發(fā)布時間：2020-04-15 11:29

【摘要】： 現(xiàn)代電力系統(tǒng)隨著市場機制的引入而日趨復(fù)雜。日益增長的負荷需求與設(shè)備的相對老化之間的矛盾導(dǎo)致系統(tǒng)接近其運行穩(wěn)定極限,易在級聯(lián)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(fù)系統(tǒng)運行是電力系統(tǒng)研究領(lǐng)域的重要課題。本文在學(xué)習(xí)和借鑒已有研究工作的基礎(chǔ)上,提出一套全新的現(xiàn)代電力系統(tǒng)恢復(fù)控制的優(yōu)化體系,著重從模型建立、求解策略、協(xié)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(fù)控制的智能水平,改善總體優(yōu)化效果,促成由傳統(tǒng)的經(jīng)驗性決策方式向規(guī)范化、標準化決策方式的轉(zhuǎn)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(fù)控制劃分為機組啟動的優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的優(yōu)化和負荷恢復(fù)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(tǒng)恢復(fù)控制協(xié)調(diào)優(yōu)化策略的總體框架,為恢復(fù)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(nèi)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(shù)據(jù)包絡(luò)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(jié)合的方式進行求解。所提方法能較好地權(quán)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(yīng)的智能優(yōu)化算法解算模式。以尋找最短加權(quán)送電路徑為優(yōu)化目標,將網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)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(tǒng)意義的負荷恢復(fù)擴展到網(wǎng)絡(luò)框架還未完全恢復(fù)的階段,提出該階段負荷重要性評價模型和負荷恢復(fù)優(yōu)化模型,以及相應(yīng)的求解策略。優(yōu)化模型在數(shù)學(xué)上構(gòu)成一個多屬性決策問題,利用基于偏好數(shù)據(jù)包絡(luò)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(fù)的負荷點。 (5)研究機組啟動、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和負荷恢復(fù)之間的協(xié)作機制。以恢復(fù)控制優(yōu)化策略的總體框架為基礎(chǔ),提出一種基于短期目標網(wǎng)的交互式恢復(fù)控制策略。利用離散化技術(shù),將恢復(fù)控制這一整體問題分解為每一時步的子問題。在恢復(fù)過程的每一時步,以前一時步已經(jīng)恢復(fù)的系統(tǒng)為基礎(chǔ),通過整體尋優(yōu),確定當(dāng)前時步優(yōu)先恢復(fù)的機組、線路和負荷點,由此構(gòu)成綜合指標最優(yōu)或次最優(yōu)的若干目標網(wǎng)絡(luò),逐步引導(dǎo)恢復(fù)控制過程。采用交互式技術(shù),保證決策過程與實際恢復(fù)控制過程的結(jié)合。提出多智能體恢復(fù)控制優(yōu)化決策體系的設(shè)計思想,研究各智能體之間的協(xié)作機制,提出恢復(fù)控制優(yōu)化決策體系的協(xié)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(tǒng)的恢復(fù)過如圖中虛線所示。機組實際的爬坡過程與恢復(fù)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(wǎng)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(shù)示意圖

E-30 節(jié)點標準系統(tǒng)為算例[107]，節(jié)點和線路編號示于路長度參數(shù)和線路的單位充電無功參數(shù)。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(jié)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(yīng)度函數(shù)值以及約束條件的滿足情況迭代判據(jù)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(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)（河北）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：F224;F426.61

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本文編號：2628502