電力系統線性化動態最優潮流模型

趙靜波, 衛志農, 劉建坤, 張清松, 王大江

(1. 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院, 江蘇省南京市211103; 2. 河海大學能源與電氣學院, 江蘇省南京市 211100)

0 引言

最優潮流(optimal power flow,OPF)作為保證電力系統安全、經濟運行最主要的手段,近年來受到國內外學者的廣泛關注[1-3]。然而,傳統靜態OPF只考慮單個時間斷面,所有變量均為靜態變量,忽略了實際系統中不同時段間變量的調整以及各變量在不同時段間的耦合,具有一定的應用局限性[4-6]。基于此,文獻[7]提出動態最優潮流(dynamic optimal power flow,DOPF)的概念,綜合考慮了各個時段內的靜態約束和時段間的動態約束,通過對整個調度周期的整體協調優化,有效保證了電力系統在整個調度周期內的安全性、穩定性和經濟性,相較靜態OPF具有更廣泛的應用范圍[8-9]。

但由于動態約束的引入,DOPF的求解規模和難度相較靜態OPF都大大增加,因此,近年來許多學者都致力于對DOPF的求解算法進行深入探究。文獻[10]利用近似最小度算法對傳統內點法進行改進,提出一種常系數海森矩陣內點法,用于求解微電網動態最優潮流問題。文獻[11]針對復雜交直流互聯系統的日前經濟調度問題,基于Benders分解法提出了主、子問題并行高效迭代的求解算法。文獻[12]考慮了實際運行中風電功率的不確定性和相關性,將非線性動態隨機最優潮流模型轉化為二階錐規劃模型,并采用改進三點估計法對模型進行求解。上述文獻通過改進DOPF的求解算法,一定程度上提高了DOPF問題的求解效率,但由于DOPF模型本身非凸、非線性的特性,當系統規模增大時,仍會出現維數災和收斂問題[13-14]。……