節(jié)點約束統(tǒng)一的互補潮流模型及其應用

鄭 浩 ，趙晉泉 ，楊乘勝 ，陳 剛

（1.河海大學 教育部可再生能源發(fā)電技術研究中心，江蘇 南京 210098；2.河海大學 能源與電氣學院，江蘇 南京 210098；3.國電南京自動化股份有限公司，江蘇 南京 211100）

0 引言

潮流計算作為電力系統(tǒng)分析必不可少的工具，已得到廣泛的研究與應用［1-2］。潮流計算中必須充分計及系統(tǒng)元件特性以獲得更加合理可行的潮流結(jié)果［3-6］。電力系統(tǒng)中發(fā)電機等無功源設備具有系統(tǒng)電壓維持能力，當其無功越限時便難以維持設定電壓。此類節(jié)點無功和電壓之間呈現(xiàn)互補約束關系。常規(guī)潮流計算方法中通過PV-PQ節(jié)點類型轉(zhuǎn)換邏輯［7］處理此類問題，需啟發(fā)式判斷校正無功越限情況，在大規(guī)模系統(tǒng)中邏輯實施時機對潮流收斂性有重要影響，經(jīng)驗性較強而穩(wěn)定性欠佳。

互補約束能夠描述不可微關系［8-9］。潮流計算中，節(jié)點類型轉(zhuǎn)換解點即為典型的連續(xù)不可微點，可通過互補約束加以描述。相關文獻中處理此類問題的方法可歸結(jié)為2類。第1類為非線性規(guī)劃方法。此類方法通過非線性規(guī)劃（特殊最優(yōu)潮流）處理互補約束潮流問題。文獻［10］基于互補理論構(gòu)建潮流計算的混合互補非線性規(guī)劃模型，采用現(xiàn)代內(nèi)點算法加以求解，通過互補松弛解決臨界互補時海森矩陣的奇異問題。文獻［11］將潮流計算構(gòu)造為混合互補優(yōu)化問題，從技術層面指出牛頓潮流迭代計算等價于其廣義簡約梯度法的求解步驟。此類方法能夠提高病態(tài)情形下計算可靠性，但一般需形成二階海森矩陣，計算量和迭代次數(shù)較常規(guī)潮流均大幅增加，不適于大型電網(wǎng)工程應用。……