一种基于改进多中心校正内点法的可用输电能力计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于改进多中心校正内点法的可用输电能力计算方法，获取电力系统基本潮流参数，初始化，计算互补间隙dGap，进行收敛性判断，计算扰动因子μ，利用预测-校正内点法求解预测方向和校正方向，求解预测-校正后的互补间隙进行加权判定，利用线性搜索求得最优权值，计算优化后的牛顿方向，将预测-校正内点法的预测校正方向作为仿射方向进行多中心校正，更新原、对偶变量；本发明在每次迭代过程中，选择性地对预测校正过程中校正方向进行加权处理，利用线性搜索确定校正方向在总牛顿方向中的最优比例，并将优化后的预测校正方向作为多中心校正的仿射方向，既解决了PCIPM求解ATC时因校正方向错误而不收敛的问题，又弥补了MCCIPM求解ATC问题时迭代步长较小的缺陷。
【专利说明】 —种基于改进多中心校正内点法的可用输电能力计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统输配电【技术领域】，具体涉及一种可用输电能力计算方法。
【背景技术】
[0002]现代电力系统的发电、用电、电力市场运营以及系统安全稳定性对可用输电能力(available transfer capability,ATC)都具有很高的要求，因此如何高效、准确的计算可用输电能力已成为电力市场研究的一个重要部分。
[0003]现阶段ATC的计算方法主要分为两类:概率性求解和确定性求解。由于基于概率的求解方法计算量比较大，时间相对较长，从实用角度考虑，通常采用确定性的求解方法来进行ATC的计算。确定性方法中，灵敏度分析法虽然有计算速度的优势，但受系统参数变化的影响，其结果的精度较低；连续潮流法虽然能够考虑约束条件的限制，但未能对负荷和发电机出力进行优化，所得ATC的值偏保守；最优潮流法(optimal power flow, OPF)以其能够计及系统各种约束和最优配置系统资源的特点，非常适合ATC的计算。在求解OPF问题的过程中产生了大量算法，如牛顿法、连续二次规划法、智能算法等，但这些方法存在收敛速度慢、对不等式约束处理不理想的缺点。内点法(interior point method, IPM)在求解ATC问题时以其收敛速度快、易于解决不等式约束的特点，得到了人们的重视。随着IPM的发展，出现了许多改进内点算法，如预测-校正内点法(predictor corrector IPM,PCIPM)、多中心-校正内点法(multiple centrality corrections IPM, MCCIPM)等。但实际仿真中，PCIPM求解ATC时会因校正方向错误而不收敛；而MCCIPM求解时迭代步长较小，迭代次数过多。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种基于改进多中心校正内点法的可用输电能力计算方法。
[0005]技术方案:本发明提供了基于改进多中心校正内点法的可用输电能力计算方法，包括以下步骤:
[0006](I)获取电力系统基本潮流参数:包括各节点的电压幅值、相角，各节点发电机有功功率和无功功率，各节点负荷有功功率和无功功率，节点的导纳矩阵，传输线路的有功功率和无功功率；
[0007](2)初始化:包括对控制变量、状态变量、发电机有功功率和无功功率上下限、负荷节点有功功率和无功功率上下限、线路的最大输电容量以及相关参数的设定；
[0008](3)计算互补间隙deap，进行收敛性判断；若互补间隙deap小于等于收敛精度ε，则得出最优解，并计算ATC值，否则继续步骤4 ；
[0009](4)计算扰动因子μ;
[0010](5)利用预测-校正内点法求解预测方向和校正方向；[0011](6)求解预测-校正后的互补间隙^ap，进行加权判定，若满足
【权利要求】
1.一种基于改进多中心校正内点法的可用输电能力计算方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)获取电力系统基本潮流参数:包括各节点的电压幅值、相角，各节点发电机有功功率和无功功率，各节点负荷有功功率和无功功率，节点的导纳矩阵，传输线路的有功功率和无功功率； (2)初始化:包括对控制变量、状态变量、发电机有功功率和无功功率上下限、负荷节点有功功率和无功功率上下限、线路的最大输电容量以及相关参数的设定； (3)计算互补间隙deap，进行收敛性判断；若互补间隙deap小于等于收敛精度ε，则得出最优解，并计算ATC值，否则继续步骤4 ； (4)计算扰动因子μ； (5)利用预测-校正内点法求解预测方向和校正方向； (6)求解预测-校正后的互补间隙ι|&ρ,进行加权判定，若满足dp/<p) SI执行步骤8，其中，为仿射对偶间隙为;否则执行步骤7 ； (7)利用线性搜索求得最优权值； (8)计算优化后的牛顿方向； (9)将预测-校正内点法的预测校正方向作为仿射方向进行多中心校正； (10)更新原、对偶变量,置迭代次数k= k+Ι,判断k < kmax是否成立，其中，kmax为最大迭代次数，若成立，则返回步骤3 ;否则计算不收敛。
【文档编号】G06Q50/06GK103985058SQ201410135428
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】孙国强, 任宾, 卫志农, 孙永辉, 厉超, 缪新民 申请人:河海大学