实时电力市场中动态阻塞管理研究

论文题目: 实时电力市场中动态阻塞管理研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电力系统及其自动化

作者: 郭磊

导师: 房大中

关键词: 实时电力市场,动态阻塞管理,暂态稳定,最优控制,多故障处理

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 电力工业正经历着由传统的垂直垄断管制到竞争监管的变革。随着输电网络的开放和市场竞争的开展,电力系统的运行点比以往更接近稳定极限,导致网络阻塞的风险增大、系统的稳定性变得更加脆弱,危及系统的安全。动态输电阻塞管理作为输电安全调度的新发展,具有消除线路阻塞和提高系统安全稳定性等作用。动态阻塞管理的研究,对保证市场条件下电力系统的安全运行具有重要的意义。目前对动态阻塞管理研究主要集中在如何将系统的动态安全约束纳入独立系统调度员(Independent System Operator,ISO)的优化调度之中,以及如何协调多个故障下的控制措施两个方面。针对上述两个方面,本文提出了一种实时电力市场中的动态阻塞管理模型,并从电力系统动态过程的实际特点出发,提出了同时处理预想故障集中的多个有危害故障的动态阻塞管理算法。该动态阻塞管理模型将暂态稳定约束下的动态阻塞管理问题描述为通过调整发电机出力,使购电费用增加最小的代数非线性优化问题。利用最优控制原理,将功角暂态稳定约束转变为相关机组的有功输出约束,较好地解决了加入暂态稳定约束后优化问题规模庞大、计算负担过重、求解过程复杂的困难,使复杂的动态非线性规划问题转化为可用传统方法求解的代数非线性规划问题。本文提出的处理多个有危害故障的动态阻塞管理算法,对预想故障集中所有有危害故障分别计算其暂态稳定约束条件后,将所有暂态稳定约束条件加入到优化模型,从而避免了循环调整,提高了动态阻塞管理的求解效率。最后本文运用该模型和算法在新英格兰39节点典型系统上针对某预想故障集进行了阻塞管理仿真验算,通过将计算结果与静态阻塞管理模型的计算结果进行比较和分析,验证了本文提出的模型和算法在消除网络阻塞的同时,可以确保电力系统的安全稳定运行。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.1.1 问题的提出

1.1.2 我国电力系统的输电安全问题

1.2 国内外主要研究现状

1.2.1 静态阻塞管理

1.2.2 动态阻塞管理

1.2.3 静态阻塞管理与动态阻塞管理比较

1.3 本文的主要工作

第二章实时电力市场中动态阻塞管理模型

2.1 实时电力市场的运行方式

2.2 实时电力市场的动态阻塞管理模型

2.2.1 目标函数

2.2.2 暂态稳定约束条件

2.2.3 线路潮流约束条件

2.2.4 其它约束条件

2.3 小结

第三章动态阻塞管理算法实现

3.1 系统性能指标函数的梯度计算

3.1.1 系统函数

3.1.2 电力系统暂态过程中的微分方程组和代数方程组

3.1.3 性能指标函数的梯度计算

3.2 多故障处理

3.3 计算流程

3.4 小结

第四章算例分析

小结

第五章全文结论

参考文献

附录

发表论文和科研情况说明

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

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实时电力市场中动态阻塞管理研究

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