基于非線性互補(bǔ)方法的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流研究.pdf

1、隨著上世紀(jì)90年代以來電力工業(yè)的結(jié)構(gòu)重組和市場化運(yùn)營,最優(yōu)潮流(OPF)問題更加受到關(guān)注.OPF是一類非線性規(guī)劃問題,本文采用基于一類新的非線性互補(bǔ)函數(shù)的非線性互補(bǔ)方法,并結(jié)合基于次梯度的改進(jìn)的Levenberg-Marquardt算法求解最優(yōu)潮流問題,從而得出了線路阻塞的情況下最優(yōu)潮流的潮流分布情況,并利用Lagrangian乘子的經(jīng)濟(jì)意義研究了系統(tǒng)中不同位置母線的電價(jià)水平.首先,介紹了OPF問題的數(shù)學(xué)模型并討論了OPF中Lagran

2、gian乘子的物理意義.然后著重對解決最優(yōu)潮流問題的數(shù)學(xué)優(yōu)化方法進(jìn)行了總結(jié),并比較了各種方法的優(yōu)化效果.在此基礎(chǔ)上對最優(yōu)潮流的進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)行了探討.第二,針對具體的OPF問題,本文提出采用一類新的非線性互補(bǔ)函數(shù)將OPF問題的KKT條件轉(zhuǎn)化為一個(gè)非線性方程組,由于該非線性互補(bǔ)函數(shù)在原點(diǎn)(0,0)是不可微的,這使得轉(zhuǎn)化后的方程組中包含一些不光滑的代數(shù)方程,傳統(tǒng)意義下的牛頓法的搜索方向由于梯度的不存在而無法確定,因而用一般的牛頓方法無法求解.

3、所以本文采用一種基于次梯度的改進(jìn)的Levenberg-Marquardt算法對轉(zhuǎn)化后的方程組進(jìn)行求解,這是本文的主要貢獻(xiàn)之一.該方法具有許多優(yōu)點(diǎn),可以期望它能用到更多的優(yōu)化問題中.第三,輸電網(wǎng)的傳輸容量是有限的,由于實(shí)際電網(wǎng)中存在輸電線路阻塞的情況,本文針對電網(wǎng)中某條線路發(fā)生阻塞程度的不同,通過IEEE14節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)的算例研究了線路在不同阻塞情況下的最優(yōu)潮流的潮流分布情況和母線的有功、無功電價(jià)的波動(dòng)趨勢以及發(fā)電機(jī)的出力變化,成功的