基于灵敏度分析的城市高压电网在线网架优化

论文摘要

城市高压电网是一个负荷和电源高度集中的系统,且具有闭环设计开环运行的特点,电网运行方式的优劣直接影响到系统的可靠性和经济性,通过调整运行方式不但可以有效地挖掘现有网架的潜力,提高系统的可靠性和降低系统的有功损耗,进而减缓新网络的扩建,而且也比较适合我国现阶段电网发展的特点。目前,随着对电网优化理论研究的深入,已形成了三类优化算法,第一类是传统的数学优化算法,第二类是智能优化算法,第三类是启发式算法。第一类算法有严格的数学依据,可以实现全局最优,但是搜索效率比较低,第二类算法将仿生学原理引入到系统优化算法中来,可以保证以较大概率搜索到全局最优解,但是运行时间长。第三类算法采用某些启发式规则,具有较高的搜索效率,但搜索质量稍差一些。针对城市高压电网的经济性和可靠性问题,本文给出了一种可在线确定电网最佳运行方式的启发式算法。该算法首先结合电网的实际特点对电网进行预处理,减少需要计算的环网内的支路数；其次,以电网的可靠性和经济性为目标,引入负荷节点总有功和平衡节点有功出力分别对支路有功系数的灵敏度来直接反映电网的拓扑调整对目标的影响程度,然后分别对灵敏度绝对值进行排序,结合其灵敏度绝对值的排序,来确定不同目标函数下,电网在某一时间断面下的最佳运行方式。该方法合理缓解了电网在线优化计算中速度和精度之间的矛盾,且物理概念清晰,编程简单,比较适合城市高压电网的在线优化,通过对IEEE 30节点系统的计算,验证了该算法的快速性、有效性和实用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 网架优化算法
• 1.4 本文的主要工作
• 2 灵敏度分析法
• 2.1 引言
• 2.2 灵敏度分析法
• 2.3 本章小结
• 3 用灵敏度法在线确定电网最大传输能力的运行方式
• 3.1 引言
• 3.2 灵敏度分析法原理
• 3.3 灵敏度分析法的基本思路
• 3.4 算例分析
• 3.5 本章小结
• 4 用灵敏度法在线确定电网的经济运行方式
• 4.1 引言
• 4.2 算法基本原理
• 4.3 算法基本思路
• 4.4 算例分析
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A IEEE 30节点系统原始数据
• 附录B 攻读硕士学位期间发表的学术论文