[发明专利]一种计及温度影响的拟直流最优潮流方法

权利要求书

1.一种计及温度影响的电力系统拟直流最优潮流方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)从数据文件中获得电网的相关网络参数；

2)初始化程序，对变量x，松弛变量u，拉格朗日乘子y、w设置初值，形成节点导纳矩阵，求解相关温度参数，设置迭代次数K＝1，设置最大迭代次数K_max，设置算法收敛精度；

3)计算互补间隙Gap，判断其是否满足算法收敛精度要求，若满足，则输出最优解，结束循环，否则，继续；

4)根据发电机出力进行交流潮流计算，求得对应的线路无功潮流，以修正有功功率平衡约束方程；

5)计算考虑温度变量后的雅可比矩阵海森矩阵以及各参数项L′_x、L_y、L_w、并根据以下方程求解Δx、Δy、Δu、Δw：

$\left[\begin{array}{cc}{H}^{\′}& {\▿}_{x}h\left(x\right)\\ {\▿}_x^{T}h\left(x\right)& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x\\ \mathrm{\Δ}y\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{L}_x^{\′}\\ -L_y\end{array}\right]$

$\mathrm{\Δ}u=-{\▿}_x^T\tilde{g}\left(x\right)\mathrm{\Δ}x-L_w$

$\mathrm{\Δ}w=-U^{-1}{L}_u^{\mathrm{\μ}}-U^{-1}W\mathrm{\Δ}u$

其中：x为电力系统最优潮流模型 中的优化变量，包括发电机有功出力、节点电压相角和受电热耦合影响的线路温度；y、w分别为等式约束和不等式约束的拉格朗日乘子；u为松弛变量；Δx、Δy、Δu、Δw分别为变量x、y、u、w的修正量；L′_x、H、H′均为算法求解过程中的中间变量；U、W分别为u、w形成的对角矩阵，即U＝diag(u)，W＝diag(w)；f(x)为目标函数；h(x)为等式约束；为不等式约束；

6)通过以下公式确定原始变量和对偶变量的迭代步长：

${\mathrm{\α}}_p=0.9995min\{\underset{i}{min}\left(\frac{-u_i}{{\mathrm{\Δu}}_i}{|}_{{\mathrm{\Δu}}_i\<0}\right),1\}$

${\mathrm{\α}}_d=0.9995min\{\underset{i}{min}\left(\frac{-w_i}{{\mathrm{\Δw}}_i}{|}_{{\mathrm{\Δw}}_i\>0}\right),1\};$

其中：α_p为原始变量的迭代步长，α_d为对偶变量的迭代步长，u_i、Δu_i、w_i、Δw_i分别为u、Δu、w、Δw中的第i个变量；

7)按照下式更新变量和拉格朗日乘子：

$\left[\begin{array}{c}{x}^{(k+1)}\\ u^{(k+1)}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}^{\left(k\right)}\\ u^{\left(k\right)}\end{array}\right]+{\mathrm{\α}}_p\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x\\ \mathrm{\Δ}u\end{array}\right]$

$\left[\begin{array}{c}{y}^{(k+1)}\\ w^{(k+1)}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{y}^{\left(k\right)}\\ w^{\left(k\right)}\end{array}\right]+{\mathrm{\α}}_d\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}y\\ \mathrm{\Δ}w\end{array}\right];$

8)根据每次迭代的线路温度，更新相应线路的电阻；

9)判断迭代次数是否大于最大迭代次数K_max，若是，则计算不收敛，结束程序，否则，则令迭代次数加1，返回步骤3)循环。

2.如权利要求1所述的计及温度影响的电力系统拟直流最优潮流方法，其特征在于，所述网络参数，包括母线编号、名称、负荷有功、负荷无功、补偿电容，输电线路的支路号、首端节点编号、末端节点编号、串联电阻、串联电抗、并联电导、并联电纳、变压器变比、变压器阻抗、线路温度、发电机有功出力上下限、发电机无功出力上下限和发电机耗量特性参数。