本發(fā)明屬于電力自動(dòng)化
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種適應(yīng)大電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制的無功優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
：大電網(wǎng)的自動(dòng)電壓控制的核心是電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化計(jì)算。無功優(yōu)化是最優(yōu)潮流中的一項(xiàng)典型問題。傳統(tǒng)的大電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制是在給定的潮流斷面下，即系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛥?shù)、負(fù)荷的有功和無功、發(fā)電機(jī)有功出力認(rèn)為固定時(shí)，在滿足系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備投運(yùn)條件和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)行范圍的情況下，對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、無功補(bǔ)償設(shè)備投退及可調(diào)變壓器的檔位調(diào)節(jié)，以此改變系統(tǒng)的無功分布，從而減少系統(tǒng)的網(wǎng)損。目前大規(guī)模實(shí)際電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化問題，廣泛采用的是非線性內(nèi)點(diǎn)法進(jìn)行直接求解和通過分區(qū)分級(jí)控制兩種技術(shù)路線。分區(qū)分級(jí)的方法側(cè)重對(duì)電網(wǎng)控制的有效性，在電網(wǎng)分析上較弱。由于分區(qū)的原因，強(qiáng)行設(shè)置區(qū)域間控制量和狀態(tài)量與區(qū)域外控制量和狀態(tài)量之間無直接影響或者弱影響，但是實(shí)際中區(qū)域間是互聯(lián)或者互聯(lián)區(qū)域的分屬兩區(qū)域的控制量和狀態(tài)量也是強(qiáng)相關(guān)的，因此，有時(shí)并不能保證其控制方向是朝向最優(yōu)方向調(diào)節(jié)。非線性內(nèi)點(diǎn)法側(cè)重對(duì)電網(wǎng)的直接優(yōu)化分析，由于直接帶有潮流方程約束，因此產(chǎn)生控制策略也是也是滿足潮流方程的。然而由于離散設(shè)備的出現(xiàn)和狀態(tài)估計(jì)提供的數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)求解困難和難以求解的問題，因此，現(xiàn)有技術(shù)還需要進(jìn)行改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種適應(yīng)大電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制的無功優(yōu)化方法，具體采取如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種適應(yīng)大電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制的無功優(yōu)化方法，所述方法包括以下步驟：步驟1：確定支路的電壓穩(wěn)定指標(biāo)；步驟2：建立無功優(yōu)化模型；步驟3：采用內(nèi)點(diǎn)法求解無功優(yōu)化模型。所述步驟1具體包括以下步驟：步驟1-1：計(jì)算節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間支路ij的電壓穩(wěn)定裕度Lij，將其作為支路ij的電壓穩(wěn)定指標(biāo)；步驟1-2：判斷Lij是否超過門檻值T，若超過將相應(yīng)支路計(jì)入到支路集合M。所述步驟1-1中，節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間支路ij的電壓穩(wěn)定裕度為Lij表示為：Lij=4[1-0.5B(X-R)][Pj(X+R)+Qj(X-R)]Ui2(1+sinδij)---(1)]]>其中，R和X表示支路ij的電阻和電抗，δij表示節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j的電壓相角差，Ui表示節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值，Pj和Qj分別表示節(jié)點(diǎn)j的流出有功功率和無功功率；所述步驟2中，無功優(yōu)化模型包括無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和無功優(yōu)化約束條件。所述無功優(yōu)化約束條件包括等式約束和不等式約束；所述等式約束包括潮流等式約束、變壓器變比等式約束和容抗器等式約束；所述不等式約束包括節(jié)點(diǎn)電壓不等式約束、電壓松弛量不等式約束和發(fā)電機(jī)無功出力不等式約束。所述無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)表示為：minf(x)=Σ(i,j)∈MGij(Ui2+Uj2-2UiUjcosδij)+ωΣi=1NSi2+ψΣm∈MLijm---(2)]]>其中，f(x)表示無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，M表示支路集合，Ui和Uj分別表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電壓幅值，Gij表示支路ij的電導(dǎo)，δij表示節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j的電壓相角差，N表示節(jié)點(diǎn)集合，m表示電壓穩(wěn)定裕度超過門檻值的支路；Si表示節(jié)點(diǎn)i的電壓松弛量，表示支路ij的電壓穩(wěn)定裕度，ω表示電壓偏移權(quán)重，ψ表示電壓穩(wěn)定指標(biāo)權(quán)重。所述等式約束中，有：(1)潮流等式約束表示為：PG,i-PD,i-UiΣUj(Gijcosδij+Bijsinδij)=0i∈NQG,i-QD,i-UiΣUj(Gijsinδij+Bijcosδij)=0i∈N---(3)]]>其中，PG,i和QG,i分別表示節(jié)點(diǎn)i處發(fā)電機(jī)注入有功功率和無功功率，PD,i和QD,i分別表示節(jié)點(diǎn)i處發(fā)電機(jī)有功負(fù)荷和無功負(fù)荷，Ui和Uj分別表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電壓幅值，Gij和Bij分 別表示支路ij的電導(dǎo)和電納，N表示節(jié)點(diǎn)集合，δij為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j的電壓相角差，且δij＝θi-θj，其中θi、θj分別為節(jié)點(diǎn)i、j的電壓相角；(2)變壓器變比等式約束表示為：(Tk-Tk,min)(Tk,max-Tk)＝0k∈ST(4)其中，Tk表示第k個(gè)變壓器的變比，Tk,max和Tk,min分別表示第k個(gè)變壓器的變比上下限，ST表示變壓器集合；(3)容抗器等式約束表示為：(Bh-Bh,min)(Bh,max-Bh)＝0h∈SB(5)其中，Bh表示第h個(gè)容抗器的電納，Bh,max和Bh,min分別表示第h個(gè)容抗器的電納上下限，SB表示容抗器集合。所述不等式約束中，有：(1)節(jié)點(diǎn)電壓不等式約束表示為：Ui,min+Si≤Ui≤Ui,max-Sii∈N(7)其中，Si表示節(jié)點(diǎn)i的電壓松弛量，Ui表示節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值，Ui,max和Ui,min分別表示節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值上下限，N表示節(jié)點(diǎn)集合；(2)電壓松弛量不等式約束表示為：Si≥0i∈N(8)其中，Si表示節(jié)點(diǎn)i的電壓松弛量，N表示節(jié)點(diǎn)集合；(3)發(fā)電機(jī)無功出力不等式約束表示為：QGi,min≤QG,i≤QGi,maxi∈N(9)其中，QG,i分別表示節(jié)點(diǎn)i處發(fā)電機(jī)注入無功功率，QGi,max和QGi,min分別表示節(jié)點(diǎn)i處發(fā)電機(jī)注入無功功率上下限，N表示節(jié)點(diǎn)集合。所述步驟3具體包括以下步驟：步驟3-1：首先將無功優(yōu)化模型分為離散設(shè)備等式約束和連續(xù)量優(yōu)化模型；步驟3-2：連續(xù)量優(yōu)化模型表示為：minf(x)=Σ(i,j)∈MGij(Ui2+Uj2-2UiUjcosδij)+ωΣi=1NSi2+ψΣm∈MLijmΔPi=PG,i-PD,i-UiTk,iΣUj(Gijcosδij+Bijsinδij)=0,i∈NΔQi=QG,i+Bh,iUi2-QD,i-UiTk,iΣUj(Gijsinδij-Bijcosδij)=0,i∈NUi,min+Si≤Ui≤Ui,max-Si,i∈NSi≥0,i∈NQGi,min≤QG,i≤QGi,max,i∈N---(10)]]>其中，f(x)表示無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，M表示支路集合，Ui和Uj分別表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電壓幅值，Gij表示支路ij的電導(dǎo)，δij表示節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j的電壓相角差，N表示節(jié)點(diǎn)集合，m表示電壓穩(wěn)定裕度超過門檻值的支路；Si表示節(jié)點(diǎn)i的電壓松弛量，表示支路ij的電壓穩(wěn)定裕度，ω表示電壓偏移權(quán)重，ψ表示電壓穩(wěn)定指標(biāo)權(quán)重，Bh,i表示節(jié)點(diǎn)i處第h個(gè)容抗器的電納，Tk,i表示節(jié)點(diǎn)i處第k個(gè)變壓器的變比，ΔPi、ΔQi分別表示節(jié)點(diǎn)i處有功偏差和無功偏差；定義向量x＝[QG,1,…,QG,i,…,QG,N,S1,…,Si,…,SN,U1,…,Ui,…,UN,θ1,…,θi,…,θN]T，針對(duì)連續(xù)量優(yōu)化模型形成無約束的優(yōu)化函數(shù)L，有：L=f(x)-Σi∈NypiΔPi-Σi∈NyqiΔQi-Σi∈Nzi(Ui-Ui,min-Si-li)-Σi∈Nwi(Ui-Ui,max+Si+ui)-Σi∈SGzi(QG,i-Ui,min-li)-Σi∈SGwi(Ui-Ui,max+ui)-μΣi∈(N+SG)ln(li)-μΣi∈(N+SG)ln(ui)---(11)]]>其中，SG表示發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，μ表示擾動(dòng)變量，且μ≥0；li、ui分別表示節(jié)點(diǎn)i的電壓下松弛變量和電壓上松弛變量，ypi、yqi、zi、wi表示節(jié)點(diǎn)i的拉格朗日變量，定義向量l＝[l1,l2,……,lr]，u＝[u1,u2,……,ur]，向量y＝{yp1,…ypi,…,ypN,yq1,…,yqi,…,yqN}，向量z＝[z1,z2,……,zr]，向量w＝[w1,w2,……,wr]，r表示不等式個(gè)數(shù)；于是滿足：Lx=▿xf(x)-▿xh(x)y-▿xg(x)(z+w)=0Ly=h(x)=0Lz=g(x)-l-g‾=0Lw=g(x)+u-g‾=0Ll=LZE+μE=0Lu=UWE-μE=0---(12)]]>其中，Lx表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量x的偏導(dǎo)，Ly表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量y的偏導(dǎo)，Lz表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量z的偏導(dǎo)，Lw表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量w的偏導(dǎo)，Ll表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量l的偏導(dǎo)，Lu表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量u的偏導(dǎo)，▽x表示無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)f(x)對(duì)向量x的偏導(dǎo)，潮流等式約束向量h(x)＝{ΔP1,…,ΔPi,…,ΔPN，ΔQ1,…,ΔQi,…,ΔQN}，g(x)表示不等式約束向量，表示不等式約束上限，g表示不等式約束下限，L、Z、U、W分別為li、zi、ui、wi組成的r維對(duì)角矩陣，E為的r維單位矩陣；步驟3-3：所述離散設(shè)備等式約束包括變壓器變比等式約束和容抗器等式約束；增加對(duì)偶間隙于是有：Tk(Tk-Tk,min)(Tk,max-Tk)-Cgap=0k∈STBh(Bh-Bh,min)(Bh,max-Bh)-Cgap=0h∈SB---(13)]]>其中，Tk表示第k個(gè)變壓器的變比，Tk,max和Tk,min分別表示第k個(gè)變壓器的變比上下限，ST表示變壓器集合；Bh表示第h個(gè)容抗器的電納，Bh,max和Bh,min分別表示第h個(gè)容抗器的電納上下限，SB表示容抗器集合；步驟3-4：求解無功優(yōu)化模型，具體包括：步驟1)：初始化向量l、z、u、w、y，各向量種元素分別為0.5、-0.2、0.5、0.2、-0.01，初始化向心參數(shù)Sigma為0.99；步驟2)：計(jì)算Cgap、Lx、Ly、Lz、Lw、Ll、Lu，若計(jì)算出的Cgap、Lx、Ly、Lz、Lw、Ll、Lu均小于計(jì)算精度ε，則停止計(jì)算；步驟3)：根據(jù)得到的Cgap計(jì)算擾動(dòng)變量步驟4)：計(jì)算步長系數(shù)stepP和stepD，有：stepP=min{mini(-liΔli:Δli<0;-uiΔui:Δui<0)}---(14)]]>stepD=min{mini(-ziΔzi:Δzi<0;-wiΔwi:Δwi<0)}---(15)]]>步驟5)：根據(jù)stepP和stepD修正x、l、u、y、z、w，有：xlu=xlu+stepP*ΔxΔlΔu---(16)]]>yzw=yzw+stepD*ΔyΔzΔw---(17)]]>其中，Δx、Δl、Δu、Δy、Δz、Δw分別表示向量x、l、u、y、z、w的迭代步長；步驟6)：通過求解方程式(13)修正Tk和Bh，有：Tk＝Tk+ΔTk(18)Bh＝Bh+ΔBh(19)其中，ΔTk和ΔBh為修正步長；步驟7)：將修正后的Tk、Bh、x、l、u、y、z、w帶入方程式(12)和(13)后，返回步驟2)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：1)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行中電壓為軟約束的特點(diǎn)，采用電壓松弛化的方法提高了無功優(yōu)化計(jì)算方法的收斂性；2)通過將離散設(shè)備調(diào)節(jié)約束轉(zhuǎn)化為等式約束，提高了單次優(yōu)化的效率，能夠適應(yīng)大電網(wǎng)中的大量離散設(shè)備控制的優(yōu)化分析，并針對(duì)等式約束提出了相應(yīng)的優(yōu)化方法；3)通過將Lij指標(biāo)轉(zhuǎn)化Pj(R+X)+Qj(X-R)形式，在為增加模型非凸性的條件下，有針對(duì)性的提高電壓穩(wěn)定裕度低的電壓穩(wěn)定性，從而達(dá)到改善系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的目的。附圖說明圖1是本發(fā)明實(shí)施例中適應(yīng)大電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制的無功優(yōu)化方法流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。傳統(tǒng)的非線性內(nèi)點(diǎn)法計(jì)算無功優(yōu)化容易出現(xiàn)由于數(shù)據(jù)原因?qū)е碌牟皇諗?，針?duì)離散設(shè)備需要就近規(guī)整或者采用智能算法導(dǎo)致計(jì)算不精確，為考慮系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性這三類情況。本發(fā)明通過數(shù)學(xué)變形和考慮電壓運(yùn)行特點(diǎn)，相較傳統(tǒng)的非線性內(nèi)點(diǎn)法無功優(yōu)化，本申請(qǐng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行中電壓為軟約束的特點(diǎn)，采用電壓松弛化的方法提高了無功優(yōu)化計(jì)算方法的收斂性；通過將離散設(shè)備調(diào)節(jié)約束轉(zhuǎn)化為等式約束，提高了單次優(yōu)化的效率，能夠適應(yīng)大電網(wǎng)中的大量離散設(shè)備控制的優(yōu)化分析，并針對(duì)等式約束提出了相應(yīng)的優(yōu)化方法；通過將Lij指標(biāo)轉(zhuǎn)化Pj(R+X)+Qj(X-R)形式，在為增加模型非凸性的條件下，有針對(duì)性的提高電壓穩(wěn)定裕度低的電壓穩(wěn)定性，從而達(dá)到改善系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的目的。如圖1，本發(fā)明提供一種適應(yīng)大電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制的無功優(yōu)化方法，所述方法包括以下步驟：步驟1：確定支路的電壓穩(wěn)定指標(biāo)；步驟2：建立無功優(yōu)化模型；步驟3：采用內(nèi)點(diǎn)法求解無功優(yōu)化模型。所述步驟1具體包括以下步驟：步驟1-1：計(jì)算節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間支路ij的電壓穩(wěn)定裕度Lij，將其作為支路ij的電壓穩(wěn)定指標(biāo)；步驟1-2：判斷Lij是否超過門檻值T，若超過將相應(yīng)支路計(jì)入到支路集合M。所述步驟1-1中，節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間支路ij的電壓穩(wěn)定裕度為Lij表示為：Lij=4[1-0.5B(X-R)][Pj(X+R)+Qj(X-R)]Ui2(1+sinδij)---(1)]]>其中，R和X表示支路ij的電阻和電抗，δij表示節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j的電壓相角差，Ui表示節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值，Pj和Qj分別表示節(jié)點(diǎn)j的流出有功功率和無功功率；某實(shí)際電網(wǎng)計(jì)算結(jié)果如表1：表1線路名電壓穩(wěn)定指標(biāo)(門檻值設(shè)為0.6)山黃線0.650653別白線0.469824臺(tái)塔線0.397849烏彩線0.396徐鹿線0.380926所述步驟2中，無功優(yōu)化模型包括無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和無功優(yōu)化約束條件。所述無功優(yōu)化約束條件包括等式約束和不等式約束；所述等式約束包括潮流等式約束、變壓器變比等式約束和容抗器等式約束；所述不等式約束包括節(jié)點(diǎn)電壓不等式約束、電壓松弛量不等式約束和發(fā)電機(jī)無功出力不等式約束。所述無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)表示為：minf(x)=Σ(i,j)∈MGij(Ui2+Uj2-2UiUjcosδij)+ωΣi=1NSi2+ψΣm∈MLijm---(2)]]>其中，f(x)表示無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，M表示支路集合，Ui和Uj分別表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電壓幅值，Gij表示支路ij的電導(dǎo)，δij表示節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j的電壓相角差，N表示節(jié)點(diǎn)集合，m表示電壓穩(wěn)定裕度超過門檻值的支路；Si表示節(jié)點(diǎn)i的電壓松弛量，表示支路ij的電壓穩(wěn)定裕度，ω表示電壓偏移權(quán)重，ψ表示電壓穩(wěn)定指標(biāo)權(quán)重。所述等式約束中，有：(1)潮流等式約束表示為：PG,i-PD,i-UiΣUj(Gijcosδij+Bijsinδij)=0i∈NQG,i-QD,i-UiΣUj(Gijsinδij+Bijcosδij)=0i∈N---(3)]]>其中，PG,i和QG,i分別表示節(jié)點(diǎn)i處發(fā)電機(jī)注入有功功率和無功功率，PD,i和QD,i分別表示節(jié)點(diǎn)i處發(fā)電機(jī)有功負(fù)荷和無功負(fù)荷，Ui和Uj分別表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電壓幅值，Gij和Bij分別表示支路ij的電導(dǎo)和電納，N表示節(jié)點(diǎn)集合，δij為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j的電壓相角差，且δij＝θi-θj，其中θi、θj分別為節(jié)點(diǎn)i、j的電壓相角；(2)變壓器變比等式約束表示為：(Tk-Tk,min)(Tk,max-Tk)＝0k∈ST(4)其中，Tk表示第k個(gè)變壓器的變比，Tk,max和Tk,min分別表示第k個(gè)變壓器的變比上下限，ST表示變壓器集合；(3)容抗器等式約束表示為：(Bh-Bh,min)(Bh,max-Bh)＝0h∈SB(5)其中，Bh表示第h個(gè)容抗器的電納，Bh,max和Bh,min分別表示第h個(gè)容抗器的電納上下限，SB表示容抗器集合。所述不等式約束中，有：(1)節(jié)點(diǎn)電壓不等式約束表示為：Ui,min+Si≤Ui≤Ui,max-Sii∈N(7)其中，Si表示節(jié)點(diǎn)i的電壓松弛量，Ui表示節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值，Ui,max和Ui,min分別表示節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值上下限，N表示節(jié)點(diǎn)集合；(2)電壓松弛量不等式約束表示為：Si≥0i∈N(8)其中，Si表示節(jié)點(diǎn)i的電壓松弛量，N表示節(jié)點(diǎn)集合；(3)發(fā)電機(jī)無功出力不等式約束表示為：QGi,min≤QG,i≤QGi,maxi∈N(9)其中，QG,i分別表示節(jié)點(diǎn)i處發(fā)電機(jī)注入無功功率，QGi,max和QGi,min分別表示節(jié)點(diǎn)i處發(fā)電機(jī)注入無功功率上下限，N表示節(jié)點(diǎn)集合。所述步驟3具體包括以下步驟：步驟3-1：首先將無功優(yōu)化模型分為離散設(shè)備等式約束和連續(xù)量優(yōu)化模型；步驟3-2：連續(xù)量優(yōu)化模型表示為：minf(x)=Σ(i,j)∈MGij(Ui2+Uj2-2UiUjcosδij)+ωΣi=1NSi2+ψΣm∈MLijmΔPi=PG,i-PD,i-UiTk,iΣUj(Gijcosδij+Bijsinδij)=0,i∈NΔQi=QG,i+Bh,iUi2-QD,i-UiTk,iΣUj(Gijsinδij-Bijcosδij)=0,i∈NUi,min+Si≤Ui≤Ui,max-Si,i∈NSi≥0,i∈NQGi,min≤QG,i≤QGi,max,i∈N---(10)]]>其中，f(x)表示無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，M表示支路集合，Ui和Uj分別表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電壓幅值，Gij表示支路ij的電導(dǎo)，δij表示節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j的電壓相角差，N表示節(jié)點(diǎn)集合，m表示電壓穩(wěn)定裕度超過門檻值的支路；Si表示節(jié)點(diǎn)i的電壓松弛量，表示支路ij的電壓穩(wěn)定裕度，ω表示電壓偏移權(quán)重，ψ表示電壓穩(wěn)定指標(biāo)權(quán)重，Bh,i表示節(jié)點(diǎn)i處第h個(gè)容抗器的電納，Tk,i表示節(jié)點(diǎn)i處第k個(gè)變壓器的變比，ΔPi、ΔQi分別表示節(jié)點(diǎn)i處有功偏差和無功偏差；定義向量x＝[QG,1,…,QG,i,…,QG,N,S1,…,Si,…,SN,U1,…,Ui,…,UN,θ1,…,θi,…,θN]T，針對(duì)連續(xù)量優(yōu)化模型形成無約束的優(yōu)化函數(shù)L，有：L=f(x)-Σi∈NypiΔPi-Σi∈NyqiΔQi-Σi∈Nzi(Ui-Ui,min-Si-li)-Σi∈Nwi(Ui-Ui,max+Si+ui)-Σi∈SGzi(QG,i-Ui,min-li)-Σi∈SGwi(Ui-Ui,max+ui)-μΣi∈(N+SG)ln(li)-μΣi∈(N+SG)ln(ui)---(11)]]>其中，SG表示發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，μ表示擾動(dòng)變量，且μ≥0；li、ui分別表示節(jié)點(diǎn)i的電壓下松弛變量和電壓上松弛變量，ypi、yqi、zi、wi表示節(jié)點(diǎn)i的拉格朗日變量，定義向量l＝[l1,l2,……,lr]，u＝[u1,u2,……,ur]，向量y＝{yp1,…ypi,…,ypN,yq1,…,yqi,…,yqN}，向量z＝[z1,z2,……,zr]，向量w＝[w1,w2,……,wr]，r表示不等式個(gè)數(shù)；于是滿足：Lx=▿xf(x)-▿xh(x)y-▿xg(x)(z+w)=0Ly=h(x)=0Lz=g(x)-l-g‾=0Lw=g(x)+u-g‾=0Ll=LZE+μE=0Lu=UWE-μE=0---(12)]]>其中，Lx表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量x的偏導(dǎo)，Ly表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量y的偏導(dǎo)，Lz表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量z的偏導(dǎo)，Lw表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量w的偏導(dǎo)，Ll表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量l的偏導(dǎo)，Lu表示優(yōu)化函數(shù)L對(duì)向量u的偏導(dǎo)，▽x表示無功優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)f(x)對(duì)向量x的偏導(dǎo)，潮流等式約束向量h(x)＝{ΔP1,…,ΔPi,…,ΔPN，ΔQ1,…,ΔQi,…,ΔQN}，g(x)表示不等式約束向量，表示不等式約束上限，g表示不等式約束下限，L、Z、U、W分別為li、zi、ui、wi組成的r維對(duì)角矩陣，E為的r維單位矩陣；步驟3-3：所述離散設(shè)備等式約束包括變壓器變比等式約束和容抗器等式約束；增加對(duì)偶間隙于是有：Tk(Tk-Tk,min)(Tk,max-Tk)-Cgap=0k∈STBh(Bh-Bh,min)(Bh,max-Bh)-Cgap=0h∈SB---(13)]]>其中，Tk表示第k個(gè)變壓器的變比，Tk,max和Tk,min分別表示第k個(gè)變壓器的變比上下限，ST表示變壓器集合；Bh表示第h個(gè)容抗器的電納，Bh,max和Bh,min分別表示第h個(gè)容抗器的電納上下限，SB表示容抗器集合；步驟3-4：求解無功優(yōu)化模型，具體包括：步驟1)：初始化向量l、z、u、w、y，各向量種元素分別為0.5、-0.2、0.5、0.2、-0.01，初始化向心參數(shù)Sigma為0.99；步驟2)：計(jì)算Cgap、Lx、Ly、Lz、Lw、Ll、Lu，若計(jì)算出的Cgap、Lx、Ly、Lz、Lw、Ll、Lu均小于計(jì)算精度ε，則停止計(jì)算；步驟3)：根據(jù)得到的Cgap計(jì)算擾動(dòng)變量步驟4)：計(jì)算步長系數(shù)stepP和stepD，有：stepP=min{mini(-liΔli:Δli<0;-uiΔui:Δui<0)}---(14)]]>stepD=min{mini(-ziΔzi:Δzi<0;-wiΔwi:Δwi<0)}---(15)]]>步驟5)：根據(jù)stepP和stepD修正x、l、u、y、z、w，有：xlu=xlu+stepP*ΔxΔlΔu---(16)]]>yzw=yzw+stepD*ΔyΔzΔw---(17)]]>其中，Δx、Δl、Δu、Δy、Δz、Δw分別表示向量x、l、u、y、z、w的迭代步長；步驟6)：通過求解方程式(13)修正Tk和Bh，有：Tk＝Tk+ΔTk(18)Bh＝Bh+ΔBh(19)其中，ΔTk和ΔBh為修正步長；步驟7)：將修正后的Tk、Bh、x、l、u、y、z、w帶入方程式(12)和(13)后，返回步驟2)。本發(fā)明依據(jù)電力系統(tǒng)對(duì)電壓、無功設(shè)備的控制特點(diǎn)，采用松弛化方法提高了本類技術(shù)的收斂性。其次，由于有些地區(qū)離散設(shè)備很多，并是主要的調(diào)節(jié)設(shè)備，本發(fā)明將離散設(shè)備控制模型采用互補(bǔ)約束的方式引入無功優(yōu)化模型，雖然增加了單次優(yōu)化分析的收斂次數(shù)，但是可以將傳統(tǒng)的就近規(guī)整的兩次優(yōu)化計(jì)算轉(zhuǎn)化為一次計(jì)算。再次，針對(duì)電網(wǎng)中存在電壓穩(wěn)定的問題，且由于電壓穩(wěn)定問題的發(fā)生通常具有局部性，利用分析支路電壓靜態(tài)穩(wěn)定指標(biāo)，通過在優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)中有針對(duì)性的降低某區(qū)域的支路電壓穩(wěn)定指標(biāo)數(shù)值來提高此區(qū)域的電壓穩(wěn)定裕度。最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照上述實(shí)施例依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換， 這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3