本文關(guān)鍵詞：緊急切負(fù)荷與負(fù)荷轉(zhuǎn)供協(xié)調(diào)優(yōu)化控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著特高壓電網(wǎng)的逐步建設(shè),使東部電網(wǎng)受電比例持續(xù)增加,風(fēng)電、光伏等新能源大量接入,顯著改變了電力系統(tǒng)的動態(tài)行為,需要深入研究電網(wǎng)安穩(wěn)防控手段來應(yīng)對可能出現(xiàn)的嚴(yán)重功率缺額等新問題,保證電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行。國務(wù)院第599號令的出臺約束了切負(fù)荷行為,促使電力企業(yè)對原有安穩(wěn)防控措施做出調(diào)整,尤其是對切負(fù)荷方案優(yōu)化,并研究使用負(fù)荷轉(zhuǎn)供等其他可行措施減少切負(fù)荷量,以規(guī)避過高的事故等級和控制代價。本文主要對緊急切負(fù)荷和負(fù)荷轉(zhuǎn)供做深入研究,為電力系統(tǒng)決策提供參考。論文主要內(nèi)容如下：(1)提出了考慮暫態(tài)安全穩(wěn)定性的緊急切負(fù)荷優(yōu)化算法。構(gòu)建了考慮暫態(tài)安全穩(wěn)定約束的緊急切負(fù)荷優(yōu)化模型,可對切負(fù)荷的效果從功角、電壓和頻率的時域響應(yīng)進(jìn)行評價。將帶時域軌跡約束的非線性規(guī)劃問題線性化為線性規(guī)劃問題,設(shè)計了基于軌跡靈敏度的線性規(guī)劃迭代求解算法,通過并行計算加速求解過程。通過實際電網(wǎng)算例驗證了算法的有效性和并行計算對求解過程的加速效果。(2)構(gòu)建了負(fù)荷轉(zhuǎn)供措施評價指標(biāo)體系。分析了負(fù)荷轉(zhuǎn)供的實施手段,即檢修后具備投運條件的線路和變壓器,及電磁環(huán)網(wǎng)開環(huán)后的備用線路,為負(fù)荷轉(zhuǎn)供的研究奠定理論基礎(chǔ)。根據(jù)合閘的時間限制,廓清可以解決的問題為設(shè)備過載和負(fù)荷母線低壓。定性分析負(fù)荷轉(zhuǎn)供對經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性的影響,制定了量化評價指標(biāo)集,為負(fù)荷轉(zhuǎn)供的方案制定提供指導(dǎo)。(3)提出了負(fù)荷轉(zhuǎn)供優(yōu)化算法。結(jié)合問題特征,分析輸電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供問題的數(shù)學(xué)本質(zhì)。結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性評價指標(biāo)集,進(jìn)而將該問題轉(zhuǎn)化為多目標(biāo)優(yōu)化問題求解：首先基于靈敏度法快速篩選出滿足運行要求的備選負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案,再通過TOPSIS法,根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性評價指標(biāo)集進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,選出最優(yōu)方案。以實際電網(wǎng)為例驗證了算法的在消除系統(tǒng)緊急狀態(tài)、有效減少切負(fù)荷代價上的有效性。(4)提出了緊急切負(fù)荷和負(fù)荷轉(zhuǎn)供協(xié)調(diào)優(yōu)化控制算法。構(gòu)建協(xié)調(diào)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,結(jié)合越嚴(yán)重的緊急狀態(tài)往往對應(yīng)著更多的切負(fù)荷量這一關(guān)鍵特征,將優(yōu)化過程分為兩個階段：負(fù)荷轉(zhuǎn)供求解階段,應(yīng)優(yōu)選出緩解緊急狀態(tài)解決效果最好的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案；在緊急切負(fù)荷求解階段,優(yōu)選出切負(fù)荷量最少的方案,以最終優(yōu)化系統(tǒng)總的切負(fù)荷量。以實際電網(wǎng)為例驗證了算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：緊急切負(fù)荷 暫態(tài)安全穩(wěn)定性 負(fù)荷轉(zhuǎn)供 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM73
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景與意義11-13
• 1.2 緊急切負(fù)荷與負(fù)荷轉(zhuǎn)供研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 緊急切負(fù)荷研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 負(fù)荷轉(zhuǎn)供研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 關(guān)鍵技術(shù)與存在的問題15-17
• 1.3.1 考慮暫態(tài)安全穩(wěn)定性的緊急切負(fù)荷15-16
• 1.3.2 負(fù)荷轉(zhuǎn)供與緊急切負(fù)荷協(xié)調(diào)優(yōu)化控制16-17
• 1.4 本文主要工作17-18
• 第2章 考慮暫態(tài)安全穩(wěn)定性的緊急切負(fù)荷優(yōu)化算法18-38
• 2.1 問題概述18
• 2.2 量化評估方法18-23
• 2.2.1 暫態(tài)安全穩(wěn)定性評估方法18-21
• 2.2.2 計及電力安全事故責(zé)任風(fēng)險的切負(fù)荷量化評估方法21-23
• 2.3 緊急切負(fù)荷數(shù)學(xué)模型23-26
• 2.3.1 目標(biāo)函數(shù)24
• 2.3.2 約束條件24-25
• 2.3.3 問題分析25-26
• 2.4 基于軌跡靈敏度的線性化迭代算法26-28
• 2.4.1 功角穩(wěn)定預(yù)處理26-27
• 2.4.2 局部線性化27
• 2.4.3 迭代收斂條件27-28
• 2.4.4 算法步驟28
• 2.5 并行計算加速求解28-29
• 2.6 工程可行性簡析29-30
• 2.7 算例分析30-36
• 2.7.1 算法求解性能30-33
• 2.7.2 算法求解效率33-34
• 2.7.3 最優(yōu)解的全局性34-35
• 2.7.4 并行計算效率研究35-36
• 2.8 本章小結(jié)36-38
• 第3章 負(fù)荷轉(zhuǎn)供措施評價指標(biāo)體系38-47
• 3.1 負(fù)荷轉(zhuǎn)供應(yīng)用范圍38-41
• 3.1.1 負(fù)荷轉(zhuǎn)供實施手段38-39
• 3.1.2 可協(xié)調(diào)解決的問題39-41
• 3.2 負(fù)荷轉(zhuǎn)供評價指標(biāo)41-45
• 3.2.1 負(fù)荷轉(zhuǎn)供對經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性的影響41-42
• 3.2.2 考慮經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性的評價指標(biāo)42-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第4章 負(fù)荷轉(zhuǎn)供優(yōu)化算法47-61
• 4.1 問題概述47
• 4.2 負(fù)荷轉(zhuǎn)供數(shù)學(xué)模型47
• 4.3 考慮多目標(biāo)優(yōu)化的負(fù)荷轉(zhuǎn)供求解算法47-52
• 4.3.1 基于靈敏度法的備選方案快速篩選48-49
• 4.3.2 基于TOPSIS法的多目標(biāo)優(yōu)化49-52
• 4.3.3 穩(wěn)態(tài)問題的切負(fù)荷52
• 4.4 算例分析52-60
• 4.4.1 設(shè)備過載52-56
• 4.4.2 負(fù)荷母線低壓56-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第5章 緊急切負(fù)荷與負(fù)荷轉(zhuǎn)供協(xié)調(diào)優(yōu)化控制算法61-69
• 5.1 問題概述61
• 5.2 緊急切負(fù)荷與負(fù)荷轉(zhuǎn)供協(xié)調(diào)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型61-62
• 5.3 協(xié)調(diào)優(yōu)化控制算法62-64
• 5.3.1 算法分析62
• 5.3.2 基于靈敏度的方案篩選改進(jìn)算法62-63
• 5.3.3 算法步驟63-64
• 5.4 算例分析64-68
• 5.4.1 設(shè)備過載64-66
• 5.4.2 負(fù)荷母線低壓66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第6章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 本文總結(jié)69
• 6.2 工作展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果76-77
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表77

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本文編號：445346