【摘要】： 現代電力系統隨著市場機制的引入而日趨復雜。日益增長的負荷需求與設備的相對老化之間的矛盾導致系統接近其運行穩(wěn)定極限,易在級聯故障條件下引發(fā)大停電事故。因此,如何在事故發(fā)生后快速、高效地恢復系統運行是電力系統研究領域的重要課題。本文在學習和借鑒已有研究工作的基礎上,提出一套全新的現代電力系統恢復控制的優(yōu)化體系,著重從模型建立、求解策略、協作優(yōu)化、整體尋優(yōu)、時步概念、以及交互策略等方面進行研究。提高恢復控制的智能水平,改善總體優(yōu)化效果,促成由傳統的經驗性決策方式向規(guī)范化、標準化決策方式的轉變。論文工作包括以下幾方面: (1)按照優(yōu)化對象的不同,將恢復控制劃分為機組啟動的優(yōu)化、網絡重構的優(yōu)化和負荷恢復的優(yōu)化,研究各自的優(yōu)化目標和約束條件。提出電力系統恢復控制協調優(yōu)化策略的總體框架,為恢復控制的優(yōu)化提供一種新的思路。 (2)提出機組啟動的優(yōu)化模型和求解策略。模型以優(yōu)化時間段內機組發(fā)電量最大為全局優(yōu)化目標,同時計及各種約束條件。通過采用基于數據包絡分析模型的相對有效性評估的定性方法與利用回溯算法求解背包問題的定量方法相結合的方式進行求解。所提方法能較好地權衡對所求解問題的快速性和正確性要求。 (3)提出最優(yōu)送電路徑的通用模型和相應的智能優(yōu)化算法解算模式。以尋找最短加權送電路徑為優(yōu)化目標,將網絡重構建模為一個尋找圖的Steiner樹問題。利用遺傳算法進行求解,并對算法本身進行優(yōu)化以提高求解速度、穩(wěn)定性和尋優(yōu)效率。 (4)將傳統意義的負荷恢復擴展到網絡框架還未完全恢復的階段,提出該階段負荷重要性評價模型和負荷恢復優(yōu)化模型,以及相應的求解策略。優(yōu)化模型在數學上構成一個多屬性決策問題,利用基于偏好數據包絡分析(DEA)的評價方法對負荷進行相對重要性評估,采用基于價值密度的貪心算法確定優(yōu)先恢復的負荷點。 (5)研究機組啟動、網絡重構和負荷恢復之間的協作機制。以恢復控制優(yōu)化策略的總體框架為基礎,提出一種基于短期目標網的交互式恢復控制策略。利用離散化技術,將恢復控制這一整體問題分解為每一時步的子問題。在恢復過程的每一時步,以前一時步已經恢復的系統為基礎,通過整體尋優(yōu),確定當前時步優(yōu)先恢復的機組、線路和負荷點,由此構成綜合指標最優(yōu)或次最優(yōu)的若干目標網絡,逐步引導恢復控制過程。采用交互式技術,保證決策過程與實際恢復控制過程的結合。提出多智能體恢復控制優(yōu)化決策體系的設計思想,研究各智能體之間的協作機制,提出恢復控制優(yōu)化決策體系的協作模型。
【圖文】：

為機組 i（i=1, …, n）的啟動時刻；Ts,i′是機組從啟動率所需的時間；Ts,i″是機組從開始爬坡到達到最大大出力；Kpi是機組的最大爬坡速率。由圖 3-3 可以,,0 (0 )( )1 ( )s iis it TC tt T ≤ <= ≥ 出力會按一定的曲線由空載到滿載。系統的恢復過如圖中虛線所示。機組實際的爬坡過程與恢復過程優(yōu)化的角度，，機組的最大爬坡能力是對機組進行評件下機組能夠帶負荷的能力。某一機組并網后，其啟動曲線來得到，如圖中實線所示。有( ), ,p s, s, , , , , ,0 0( )s i s ii i i i s i s i s i s i s it T TP t K t T T T T t T T T ≤ < +′ = ′ + ′ ≤ < + ′ +′′ 圖 3-3 機組出力函數示意圖

E-30 節(jié)點標準系統為算例[107]，節(jié)點和線路編號示于路長度參數和線路的單位充電無功參數。按照 110容為 8.7×10-9F/km，線路每公里充電無功 QC=輸出優(yōu)化結果是潮流計算，連通性校驗，過電壓以及自勵磁校驗計算適應度函數值以及約束條件的滿足情況迭代判據If G ≤ 300否進行選擇變異交叉操作G = G+1圖 4-4 優(yōu)化算法主流程圖
【學位授予單位】：華北電力大學（河北）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：F224;F426.61

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本文編號：2628502