算结果表明,论文的模型和方法能快速可靠地识别出边界上的不等式约束,编程简单,是一种有效的ATC计算方法。

全文目录


第1章 引 言  9-18
  1.1 课题目的和意义  9-12
  1.2 国际国内研究状况和进展  12-15
    1.2.1 连续潮流法  12-13
    1.2.2 最优潮流法  13
    1.2.3 直流灵敏度分析法  13-14
    1.2.4 交流灵敏度分析法  14-15
  1.3 应用概述  15-16
  1.4 论文各部分的主要内容  16-18
第2章 ATC计算的数学模型  18-24
  2.1 功率增加方式  18-19
  2.2 约束条件的表示  19-21
  2.3 约束条件的整合  21-22
  2.4 ATC计算模型的表示  22-23
  2.5 小结  23-24
第3章 约束函数的光滑化  24-33
  3.1 光滑函数的定义  24-27
  3.2 半光滑函数的光滑化近似  27-31
  3.3 电力系统约束函数的光滑化  31-32
    3.3.1 线路电流约束  31
    3.3.2 节点电压约束  31-32
    3.3.3 无功出力约束  32
  3.4 小结  32-33
第4章 ATC的算法  33-44
  4.1 牛顿迭代法具体模型  33-36
    4.1.1 潮流方程的偏导数  33-34
    4.1.2 与约束函数相关的偏导数  34-35
    4.1.3 各方程对ATC值 的偏导数  35-36
    4.1.4 与光滑约束函数相关的偏导数  36
  4.2 算法分类  36-41
    4.2.1 半光滑非解耦算法  37-38
    4.2.2 半光滑解耦算法  38
    4.2.3 光滑非解耦算法  38-41
    4.2.4 光滑解耦算法  41
  4.3 详细算法步骤  41-43
    4.3.1 半光滑非解耦算法(采用延拓潮流法)  42
    4.3.2 光滑非解耦算法  42-43
  4.4 小结  43-44
第5章 算例  44-60
  5.1 测试系统基本数据  44-46
  5.2 延拓潮流法计算结果  46-52
    5.2.1 IEEE-9母线测试系统  46-47
    5.2.2 IEEE-30母线测试系统  47-49
    5.2.3 IEEE-118母线测试系统  49-52
  5.3 光滑非解耦算法计算结果  52-58
    5.3.1 IEEE-9母线测试系统  52-54
    5.3.2 IEEE-30母线测试系统  54-56
    5.3.3 IEEE-118母线测试系统  56-58
  5.4 两种算法的效率比较  58
  5.5 小结  58-60
第6章 算法的改进-解耦计算  60-76
  6.1 快速分解法简介  60-61
  6.2 弱耦合函数  61-62
  6.3 ATC的解耦算法  62-73
    6.3.1 半光滑解耦算法  62-66
    6.3.2 光滑解耦算法  66-73
  6.4 算例  73-75
  6.5 小结  75-76
第7章 结论  76-77
参考文献  77-81
致谢、声明  81-82
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文  82

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的模拟与计算 > 电力系统的计算
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