发输电经济及电网安全综合优化的建模方法

摘要

由于缺乏全程量化及单调的电网安全性指标，传统的优化模型中，一般将安全性作为不等式约束条件，而优化目标中一般只包含经济性指标，无法同时对电网安全性进行优化。研究发现，电网的映射弹性势能不但可以作为电网安全性的定量指标，其变化还与主网的网损变化同趋。本发明“发输电经济及电网安全综合优化的建模方法”将映射弹性势能纳入经济发电优化模型的目标函数，以解决发输电经济性和电网安全性综合优化的难题；省略了线路有功约束条件，以提高优化的计算效率和可靠性。IEEE39节点系统算例验证了该优化建模方法的合理性。该优化建模方法对电力系统的优化运行与规划具有现实意义。

主权项

一种发输电经济及电网安全综合优化的建模方法，该方法特征在于，包括如下步骤：1)在优化模型的目标函数中，将主网的映射弹性势能E_LΣ与发电机经济性指标(即总发电成本)f_G加权叠加，即minf＝αf_G+β·μE_LΣ，其中α、β为权重因子，满足α+β＝1，0≤α≤1，0≤β≤1，根据不同电网的实际情况设置，系数μ使f_G、μE_LΣ具有近似的数量级；2)步骤1)中，P_Gi、a_i、b_i、c_i分别为机组i的有功出力和经济参数，E_Li为第i条线路的映射弹性势能，n_g、n分别为发电机和线路的数量；3)步骤2)中，线路的映射弹性势能为其中P_L、θ_L和k_L为线路的有功、两端电压的相位差和映射弹性系数，4)步骤3)中，若θ_L较小，则X_L为线路电抗；5)优化模型的约束条件只包括潮流等式约束和机组出力上下限约束，省略线路有功潮流上下限约束；6)若优化结果出现线路有功潮流越限时，则表明步骤1)中α、β的初始取值不满足电网安全性的实际需要，应适当增大β值并相应减小α值，直至得到符合实际情况的α、β值。