一种电网潮流可行解的计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统领域，尤其设及一种基于加权最小绝对值的大电力系统潮流 可行解优化恢复方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国高电压输电线路的建设，各个大区电网之间的联系日趋紧密，华"电 网已成为了世界上最大、最复杂的电力系统。潮流计算是电力系统规划及运行方式校核的 基础，随着电网规模的扩大，电网规划或运行方式改变后的潮流计算极易出现无可行解的 情况。
[0003] 与我国电网调度管理体制相对应的，各网省电网运行方式编制时主要关注辖区内 部电网的潮流平衡，而内部电网的调整将对相邻网省电网产生影响，从而产生较大的潮流 不平衡。如果单纯由平衡机来承担该种不平衡，当相邻电网进行调整时，平衡机的变化将导 致电网潮流的剧烈变化，从而导致潮流计算不收敛。超大电网运行方式的编制目前主要有 两大困难：
[0004] 1)由于各网省运行方式人员对辖区外部电网的情况并不了解，通常必须召集所有 网省人员协同进行潮流修正，耗时耗力；
[000引。即使是对自己辖区内部电网作修改，通常也只能由经验丰富、对电网结构十分 熟悉的专家手动修改来试图得到一个近似的潮流可行解。该种方式具有一定的盲目性，效 率也很低，并且对于操作者有非常高的理论与实践要求。
[0006] 因此，潮流可行解恢复的自动化是当前电力系统非常迫切和实用的需求之一。
[0007] 早在上世纪90年代，国外就提出了基于欧氏距离最小的潮流恢复方法，即从不可 行初始解沿可行域边界法线方向找到欧氏距离最近的可行解。随着智能算法的兴起，一些 学者也开始将各种智能算法应用到潮流恢复的研究中。
[000引在实际工程中，由于电力系统规划或新的运行方式通常是由多地区运行方式人员 根据经验手工录入的，导致潮流无解的原因通常是少数节点的出力、负荷值设定有误或机 组开机方式有误。此时，运行方式人员通常希望得到一个最接近初始状态的可行潮流，并且 找出潮流最不平衡的节点。因此，本文提出了一种非线性规划模型，W节点注入功率偏差量 绝对值之和最小为目标，在恢复潮流可行解的同时，给出导致潮流无解的关键节点或区域。 当原潮流有解时，该模型优化结果就是原潮流的解；当原潮流无解时，该模型自动找到导致 潮流无解的关键节点，修正后获得一个与原潮流尽可能接近的可行解。潮流恢复可行解问 题构成的非线性规划问题事实上是一种特殊的0PF问题。
[0009] 传统的不可行潮流恢复模型一般使用最优乘子法进行优化，但是基于最优乘子法 的潮流恢复优化存在W下=个缺点：
[0010] 1)最优乘子法只是二次非线性方程组的迭代求解方法，是近似潮流求解算法而不 是优化算法，因此难W处理联络线售受电计划等约束，更无法处理潮流平衡计算时的各种 合理性不等式约束约束，如电压上下限约束等。
[0011] 2)潮流无解时，最优乘子法所给的结果为二次非线性方程组的最小二乘解，因此 往往会在大量的节点安排不平衡功率，并对大量电压控制点的电压设定值进行调整，难W 给出潮流不收敛的主要原因，给潮流的合理性调整带来困难。
[0012] 3)最优乘子法给出的解通常位于可行域的边界，因此，优化后运行方式的潮流计 算通常仍然是不收敛的，于运行方式人员来说缺乏实用性。
【发明内容】
[0013] 本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种算法正确有效，收敛性好，计算速度 快的基于加权最小绝对值的大电力系统潮流可行解优化恢复方法。
[0014] 本发明解决其技术问题采用的技术方案；该种方法，提出一种非线性规划潮流恢 复实用模型，W节点注入功率偏差量绝对值之和最小为目标，采用原对偶内点法求解，在恢 复潮流可行解的同时，给出导致潮流无解的关键节点或区域。
[0015]发明有益的效果是；本发明提出了一种恢复电力系统基本潮流可行解的实用优化 模型，并使用原-对偶内点法进行求解。该算法在恢复潮流可行解的同时，给出导致潮流无 解的关键节点或区域，为电网运行方式人员提供非常有意义的自动化决策。针对IEEE标准 测试系统及实际超大电网的仿真结果显示该算法正确有效，收敛性好，计算速度与规模已 完全达到工程实用水准。该算法还可通过添加约束的方式，如各分区总受电约束、联络线潮 流约束等，构建各种扩展模型，满足不同的电网分析、校核需求。
【具体实施方式】[001引实施例；
[0017] 因此，本文提出优化模型如下：
[001 引Obj.min.f(x) (1)
[0019] S.T.h(x) = 0 (2)
[0020] g<g(x)<g (3)
[00川式（1)为目标函数，有：
[0022]
【主权项】
1. 一种电网潮流可行解的计算方法，其特征是：提出一种非线性规划潮流恢复实用模 型，以节点注入功率偏差量绝对值之和最小为目标，采用原对偶内点法求解，在恢复潮流可 行解的同时，给出导致潮流无解的关键节点或区域。
【专利摘要】本发明涉及一种电网潮流可行解的计算方法。电力系统基本潮流无可行解时，通常只能根据经验人工对可调的负荷出力进行反复调试才能获得一个较接近初始状态的新可行解。为了在恢复潮流可行解的同时，找到原运行方式中导致无解的症结，本文以节点注入偏差量绝对值最少为目标，提出了一种新的潮流恢复实用模型，采用原对偶内点法求解。对IEEE标准系统及实际超大电网系统的仿真表明该模型有效，优化结果可以较好地辨识出导致原运行方式无潮流可行解的节点出力和负荷，计算效率已达到实际应用水平。
【IPC分类】G06F19-00, H02J3-00
【公开号】CN104767198
【申请号】CN201510142466
【发明人】寿挺, 朱铁铭, 叶刚进, 许玲, 陈佳凌, 缪建峰, 张剑
【申请人】国家电网公司, 国网浙江杭州市萧山区供电公司, 国网浙江省电力公司杭州供电公司, 国网浙江临安市供电公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月27日