電力系統(tǒng)多區(qū)域經(jīng)濟調度分解協(xié)調策略的研究.pdf

1、多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)給社會帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，也給傳統(tǒng)集中式優(yōu)化調度算法帶來了新挑戰(zhàn)。電力系統(tǒng)優(yōu)化調度問題其實質是非線性的優(yōu)化問題，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷增大，需要求解非線性優(yōu)化問題的維數(shù)也在不斷的增大，這往往會導致計算機內存不足，收斂速度慢等維數(shù)災問題。利用數(shù)學分解的手段可以將高維問題簡化為容易解決的低維問題。但是，集中式仿真需要從各個調度中心收集海量的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，這往往會導致網(wǎng)絡通信阻塞。在另一方面，在電力市場條件下，各電力公司存在競爭關

2、系，各自區(qū)域內部的詳細數(shù)據(jù)模型和電網(wǎng)實時運行信息對外是保密。因此，考慮電網(wǎng)分布地域特征和現(xiàn)有調度系統(tǒng)分層分區(qū)的特點，進一步研究和探索適合多區(qū)域大規(guī)模電力系統(tǒng)的分解協(xié)調算法具有實際的意義。
　　實際上，電力網(wǎng)絡中通過聯(lián)絡線把區(qū)域電力系統(tǒng)聯(lián)接起來，形成多區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)。對于多區(qū)域電力系統(tǒng)的經(jīng)濟調度問題，輔助問題原理法和交替方向法可以有效地將全網(wǎng)的優(yōu)化問題分解為多個相互獨立的子優(yōu)化問題，有效地降低了問題的規(guī)模;同時每一區(qū)域僅僅需要與相

3、鄰的區(qū)域交換邊界節(jié)點的相關信息，解決了傳統(tǒng)集中式經(jīng)濟調度所遇到的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸的問題。本文對于輔助問題原理法和交替方向法分解協(xié)調算法做進一步的分析，主要的工作有:
　　(1)傳統(tǒng)的輔助問題原理迭代算法和交替方向迭代算法其參數(shù)取值往往根據(jù)實際的工程經(jīng)驗，本論文，從理論上分析了輔助問題原理迭代算法和交替方向迭代算法其收斂特性（算法的迭代次數(shù)）與參數(shù)取值之間的關系，4機2區(qū)域系統(tǒng)和IEEE9×IEEE30兩區(qū)域系統(tǒng)作為算例，驗證了所提出方

4、法的正確性和有效性。
　　(2)大量的仿真實驗表明:輔助問題原理法和交替方向法的收斂特性（迭代次數(shù)）嚴重的依賴于懲罰系數(shù)的選取;而懲罰系數(shù)的選取依靠的卻是人們的經(jīng)驗。本文提出了一種改進的輔助問題原理方法，利用每次迭代所獲得的信息對懲罰系數(shù)進行動態(tài)調整，使得改進算法的收斂特性對懲罰參數(shù)初始值的選取不敏感。以4機2區(qū)域系統(tǒng)和10機3區(qū)域系統(tǒng)作為算例，通過與傳統(tǒng)的交替方向迭代方法和輔助問題原理相比較，驗證了所提出方法的正確性和有效性。<

5、br>　　(3)傳統(tǒng)的對于輔助問題原理迭代算法和交替方向迭代算法收斂性的討論總是基于給定的懲罰參數(shù)，并未考慮懲罰參數(shù)可變的情況。本文證明了具有可變懲罰參數(shù)的輔助問題原理迭代算法和交替方向迭代算法收斂性的收斂性。交替方向迭代算法和輔助問題原理迭代算法在因為其良好的收斂特性，在電力系統(tǒng)多區(qū)域調度領域中得到廣泛的應用，但是相關學者并未對其進行進一步的理論分析，對其收斂速率進行討論。本文利用變分不等式的概念對交替方向迭代算法和輔助問題原理迭代算