常见最优潮流算法分析

基于连续潮流算法的可传输容量计算

2007年第22卷第2期 电　力　学　报 Vol.22No.22007　(总第79期) J OURNAL OF EL ECTRIC POWER (Sum.79) 文章编号:　1005-6548(2007)02-0154-05 基于连续潮流算法的可传输容量计算Ξ 陈国通1,　吴杰康2,　张宏亮3,　盛刚伟2 (1.广西电网公司梧州供电局,广西梧州543002;　2.广西大学电气工程学院,广西南宁530004; 3.广西方元电力股份有限公司,广西南宁530028) Continuous Pow er Flow Method for Available T ransfer C apability Computation CHEN Guo2tong1,　WU Jie2kang2,　ZHAN G Hong2liang3,　SHEN G Gang2wei2 (1.Wuzhou Power Supply bureau,Guangxi Electric Net Company,Wuzhou543002,China; 2.Department of Electrical Engineering,Guangxi Univeristy,Nanning530004,China; 3.Guangxi Fangyuan Electric Co.Ltd.,Nanning530028,China) 摘　要:　对可传输容量进行了分析,探究了基于连续潮流算法的可传输容量计算方法。对正常运行和事故条件下电力系统母线之间、区域之间可传输容量计算进行了探讨和分析。在Matpower平台上编程,并与Matlab和Powerworld接口,实现了可传输容量计算的可视化,并可任意改变系统的运行方式、条件和参数,形成不同的运行状态(基本潮流),从而计算不同运行情况下母线间和区域间可传输容量。算例的仿真结果表明,在Matpower、Matlab和Powerworld3个平台上,可传输容量计算均具有灵活性、可行性和可视化。 关键词:　电力系统;可传输容量;连续潮流 中图分类号:　TM744　文献标识码:　A Abstract:　This paper based on continuous power flow method,proposes a method for computing avail2 able transfer capability by studying the capacity.In the proposed method,the available transfer capability between buses,zones and areas is studies under any condition of normal or contingent status of power sys2 tems.Interfacing Powerworld software,visual compu2 tation is accomplished,and interfacing Matlab soft2 ware,the operation modes,conditions and parameters of the visual power systems in Powerworld software are changed according to the needs of computating available transfercapability between buses and zones in any cases.An studying example of simulation is given to illustrate the flexibility feasibility and visual2 ization of the proposed method in the three platforms Matpower,Matlab and powerworld. K ey Words:　power systems;available transfer ca2 pability;continuous power flow 传输容量的计算对于系统的规划和运行都起到了关键性作用。对于规划人员和操作人员传输容量显得特别重要,规划者通过传输容量可以了解到系统的瓶颈,同样可以了解到什么样的系统具有 Ξ基金项目:　广西科学基金资助项目(桂科目0640028);广西壮族自治区教育厅资助项目(桂教科研[2005]47号);广西高校百名中青年学科带头人资助计划项目(RC20060808002);宁波市自然科学基金资助项目(2005A610013)。 收稿日期:　2007202226 修回日期:　2007203205 作者简介:　陈国通(1965-),男,广西玉林人,高级工程师,电力系统运行与分析; 吴杰康(1965-),男,广西隆安人,工学博士,教授,电力系统智能测量和智能控制、电力系统智能仪表、电力市场; 张宏亮(1965-),男,广西宾阳人,高级工程师,电力系统运行与分析; 盛刚伟(1985-),男,浙江金华人,助理工程师,电力系统运行与分析。

基于内点法的最优潮流计算

基于内点法的最优潮流计 算 Prepared on 24 November 2020

摘要 内点法是一种能在可行域内部寻优的方法，即从初始内点出发，沿着中心路径方向在可行域内部直接走向最优解的方法。其中路径跟踪法是目前最具有发展潜力的一类内点算法，该方法鲁棒性强，对初值的选择不敏感，在目前电力系统优化问题中得到了广泛的应用。本文采用路径跟踪法进行最优求解，首先介绍了路径跟踪法的基本模型，并且结合具体算例，用编写的Matlab程序进行仿真分析，验证了该方法在最优潮流计算中的优越性能。 关键词：最优潮流、内点法、路径跟踪法、仿真

目次

0、引言 电力系统最优潮流，简称OPF（Optimal Power Flow）。OPF问题是一个复杂的非线性规划问题，要求满足待定的电力系统运行和安全约束条件下，通过调整系统中可利用控制手段实现预定目标最优的系统稳定运行状态。针对不同的应用，OPF模型课以选择不同的控制变量、状态变量集合，不同的目标函数，以及不同的约束条件，其数学模型可描述为确定一组最优控制变量u，以使目标函数取极小值，并且满足如下等式和不等式。 {min u f(x,u) S.t.?(x,u)=0 g(x,u)≤0 （0-1）其中min u f(x,u)为优化的目标函数，可以表示系统运行成本最小、或者系统运行网损最小。S.t.?(x,u)=0为等式约束，表示满足系统稳定运行的功率平衡。g(x,u)≤0为不等式约束，表示电源有功出力的上下界约束、节点电压上下线约束、线路传输功率上下线约束等等。 电力系统最优潮流算法大致可以分为两类：经典算法和智能算法。其中经典算法主要是指以简化梯度法、牛顿法、内点法和解耦法为代表的基于线性规划和非线性规划以及解耦原则的算法，是研究最多的最优潮流算法, 这类算法的特点是以一阶或二阶梯度作为寻找最优解的主要信息。智能算法主要是指遗传算法和模拟退火发等，这类算法的特点是不以梯度作为寻优信息，属于非导数的优化方法。 因此经典算法的优点是能按目标函数的导数信息确定搜索方向，计算速度快，算法比较成熟，结果可信度高。缺点是对目标函数及约束条件有一定的限

公交公司指挥调度中心建设技术方案

公交公司指挥调度中心建设技术 解决方案 二〇一六年四月 目录 第1章概述 (3) 1.1 建设背景 (3) 1.2 建设依据 (3) 1.3 建设目标 (6) 1.4 整体架构 (7) 第2章视频管理平台设计方案 (8) 2.1 平台基础功能 (8) 2.1.1 基础应用功能 (8) 2.1.2 用户管理 (8) 2.1.3 字符叠加 (9) 2.1.4 审计功能 (9) 2.2 平台对接 (9) 2.2.1 符合国标的平台对接 (9) 2.2.2 标清点位整合要求： (9) 2.2.3 高清点位整合要求： (10) 2.3 平台设备部署 (10)

2.3.1 平台管理服务器 (11) 2.3.2 存储管理服务器 (12) 2.3.3 视频解码器 (13) 2.3.4 转码网关 (13) 2.3.5 指挥中心大屏 (13) 第3章大屏主要技术指标 (14) 3.1 工业拼接面板 (14) 3.2 超低拼缝 (14) 3.3 超高色彩数 (14) 3.4 超宽视角 (15) 3.5 IPS硬屏背光开关控制 (15) 第4章系统安装要求 (17) 4.1 效果图 (17) 4.2 装修建议 (17) 4.3 对显示系统室内的要求 (17) 4.4 对灯光照明要求 (18) 4.5 对空调的要求 (18)

第1章概述 1.1建设背景 在信息时代的指挥调度过程中，视频图像信息是领导视觉的延伸，可以直观、准确地反映现场情况,避免因对文字信息理解的不同而出现的误差，一幅图片或一段视频所包含的信息往往胜过千言万语,正所谓＂一图胜千言"。近年来,视频图像信息正以其及时、准确、动态、直观的特点,成为信息化条件下处置各类突发事件时领导客观掌握现场情况，及时准确作出部署的重要决策依据，为提升指挥决策能力提供了重要的技术支持。 1.2建设依据 平台建设以国家、行业相关规范和标准为设计标准及依据,依据和要求如下： ?城市监控报警联网系统设计方面 ?《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（G Ｂ／T２８181-2011)。 ?《国家标准GB/Ｔ28181-2０11＜安全防范视频监控联网系统信 息传输交换控制技术要求>修改补充文件》 ?《城市监控报警联网系统技术标准》(GA／T６6９-2００８）。 ?公安部关于城市报警与监控系统的建设、管理、应用规范性文件（公 安部科技信息化局汇编２009年3月）。 ?《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》（公科信［2 ０12]11号）。 ?《全国公安机关图像信息联网总体技术方案》。 ?《**省城市报警与监控系统技术规范》。

标准架空输电线路电气参数计算

架空输电线路电气参数计算

一、提资参数表格式 二、线路参数的计算: 导线的直流电阻可在导线产品样本中查到。 当线路的相导线为两分裂导线时,相当于两根导线并联,则其电阻应除以2。多分裂导线以此类推。Array 1)单回路单导线的正序电抗: X1＝0、0029f lg(d m/r e) Ω/km 式中f－频率(Hz);

d m－相导线间的几何均距,(m); dm＝3√(d ab d bc d ca) d ab d bc d ca －分别为三相导线间的距离,(m); r e－导线的有效半径,(m); r e≈0、779r r－导线的半径,(m)。 2)单回路相分裂导线的正序电抗: X1＝0、0029f lg(d m/R e) Ω/km 式中f－频率(Hz); d m－相导线间的几何均距,(m); dm＝3√(d ab d bc d ca) d ab d bc d ca －分别为三相导线间的距离,(m); R e－相分裂导线的有效半径,(m);

n＝2 R e＝(r e S)1/2 n＝4 R e＝1、091(r e S3)1/4 n＝6 R e＝1、349(r e S5)1/6 S－分裂间距,(m)。 3)双回路线路的正序电抗: X1＝0、0029f lg (d m/R e) Ω/km 式中f－频率(Hz); d m－相导线间的几何均距,(m); a 。c′。 dm＝12√(d ab d ac d a b′d ac′‵d ba d bc d ba′d bc′d ca d cb d ca′d cb′) b 。b′。 d ab d bc ……分别为三相双回路导线间的轮换距离,(m); c 。a′。 R e－相分裂导线的有效半径,(m); R e＝6√(r e3 d aa′d bb′d cc′) 国内常用导线的线路正序电抗查《电力工程高压送电线路设计手册》第二版 P18～P19

电力系统潮流计算

课程设计论文 基于MATLAB的电力系统潮流计算 学院:电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 班级:电自班 学号: 姓名:

目录 摘要 (3) 一、问题重述 (3) 1.1题目原始资料 (3) . 1.1.1、系统图 (3) 1.1.2、发电厂资料 (4) 1.1.3、变电所资料 (4) 1.1.4、输电线路资料 (4) 1.2 课程设计基本内容 (4) 1.3课程设计要求 (5) 二、问题分析 (5) 2.1系统的等值电路 (5) 2.2 参数求取 (6) 2.3 计算方法 (7) 2.4 牛顿—拉夫逊法 (7) 三、问题求解 (10) 3.1 等值电路的计算 (10) 3.2 潮流计算及结果分析 (10) 3.2.1、初始条件下的潮流计算及分析 (10) 3.2.2、负荷按一定比例变化时的潮流计算及分析 (13) 3.2.3、轮流断开支路双回线中的一条时的潮流计算及分析 (21) 心得体会 (34) 参考文献 (35) 附录 (35)

摘要 本文运用MATLAB 软件进行潮流计算，对给定题目进行分析计算，再应用DDRTS 软件，构建系统图进行仿真，最终得到合理的系统潮流。 在电力系统的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的损耗也将发生变化，系统运行中个节点出现电压的偏移是不可避免的。为了保证电力系统的稳定运行，要进行潮流调节。电力系统潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容，也是电力系统运行及设计中必不可少的工具。 根据系统给定的运行条件、网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线电压的幅值及相角、各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。对不同的负荷变化，分析潮流分布，并进行潮流的调节控制。 关键词 潮流计算 牛顿-拉夫逊法 MATLAB DDRTS 仿真 一、问题重述 1.1题目原始资料 .1.1.1、系统图 两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。 变电所1 变电所2 母线

生产调度指挥中心建设方案

生产调度指挥中心建设 方案 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

中铝河南分公司生产指挥调度中心建设方案

1项目概况 中铝河南分公司，从建厂到现在已经有半个多世纪的历史，随着工艺的改进，产能的扩张，设备的控制手段也从落后到先进，从现场仪表到DCS，应有尽有。现在全厂分布着大大小小一百多套控制系统，五十多个控制室（氧化铝新系统19个，老系统26个，不含选矿厂、镓车间、动力车间）。随着技术的进步，生产控制的趋势是在向集中化、智能化方面发展，很多化工企业例如兴安化工和中铝山东分公司都实现了全厂生产的集中控制，实现了调度控制场所集中化、生产组织架构扁平化、人员岗位配置精简化、调度管理流程简单化、管理制度体系现代化，并优化了生产，取得了很好的经济效益。同样，实施生产调度管理中心项目也必然会给河南分公司带来管理上的变革和企业效益的增加。 河南分公司生产指挥调度中心项目计划分2到3期实施，项目一期包括氧化铝新系统、原氧化铝八车间（平盘、焙烧）、9组种分。项目二期包括氧化铝老系统。热电、水电、碳素根据河南分公司的需要在二期实施或在三期实施。 项目建设目标 同行业标杆企业的水平，主要体现在三点： 1、推进生产管控模式改革，科学调整生产组织架构 2、减少生产管理环节，整合优化资源，降本增效 3、优化人力资源配置，提高执行力 投资省，见效快，合岔时间短，兼顾中长期投资成本。 稳定、安全、可靠、可扩展等性能良好，维护成本低。

项目内容 河南分公司生产调度指挥中心项目分两期实施，一期包括氧化铝新系统和平盘焙烧部分，二期包括氧化铝老系统部分和热电、碳素、水电等相关单位。 一期项目实施范围包括控制系统的整合集中、生产调度指挥中心建设、生产指标管理信息系统等三方面内容。 1.控制系统整合集中 项目一期控制系统整合集中内容包括氧化铝新系统配料、溶出、沉降、分解、老系统9组种分、蒸发和原八车间的平盘、焙烧。该部分包括18套HoneyWell公司的DCS系统、12套西门子的PLC系统、1套三菱的PLC系统和1套AB的PLC系统，共计32套系统。 一期控制系统清单如下：

基于辅助问题原理及内点法的分区并行最优潮流算法

第40卷　第4期2006年4月 西　安　交　通　大　学　学　报 J OU RNAL O F XI′AN J IAO TON G U N IV ERSIT Y Vol.40　№4 Ap r.2006 基于辅助问题原理及内点法的分区并行最优潮流算法 商小乐,李建华,刘　锐,李　夏 (西安交通大学电气工程学院,710049,西安) 摘要:针对大电网在最优化问题计算中存在计算时间长、矩阵维数高等问题,按照电力系统的实际地理分布,在某些联络线处将整个电网分解为多个相对独立的子系统,子系统间通过边界节点产生的约束条件进行协调,建立了一个基于辅助问题原理(A PP)的多分区并行最优潮流计算模型.应用A PP方法,将大电网最优潮流问题转化为多个规模相对较小子系统的并行协调优化问题,在每个子系统中采用跟踪中心轨迹内点法求解子系统的优化问题.测试算例的计算结果表明,该算法减少了整个问题的矩阵维数,降低了问题的求解难度,具有较强的收敛性、快速性和实用性. 关键词:最优潮流;多分区;辅助问题原理;并行计算;内点法 中图分类号:TM744　文献标识码:A　文章编号:0253Ο987X(2006)04Ο0468Ο05 Paralleled Optimal Pow er Flow Algorithm B ased on Auxiliary Problem Principle and Interior Point Algorithm Shang Xiaole,Li Jianhua,Liu Rui,Li Xia (School of Electrical Engineering,Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China) Abstract:To solve t he difficulties of long comp uting period and huge mat rix dimensions in t he t raditional large scale optimal power flow(O PF)algorit hms,a complex power system is decom2 posed into several logical independent subsystems geograp hically,which are coordinated via re2 st rictions of t he jointed borders.A dist ributed processing model based on subsystem decomposi2 tion and auxiliary problem p rinciple(A PP)met hod is p roposed,where t he large scale system O PF p roblem is decompo sed into several parallel coordinating subsystem optimization ones and solved wit h t he interior point algorit hm.It is demonst rated t hat t he algorit hm rapidly reduces t he dimensions and t he calculation complexity of overall OPF problem wit h higher efficiency and con2 vergence. K eyw ords:optimal power flow;subsystem decompo sition;auxiliary problem p rinciple;parallel comp utation;interior point algorit hm 随着电力系统规模不断扩大和对在线实时分析要求的不断提高,传统算法在计算速度上已经无法满足需求,人工智能算法虽然可以得到较好的优化解,但计算速度缓慢.此外,传统算法和人工智能算法目前都面临着大系统所带来的维数灾难问题,快速、稳定的最优潮流算法已经成为大规模电力系统计算与运行控制的关键.近年来,并行算法正逐渐应用到各种科学计算当中.在电力系统计算方面,并行算法也有了一些应用[1Ο4],这些方法采用服务器/客户端结构,主从进程之间存在大量数据交换,造成了数据收集和发送时的瓶颈.文献[5Ο7]提出了一种新的并行计算方法,它应用辅助问题原理[8],将一个整体的最优化问题分解为多个相对独立的子问题,并采用并行迭代求解子问题的方式来完成对整个问题的求解,为电力系统并行优化计算提供了一种新思路. 本文所讨论的是基于辅助问题原理(A PP)方法及跟踪中心轨迹内点法的分区并行最优潮流算法, 收稿日期:2005Ο09Ο16.　作者简介:商小乐(1982～),男,硕士生;李建华(联系人),女,教授.

电力系统潮流计算课程设计

课程设计 电力系统潮流计算 学院：电气工程学院 班级： 学号： 姓名：

电力系统潮流计算课程设计任务书 一 .题目原始资料 1、系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。 2、发电厂资料： 母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线， 机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为40MW 和20MW ；发电厂二总装机容量为（ 200MW ）。 3、变电所资料： (一) 变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：10kV 10kV 35kV 35kV (二) 变电所的负荷分别为： （4）50MW 50MW 60MW 70MW （三）每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85； （四）变电所3和变电所4分别配有两台容量为75MV A 的变压器，短路损耗414kW ， 变电所1 变电所2 母线 电厂一 电厂二

短路电压（%）=16.7；变电所1和变电所2分别配有两台容量为63MV A 的变压器，短路损耗为245kW ，短路电压（%）=10.5； 4、输电线路资料： 发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为 Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。 二、 课程设计基本内容： 1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图。 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮 流计算，并对计算结果进行分析。 3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。 1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大； 2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降 3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的负荷同时 以2%的比例上升； 4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要求，进行电 压的调整。（变电所低压母线电压10KV 要求调整范围在9.5-10.5之间；电压35KV 要求调整范围在35-36之间） 5. 轮流断开环网一回线，分析潮流的分布。 6. 利用DDRTS 软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进行结果的 比较。 7. 最终形成课程设计成品说明书。 三、课程设计成品基本要求： 1. 在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2. 通过输入数据，进行潮流计算输出结果 3. 对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。 4. 对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并列表表示调 节控制的参数变化。 5. 打印利用DDRTS 进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。

联合作战值班室建设方案介绍

联合作战值班室建设方案介绍 2011-06-07 09:45:52 系统概述： 联合作战值班室建设的根本目的是提高军队的核心战斗力一一信息力和结构力。结构力是军队因大量采用信息技术而使其信息通讯、军事人员、体制编制和军事理论实现科学合理的整合后产生的1 + 1〉 2的作战能力。信息力则是陆、海、空、天、电等各作战单元和各种部队通讯网络化一体化后生成的作战能力。 这里，我们可把联合作战值班室分解为硬件基础建设和软件信息平台建设。

硬件基础建设是指：通过超窄边拼接技术显示实时跟踪识别、指挥控制、现场摄像、战场防护、等作战信。 软件信息平台建设是指：通过软件平台整合部队营区所有通讯及音视频资源，统一调度管理。联合作战值班室建设是建设信息化军队的过程，信息化军队是军队信息化建设的最终结果。信息化军队，是信息时代的主要军队形态，联合作战值班室实现现有模拟电话数字电话融合、多级调度应急指挥、集群对讲融合、单兵回传、视频会议及音频融合、音视频通讯查证备案等功能，联合作战值室综合体现，由新型军事人员构成，以信息力为作战力量最重要构成要素，适于打信息化战争的网络化、知识化、一体化武装集团。目前，联合作战值班室建设的主要有构成分为：硬件平台建设、软件平台建设。 硬件平台 超窄边液晶拼接系统 超窄边拼接显示设计配合视频矩阵和DVI矩阵，使联合作战值班室达到任意信号源的输入输出显示。采用全髙清技术的投影显示产品， 具有高可靠、高稳定性；整个投影屏幕具有高分辨率、高亮度、髙对 比度，色彩还原真实，图像失真小，亮度均匀，显示清晰，整屏图像 均匀性好的特点，拼缝视觉效果宽度理想，以确保大屏幕图像的精确 显不和完美效果；画面可整屏显不，也可分屏显不，用户可灵活开启 窗口，定义尺寸，画面能够自由缩放、移动、漫游。 信号传输处理系统

线路参数计算(公式)

参数计算（第一版） 1.线路参数计算内容 1.1已知量： 线路型号(导线材料、截面积mm 2 )、长度(km)、排列方式、线间距离(m)、外径(mm)、分裂数、分裂距(m)、电压等级(kV)、基准电压U B (kV, 母线电压作为基准电压)、基准容量S B (100MVA)。 1.2待计算量： 电阻R(Ω/km)、线电抗X(Ω/km)、零序电阻R0(Ω/km)、零序电抗X0(Ω/km)、对地电纳B(S/km)、对地零序电纳B0(S/km)。 1.3计算公式： 1.3.1线路电阻 R=ρ/S (Ω/km) R*=R 2B B U S 式中 ρ——导线材料的电阻率(Ω·mm 2 /km)； S ——线路导线的额定面积（mm 2）。 1.3.2线路的电抗 X=0.1445lg eq m r D +n 0157 .0(Ω/km) X*=X 2B B U S 式中 m D ——几何均距,m D =ac bc ab D D D (mm 或cm,其单位应与eq r 的单位相同); eq r ——等值半径, eq r =n n m rD 1 (mm,其中r 为导线半径); n ——每个导线的分裂数。 1.3.3零序电阻 R0=R+3R g (Ω/km)

R0*=R0 2B B U S 式中 R g ——大地电阻, R g =π2×10-4×f =9.869×10-4 ×f (Ω/km)。在f =50Hz 时， R g =0.05Ω/km 。 1.3.4零序电抗 X0=0.4335lg s g D D (Ω/km) X0*=X0 2B B U S 式中 g D ——等值深度, g D = γ f 660,其中γ为土壤的电导率,S/m 。当土壤电导率不 明确时，在一般计算中可取g D =1000m 。 s D ——几何平均半径, s D =32 m D r '其中r '为导线的等值半径。若r 为单根导 线的实际半径，则对非铁磁材料的圆形实心线，r '=0.779r ;对铜或铝的绞线，r '与绞线股数有关，一般r '=0.724~0.771r ；纲芯铝线取 r '=0.95r ；若为分裂导线，r '应为导线的相应等值半径。m D 为几何均 距。 1.3.5对地电钠 B= 610lg 58 .7-?eq m r D (S/km) B*=B B B S U 2 式中 m D ——几何均距,m D =ac bc ab D D D (mm 或cm,其单位应与eq r 的单位相同); eq r ——等值半径, eq r =n n m rD 1 -(其中r 为导线半径);

基于内点法的含暂态稳定约束的最优潮流计算

第26卷　第13期2002年7月10日电　力　系　统　自　动　化A utom ati on of E lectric Pow er System s V o l .26　N o.13July 10,2002 基于内点法的含暂态稳定约束的最优潮流计算 袁　越1,久保川淳司2,佐佐木博司1,宋永华3 (1.广岛大学,日本;2.广岛工业大学,日本;31西安交通大学电力工程系,陕西省西安市710049) 摘要:建立了含暂态稳定约束的最优潮流的数学模型,模型中考虑了多个预想事故。提出了一种基于原—对偶内点法的含暂态稳定约束的最优潮流算法。通过充分开发修正矩阵的稀疏性,并在求解时采用稀疏技巧,开发出了高性能的计算程序。在日本60H z 电力网的10机模型系统的优化计算结果表明,所提算法不仅具有强大的处理等式约束和不等式约束的能力,而且具有良好的收敛性,能够有效地解决考虑多个预想事故时的含暂态稳定约束的最优潮流问题。关键词:最优潮流;原—对偶内点法;暂态稳定分析中图分类号:TM 711;TM 744 收稿日期:2002201228。 0　引言 自从20世纪60年代法国的Carpen tier 提出最初的最优潮流模型以来,广大学者对最优潮流问题进行了大量的研究。然而,由于传统的最优潮流没有考虑暂态稳定约束,在其得出的最优运行方式下系统可能会遇到暂态稳定性问题。特别是在电力市场化运营机制下,系统不可能再在保守的方式下运行,如何能够把系统的安全性和经济性融为一体,就显得更为重要。为此,近年来,关于包含暂态稳定约束的最优潮流(SCO PF )的研究引起了各国学者广泛的兴趣。 迄今为止,对于包含暂稳约束的最优潮流,提出了两种求解方法:一种是在传统的最优潮流中直接加入暂稳约束条件,然后采用与一般的最优潮流问题相同的算法来求解[1,2];另一种方法是基于Euclidean 空间变换,把一个含有大量约束的SCO PF 优化问题转换为与一般的最优潮流相同规模的优化问题[3]。在本文中,我们称第1种方法为SCO PF 求解的“直接法”,第2种方法为SCO PF 求解的“间接法”。“间接法”的长处在于降低了优化问题的规模,而“直接法”则具有可以借鉴和采用各种发展成熟的暂态稳定分析方法的优点。 目前,包含暂稳约束的最优潮流还处于发展阶段,特别是“间接法”才得到小系统的验证。此外,所有关于SCO PF 的研究还仅局限于考虑一个预想事故。显然,如果求取整个系统的既安全又经济的运行方式,仅考虑一个预想事故是不够的。为此,本文建立了考虑多个预想事故时SCO PF 的数学模型,并且提出了一种求解方法。 从数学表达式来看,SCO PF 问题属于非线性规划问题。实际上,任何求解一般的最优潮流的算法都可以用于求解SCO PF 问题。不同于文献[1～3]中的算法,本文提出了一种基于原—对偶内点法的SCO PF 求解算法。作为一种功能强大的优化算法,它已经成功地解决了许多带大量约束的大规模电力系统的优化问题[4,5]。事实上,本文研究表明,原—对偶内点法在求解考虑多个预想事故的SCO PF 问题上同样可以达到令人满意的性能。 1　含暂态稳定约束的最优潮流模型 本文采用多机电力系统的经典数学模型,各发电机用x d ′后的恒定电势E ′来模拟,负荷用恒定阻抗模型。发电机的转子运动方程为[6]: 　 ? i =Ξi -Ξ0 M i Ξ i =Ξ0(-D i Ξi +P m i -P e i ) (1) 　P e i =E i ′2 G ii ′+ ∑ n g j =1 j ≠i E i ′E j ′B ij ′sin (?i -?j )+ E i ′E j ′G ij ′co s (?i - ?j ) 式中:i ∈S G ;S G 为发电机节点集合;P e i 为发电机的 电磁功率;Y ij ′=G ij ′+j B ij ′ (i ,j =1,2,…,n g )为发电机内电势节点的自导纳(i =j )和互导纳(i ≠j )。 为便于表示发电机的摇摆特性,取系统的惯性中心(CO I )作为参考。CO I 的角度定义为[7]: ?CO I = ∑n g i =1 M i ?i ∑n g i =1 M i (2) 1.1　目标函数 本文采用发电燃料总费用作为目标函数,机组 的燃料特性采用二次函数关系式: 4 1

电力系统潮流计算

电力系统潮流计算 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

电力系统 课程设计题目: 电力系统潮流计算 院系名称：电气工程学院 专业班级：电气F1206班 学生姓名： 学号： 指导教师：张孝远 1 2 节点的分类 (5) 3 计算方法简介 (6) 牛顿—拉夫逊法原理 (6) 牛顿—拉夫逊法概要 (6) 牛顿法的框图及求解过程 (8) MATLAB简介 (9) 4 潮流分布计算 (10)

系统的一次接线图 (10) 参数计算 (10) 丰大及枯大下地潮流分布情况 (14) 该地区变压器的有功潮流分布数据 (15) 重、过载负荷元件统计表 (17) 5 设计心得 (17) 参考文献 (18) 附录:程序 (19) 原始资料 一、系统接线图见附件1。 二、系统中包含发电厂、变电站、及其间的联络线路。500kV变电站以外的系统以一个等值发电机代替。各元件的参数见附件2。 设计任务 1、手动画出该系统的电气一次接线图，建立实际网络和模拟网络之间的联系。 2、根据已有资料，先手算出各元件的参数，后再用Matlab表格核算出各元件的参数。 3、潮流计算 1）对两种不同运行方式进行潮流计算，注意110kV电网开环运行。 2）注意将电压调整到合理的范围 110kV母线电压控制在106kV～117kV之间; 220kV母线电压控制在220 kV～242kV之间。 附件一：

72 水电站2 水电站1 30 3x40 C 20+8 B 2x8 A 2x31.5 D 4x7.5 水电站5 E 2x10 90+120 H 12.5+31.5 F G 1x31.5 水电站3 24 L 2x150 火电厂 1x50 M 110kV线路220kV线路课程设计地理接线示意图 110kV变电站220kV变电站牵引站火电厂水电站500kV变电站

基于内点法的最优潮流计算

基于内点法的最优潮流 计算 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

摘要 内点法是一种能在可行域内部寻优的方法，即从初始内点出发，沿着中心路径方向在可行域内部直接走向最优解的方法。其中路径跟踪法是目前最具有发展潜力的一类内点算法，该方法鲁棒性强，对初值的选择不敏感，在目前电力系统优化问题中得到了广泛的应用。本文采用路径跟踪法进行最优求解，首先介绍了路径跟踪法的基本模型，并且结合具体算例，用编写的Matlab程序进行仿真分析，验证了该方法在最优潮流计算中的优越性能。 关键词：最优潮流、内点法、路径跟踪法、仿真

目次

0、引言 电力系统最优潮流，简称OPF（Optimal Power Flow）。OPF问题是一个复杂的非线性规划问题，要求满足待定的电力系统运行和安全约束条件下，通过调整系统中可利用控制手段实现预定目标最优的系统稳定运行状态。针对不同的应用，OPF模型课以选择不同的控制变量、状态变量集合，不同的目标函数，以及不同的约束条件，其数学模型可描述为确定一组最优控制变量u，以使目标函数取极小值，并且满足如下等式和不等式。 {min u f(x,u) S.t.?(x,u)=0 g(x,u)≤0 （0-1）其中min u f(x,u)为优化的目标函数，可以表示系统运行成本最小、或者系统运行网损最小。S.t.?(x,u)=0为等式约束，表示满足系统稳定运行的功率平衡。g(x,u)≤0为不等式约束，表示电源有功出力的上下界约束、节点电压上下线约束、线路传输功率上下线约束等等。 电力系统最优潮流算法大致可以分为两类：经典算法和智能算法。其中经典算法主要是指以简化梯度法、牛顿法、内点法和解耦法为代表的基于线性规划和非线性规划以及解耦原则的算法，是研究最多的最优潮流算法, 这类算法的特点是以一阶或二阶梯度作为寻找最优解的主要信息。智能算法主要是指遗传算法和模拟退火发等，这类算法的特点是不以梯度作为寻优信息，属于非导数的优化方法。 因此经典算法的优点是能按目标函数的导数信息确定搜索方向，计算速度快，算法比较成熟，结果可信度高。缺点是对目标函数及约束条件有一定的限

潮流计算简答题

潮流计算数学模型与数值方法 1. 什么是潮流计算？潮流计算的主要作用有哪些？ 潮流计算，电力学名词，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。 潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。 2. 潮流计算有哪些待求量、已知量？ （已知量：1、电力系统网络结构、参数 2、决定系统运行状态的边界条件 待求量：系统稳态运行状态 例如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等） 3. 潮流计算节点分成哪几类？分类根据是什么？ （分成三类：PQ 节点、PV 节点和平衡节点，分类依据是给定变量的不同） 4. 教材牛顿-拉夫逊法及有功-无功分解法是基于何种电路方程？可否采用其它类型方程？ 答:基于节点电压方程，还可以采用回路电流方程和割集电压方程等。但是后两者不常用。 5. 教材牛顿-拉夫逊法是基于节点阻抗方程、还是基于节点导纳方程进行迭代计算的？试阐述这两种方程的优点与缺点。 1.不能由等值电路直接求出 2.满秩矩阵内存量大 3.对角占优矩阵。。 节点导纳矩阵的特点：1.直观容易形成2.对称阵3.稀疏矩阵（零元素多）：每一行的零元素个数=该节点直接连出的支路数。 6. 说出至少两种建立节点导纳矩阵的方法，阐述其中一种方法的原理与过程。 方法：1.根据自导纳和互导纳的定义直接求取2.运用一节点关联矩阵计算3.阻抗矩阵的逆矩阵 节点导纳矩阵的形成：1.对角线元素ii Y 的求解)1,,0(=≠==i j I i ii U i j U U I Y 【除i 外的其他节点接地，0=j U ，只在i 节点加单位电压值】解析ii Y 等于与i 节点直接相连的的所有支路导纳和2.互导纳),0,1(j k U U U I Y k j j i ij ≠===，ji ij Y Y =（无源网络导纳之间是对称的）解析：ij Y 等于j i ,节点之间直接相连的支路导纳的负值。 7. 潮流计算需要考虑哪些约束条件？ 答: 为了保证系统的正常运行必须满足以下的约束条件：

第3章作业答案电力系统潮流计算(已修订)

第三章 电力系统的潮流计算 3-1 电力系统潮流计算就是对给定的系统运行条件确定系统的运行状态。系 统运行条件是指发电机组发出的有功功率和无功功率（或极端电压），负荷的有 功功率和无功功率等。运行状态是指系统中所有母线（或称节点）电压的幅值和 相位，所有线路的功率分布和功率损耗等。 3-2 电压降落是指元件首末端两点电压的相量差。 电压损耗是两点间电压绝对值之差。当两点电压之间的相角差不大时， 可以近似地认为电压损耗等于电压降落的纵分量。 电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差。电压 偏移可以用kV 表示，也可以用额定电压的百分数表示。 电压偏移= %100?-N N V V V 功率损耗包括电流通过元件的电阻和等值电抗时产生的功率损耗和电压 施加于元件的对地等值导纳时产生的损耗。 输电效率是是线路末端输出的有功功率2P 与线路首端输入的有功功率 1P 之比。 输电效率= %1001 2 ?P P 3-3 网络元件的电压降落可以表示为 ()? ? ? ? ? +=+=-2221V V I jX R V V δ? 式中，?2V ?和? 2V δ分别称为电压降落的纵分量和横分量。 从电压降落的公式可见，不论从元件的哪一端计算，电压降落的纵、横分量计算公式的结构都是一样的，元件两端的电压幅值差主要有电压降落的纵分量决定，电压的相角差则由横分量决定。在高压输电线路中，电抗要远远大于电阻，即R X ??，作为极端的情况，令0=R ，便得 V QX V /=?，V PX V /=δ 上式说明，在纯电抗元件中，电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生的，而电压降落的横分量则是因为传送有功功率产生的。换句话说，元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件，存在电压相角差则是传送有功功率的条件。 3-4 求解已知首端电压和末端功率潮流计算问题的思路是，将该问题转化成 已知同侧电压和功率的潮流计算问题。

生产调度指挥中心建设方案

中铝河南分公司生产指挥调度中心建设方案

1项目概况 中铝河南分公司，从建厂到现在已经有半个多世纪的历史，随着工艺的改进，产能的扩张，设备的控制手段也从落后到先进，从现场仪表到DCS，应有尽有。现在全厂分布着大大小小一百多套控制系统，五十多个控制室（氧化铝新系统19个，老系统26个，不含选矿厂、镓车间、动力车间）。随着技术的进步，生产控制的趋势是在向集中化、智能化方面发展，很多化工企业例如兴安化工和中铝山东分公司都实现了全厂生产的集中控制，实现了调度控制场所集中化、生产组织架构扁平化、人员岗位配置精简化、调度管理流程简单化、管理制度体系现代化，并优化了生产，取得了很好的经济效益。同样，实施生产调度管理中心项目也必然会给河南分公司带来管理上的变革和企业效益的增加。 河南分公司生产指挥调度中心项目计划分2到3期实施，项目一期包括氧化铝新系统、原氧化铝八车间（平盘、焙烧）、9组种分。项目二期包括氧化铝老系统。热电、水电、碳素根据河南分公司的需要在二期实施或在三期实施。 1.1项目建设目标 同行业标杆企业的水平，主要体现在三点： 1、推进生产管控模式改革，科学调整生产组织架构 2、减少生产管理环节，整合优化资源，降本增效 3、优化人力资源配置，提高执行力 投资省，见效快，合岔时间短，兼顾中长期投资成本。

稳定、安全、可靠、可扩展等性能良好，维护成本低。 1.2项目内容 河南分公司生产调度指挥中心项目分两期实施，一期包括氧化铝新系统和平盘焙烧部分，二期包括氧化铝老系统部分和热电、碳素、水电等相关单位。 一期项目实施范围包括控制系统的整合集中、生产调度指挥中心建设、生产指标管理信息系统等三方面内容。 1.控制系统整合集中 项目一期控制系统整合集中内容包括氧化铝新系统配料、溶出、沉降、分解、老系统9组种分、蒸发和原八车间的平盘、焙烧。该部分包括18套HoneyWell公司的DCS系统、12套西门子的PLC系统、1套三菱的PLC系统和1套AB的PLC系统，共计32套系统。 一期控制系统清单如下：