[发明专利]一种计及温度影响的拟直流最优潮流方法

摘要

本发明公开了一种计及温度影响的电力系统拟直流最优潮流方法。本发明通过线路有功和无功功率传输方程之间的数学联系，对传统直流模型中的有功平衡方程进行修正，从而在模型中计及了无功功率和线路电阻的影响，建立了电力系统拟直流模型，补充和完善了直流模型。另一方面，本发明根据线路温度和线路电阻之间的电热耦合关系，在电力系统拟直流模型中考虑了线路温度影响。此外，本发明采用简化内点法来求解考虑温度影响的拟直流最优潮流模型，可以很好地保证算法的计算效率，以满足在线计算的要求。仿真结果表明，本发明的算法与传统直流最优潮流相比，在保证算法计算效率的前提下，可以大大提高算法的计算精度，对于电力系统的在线调度意义重大。

主权项

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Kmax，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、Ly、Lw、并根据以下方程求解Δx、Δy、Δu、Δw：H′▿xh(x)▿xTh(x)0ΔxΔy=Lx′-Ly]]>Δu=-▿xTg~(x)Δx-Lw]]>Δw=-U-1Luμ-U-1WΔu]]>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：αp=0.9995min{mini(-uiΔui|Δui<0),1}]]>αd=0.9995min{mini(-wiΔwi|Δwi>0),1};]]>其中：αp为原始变量的迭代步长，αd为对偶变量的迭代步长，ui、Δui、wi、Δwi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：x(k+1)u(k+1)=x(k)u(k)+αpΔxΔu]]>y(k+1)w(k+1)=y(k)w(k)+αdΔyΔw;]]>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Kmax，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。