含连续/离散控制的多区域电力系统分布式优化调度方法研究
发布时间：2020-12-12 14:56
由于国民经济的快速发展及能源和负荷的逆向分布,大型区域互联电网（如南方电网和华东电网）已成为一种必然的格局。随着电网规模的进一步扩大,全网范围的集中式优化调度将面临严峻的挑战,如大容量信息存储、大规模信息交换、实时信息传递以及超大规模计算要求等。此外,集中式优化调度还存在被调度者的私有参数容易暴露的问题。按照现有调度管理模式,多区域互联电力系统的优化调度问题（如经济调度、最优潮流和无功优化等）本质上是一个面向多个控制中心的联合优化调度问题,采用分解协调（即分布式）的求解方式是一条有效的实现途径。因此,研究面向多个控制中心的多区域互联电力系统分布式优化调度的数学理论和有效算法,具有重大意义。本文重点研究含连续控制的分布式优化调度方法和含离散控制的分布式优化调度方法,主要研究内容及取得的研究成果概述如下:首先,建立了交直流互联电力系统网省同步协调有功调度模型,该模型含全局不等式约束和全局等式约束,且考虑了输电线路有功损耗。根据交直流互联电力系统分层分区调度特点,构建其分层协调优化框架。为在日前计划层面实现交直流联络线交换功率计划和各省发电计划的协同,本文推导了一种含上层协调器的分布式内点法...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 多区域经济调度研究现状
1.2.2 多区域最优潮流研究现状
1.2.3 多区域无功优化研究现状
1.2.4 多区域分布式算法研究现状
1.2.5 综述小结
1.3 本文主要工作
第二章 多区域经济调度模型和含上层协调器的分布式内点法
2.1 引言
2.2 交直流互联电力系统网省同步协调有功调度模型
2.2.1 多区域交直流互联系统的分解
2.2.2 输电线路有功损耗模型
2.2.3 网省同步协调有功调度模型
2.3 含上层协调器的分布式内点法
2.3.1 分层协调优化框架
2.3.2 含上层协调器的分布式内点法
2.4 DIPM的信息交换内容及算法实现步骤
2.4.1 信息交换内容
2.4.2 算法实现步骤
2.5 算例分析
2.5.1 修正的2区域IEEE39节点交直流互联系统
2.5.2 实际4区域6056节点交直流互联电力系统
2.6 本章小结
第三章 多区域最优潮流模型和完全分布式内点法
3.1 引言
3.2 多区域互联电力系统分散式最优潮流模型
3.2.1 集中式最优潮流模型
3.2.2 分散式最优潮流模型
3.3 不含协调器的完全分布式内点法
3.4 F-DIPM的通讯方式及算法实现步骤
3.4.1 完全分散式通讯方式
3.4.2 算法实现步骤
3.5 算例分析
3.5.1 3节点系统测试
3.5.2 IEEE系统测试
3.5.3 实际6056节点系统测试
3.6 本章小结
第四章 多区域无功优化模型和基于点对点通讯的完全分散式内点法
4.1 引言
4.2 多区域互联电力系统分散式无功优化模型
4.2.1 集中式无功优化模型
4.2.2 分散式无功优化模型
4.3 基于点对点通讯的完全分散式内点法
4.3.1 ADMM迭代思路
4.3.2 基于点对点通讯的完全分散式内点法
4.3.3 IPM-ADMM与ADMM-IPM比较
4.4 IPM-ADMM的计算步骤及罚函数引入时机分析
4.5 算例分析
4.5.1 9节点系统测试
4.5.2 多个系统测试及几种典型算法的结果比较
4.5.3 收敛特性分析
4.6 本章小结
第五章 含Ward等值参数的多区域无功优化模型和ADMM协调一致性算法
5.1 引言
5.2 含Ward等值参数的多区域无功优化模型
5.2.1 外部网络的Ward等值电路
5.2.2 一种新的变压器支路等值功率电路模型
5.2.3 含Ward等值参数的多区域无功优化模型
5.3 ADMM协调一致性算法
5.4 算例分析
5.4.1 9节点系统测试
5.4.2 多个系统测试及算法收敛性分析
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]远距离交直流并联输电通道联络线的有功优化分配[J]. 陆文甜,林舜江,刘明波. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(07)
[2]七种最优潮流分解协调算法的性能比较[J]. 汪超群,韦化,吴思缘,杨健. 电力系统自动化. 2016(06)
[3]多区互联电力系统的分散协调风险调度方法[J]. 文云峰,郭创新,郭剑波,马士聪,贺庆. 中国电机工程学报. 2015(14)
[4]基于交替方向乘子法的动态经济调度分散式优化[J]. 李佩杰,陆镛,白晓清,韦化. 中国电机工程学报. 2015(10)
[5]全网统筹电力电量平衡协调优化方法[J]. 赖晓文,钟海旺,杨军峰,夏清. 电力系统自动化. 2015(07)
[6]含风电场的交直流互联电力系统网省协调有功调度优化方法[J]. 陆文甜,林舜江,刘明波,黄庶,杨柳青. 电力系统自动化. 2015(07)
[7]以直流联络线运行方式优化提升新能源消纳能力的新模式[J]. 钟海旺,夏清,丁茂生,张慧玲. 电力系统自动化. 2015(03)
[8]基于网损等值负荷模型的直流潮流迭代算法[J]. 王虹富,王毅,高崇,许亮,侯俊贤,陶向红. 电力系统自动化. 2015(01)
[9]采用Ward等值技术的多区域无功优化并行计算[J]. 刘志文,刘明波,夏文波. 电力系统及其自动化学报. 2014(07)
[10]基于全网统筹的联络线分层优化调度[J]. 许丹,李晓磊,丁强,崔晖,韩彬. 电力系统自动化. 2014(02)
硕士论文
[1]电力系统多区域无功优化分布式算法研究[D]. 温力力.重庆大学 2007
本文编号：2912776
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 多区域经济调度研究现状
1.2.2 多区域最优潮流研究现状
1.2.3 多区域无功优化研究现状
1.2.4 多区域分布式算法研究现状
1.2.5 综述小结
1.3 本文主要工作
第二章 多区域经济调度模型和含上层协调器的分布式内点法
2.1 引言
2.2 交直流互联电力系统网省同步协调有功调度模型
2.2.1 多区域交直流互联系统的分解
2.2.2 输电线路有功损耗模型
2.2.3 网省同步协调有功调度模型
2.3 含上层协调器的分布式内点法
2.3.1 分层协调优化框架
2.3.2 含上层协调器的分布式内点法
2.4 DIPM的信息交换内容及算法实现步骤
2.4.1 信息交换内容
2.4.2 算法实现步骤
2.5 算例分析
2.5.1 修正的2区域IEEE39节点交直流互联系统
2.5.2 实际4区域6056节点交直流互联电力系统
2.6 本章小结
第三章 多区域最优潮流模型和完全分布式内点法
3.1 引言
3.2 多区域互联电力系统分散式最优潮流模型
3.2.1 集中式最优潮流模型
3.2.2 分散式最优潮流模型
3.3 不含协调器的完全分布式内点法
3.4 F-DIPM的通讯方式及算法实现步骤
3.4.1 完全分散式通讯方式
3.4.2 算法实现步骤
3.5 算例分析
3.5.1 3节点系统测试
3.5.2 IEEE系统测试
3.5.3 实际6056节点系统测试
3.6 本章小结
第四章 多区域无功优化模型和基于点对点通讯的完全分散式内点法
4.1 引言
4.2 多区域互联电力系统分散式无功优化模型
4.2.1 集中式无功优化模型
4.2.2 分散式无功优化模型
4.3 基于点对点通讯的完全分散式内点法
4.3.1 ADMM迭代思路
4.3.2 基于点对点通讯的完全分散式内点法
4.3.3 IPM-ADMM与ADMM-IPM比较
4.4 IPM-ADMM的计算步骤及罚函数引入时机分析
4.5 算例分析
4.5.1 9节点系统测试
4.5.2 多个系统测试及几种典型算法的结果比较
4.5.3 收敛特性分析
4.6 本章小结
第五章 含Ward等值参数的多区域无功优化模型和ADMM协调一致性算法
5.1 引言
5.2 含Ward等值参数的多区域无功优化模型
5.2.1 外部网络的Ward等值电路
5.2.2 一种新的变压器支路等值功率电路模型
5.2.3 含Ward等值参数的多区域无功优化模型
5.3 ADMM协调一致性算法
5.4 算例分析
5.4.1 9节点系统测试
5.4.2 多个系统测试及算法收敛性分析
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]远距离交直流并联输电通道联络线的有功优化分配[J]. 陆文甜,林舜江,刘明波. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(07)
[2]七种最优潮流分解协调算法的性能比较[J]. 汪超群,韦化,吴思缘,杨健. 电力系统自动化. 2016(06)
[3]多区互联电力系统的分散协调风险调度方法[J]. 文云峰,郭创新,郭剑波,马士聪,贺庆. 中国电机工程学报. 2015(14)
[4]基于交替方向乘子法的动态经济调度分散式优化[J]. 李佩杰,陆镛,白晓清,韦化. 中国电机工程学报. 2015(10)
[5]全网统筹电力电量平衡协调优化方法[J]. 赖晓文,钟海旺,杨军峰,夏清. 电力系统自动化. 2015(07)
[6]含风电场的交直流互联电力系统网省协调有功调度优化方法[J]. 陆文甜,林舜江,刘明波,黄庶,杨柳青. 电力系统自动化. 2015(07)
[7]以直流联络线运行方式优化提升新能源消纳能力的新模式[J]. 钟海旺,夏清,丁茂生,张慧玲. 电力系统自动化. 2015(03)
[8]基于网损等值负荷模型的直流潮流迭代算法[J]. 王虹富,王毅,高崇,许亮,侯俊贤,陶向红. 电力系统自动化. 2015(01)
[9]采用Ward等值技术的多区域无功优化并行计算[J]. 刘志文,刘明波,夏文波. 电力系统及其自动化学报. 2014(07)
[10]基于全网统筹的联络线分层优化调度[J]. 许丹,李晓磊,丁强,崔晖,韩彬. 电力系统自动化. 2014(02)
硕士论文
[1]电力系统多区域无功优化分布式算法研究[D]. 温力力.重庆大学 2007
本文编号：2912776
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