电力系统综合节能的有功与无功功率协调优化问题研究

【摘要】： 通过电力系统有功功率优化,可以达到降低发电成本、节约一次能源的目的;通过电力系统无功功率优化,可以达到降低网络损耗、节约二次能源的目的。而协调优化电力系统有功与无功功率,可以使电网运行的综合节能效益最优。 本文首先通过分析发电机P-Q功率极限曲线和输电线路输送端功率圆曲线,阐述电力系统有功与无功功率协调优化的机理,为后面建立并求解基于电力系统综合节能的有功与无功功率协调优化模型奠定理论基础。 本文以发电系统总发电成本最小为目标函数,建立基于发电侧节能效益最优的电力系统有功与无功功率协调优化模型。在求解该模型时,通过节点类型转换,优化控制发电机组的无功出力并处理各类节点的电压越限问题;通过建立电力网络的节点电压方程及回路电流方程,求解节点注入功率对支路潮流的灵敏度矩阵;通过定义支路类型,用支路类型转换的方法处理系统支路潮流越限问题。 针对“厂网分离”以及节能发电调度背景下单纯依据能耗或成本指标进行发电调度的不合理性,本文利用电网网损指标对发电成本指标进行修正,以总发电成本最小以及电网有功功率损耗最小为目标函数,建立基于发电侧与电网侧综合节能效益最优的电力系统有功与无功功率协调优化模型。在求解该模型时,借助λ乘子把多目标优化问题转化为单目标优化问题,并通过对Pareto最优前沿集上综合节能效益最优解的定义,求解λ乘子的最优值,同时还提出了λ的近似求解方法以及有网损率约束情况下的λ值求解方法。 通过对IEEE-30节点和IEEE-57节点试验系统的算例分析,说明了本文研究工作的有效性。本文的研究成果可以为当前电网条件下,由传统发电调度模式转变为节能发电调度模式提供参考性依据。 【关键词】：综合节能 协调优化 节点类型转换 支路类型转换 多目标优化 Pareto最优性
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM714.3
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究发展状况12-18
• 1.2.1 有功功率优化13-14
• 1.2.2 无功功率优化14
• 1.2.3 有功与无功功率解耦或交替优化14-17
• 1.2.4 多目标优化17-18
• 1.3 本文主要研究内容18-19
• 第二章 电力系统有功与无功功率协调优化机理阐述19-27
• 2.1 发电机P-Q 功率极限曲线19-21
• 2.2 输电线路输送端功率圆曲线21-23
• 2.3 有功与无功功率协调优化机理阐述23-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 基于发电侧节能效益最优的有功与无功功率协调优化27-46
• 3.1 基于发电侧节能效益最优的有功与无功功率协调优化模型27-32
• 3.1.1 总发电成本最小的目标函数27-30
• 3.1.2 约束条件30-32
• 3.2 基于发电侧节能效益最优的有功与无功功率协调优化算法32-43
• 3.2.1 优化算法简介32-35
• 3.2.2 简化梯度法与牛顿法相结合的优化算法35-37
• 3.2.3 节点类型转换与支路类型转换37-43
• 3.3 算例分析43-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 基于发电侧与电网侧综合节能效益最优的有功与无功功率协调优化46-59
• 4.1 基于发电侧与电网侧综合节能效益最优的有功与无功功率协调优化模型46-49
• 4.1.1 总发电成本最小和电网有功损耗最小的目标函数46-48
• 4.1.2 约束条件48-49
• 4.2 PARETO 最优性49-50
• 4.3 基于发电侧与电网侧综合节能效益最优的有功与无功功率协调优化算法50-56
• 4.3.1 λ乘子50-52
• 4.3.2 综合节能效益最优解52-53
• 4.3.3 λ值的求解方法53-56
• 4.4 算例分析56-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章结论与展望59-61
• 5.1 主要结论59-60
• 5.2 研究展望60-61
• 参考文献61-64
• 附录一64-65
• 附录二65-66
• 致谢66-67
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的学术论文67-68
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目68-71
• 上海交通大学硕士学位论文答辩决议书71

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于回路分析的回路类型转换与支路潮流越限处理    王承民,蒋传文,黄锐

基于支路电流状态变量的灵敏度分析方法研究    王承民;蒋传文;

带精英策略的快速非支配排序遗传算法在多目标无功优化中的应用    冯士刚;艾芊;

自适应进化规划及其在多目标最优潮流中的应用(Ⅱ)——基于自适应进化规划的多目标最优潮流    石立宝,徐国禹

电力系统日有功优化调度的工程化模型与方法    赵夏阳,鞠平,王俊锴,张世学,姜巍,刘琰

高中压配电网的无功优化算法    任晓娟,邓佑满,周立国,张雪敏

“电力系统潮流和最优潮流分析技术的进展”专题简介    张小平

节能电力市场设计初探    耿建;高宗和;张显;文福拴;杨争林;曹荣章;严小文;姚建国;

关于节能降耗与电力市场联合实施方案的探讨    胥传普;杨立兵;刘福斌;

潮流计算中发电机远方控制的不同处理方法    潘凯岩;张沛;

PSO算法在电力系统无功优化中的应用    华敏

电力市场中基于改进模式法的电压校正控制    贾德香,唐国庆,韩净

基于改进遗传算法的电网无功优化    韩净,侯宜祥

基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化    邓建斌;叶洪江;

城市公用变无功功率就地补偿可行性分析    吴跃华;李丰平;

华东区域电力市场网损分摊研究    卞忠庆;郭骏;周涛;

基于改进粒子群算法的配电网电压无功优化控制    贾德香;韩净;

基于改进遗传算法的配电网无功优化控制    李正燕;

广义不变凸分式多目标规划的最优性条件    姚元金

对称弧式连通凸多目标半无限规划的对偶性    张蕾蕾;

基于NSGA-Ⅱ的工业区急救点优化布局研究    李栋学;刘茂;

城市高压电网在线综合无功优化的实现    张力淼;孙瑞华;王信杰;

计及环路潮流约束的电力远期与现货市场古诺均衡分析    王瑞庆;李渝曾;张少华;

电力系统发电厂联络变压器的降损研究    胡伟;侯佑华;徐飞;于骥;

基于DPSO算法的黑启动负荷恢复方案研究    陈海燕;李文云;顾雪平;

电网调度运行指挥信息化平台的应用    刘旭斐;谢一工;王珍意;杨永强;郭文韬;

电网调度运行指挥信息化平台的应用    刘旭斐;谢一工;王珍意;杨永强;郭文韬;

论等耗量微增率和等网损微增率与最优潮流的关系    王正风;汤伟;吴昊;谢大为;

多平衡机潮流计算在调度员潮流中的应用    陈根军;曹玉峰;顾全;

安顺电能量采集系统通信模式的探讨    张晶;葛成荣;肖广钰;王永军;

线性规划主元算法的若干进展    潘平奇;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

电力市场条件下的工程和金融风险评估及规避    赵珊珊

求解组合优化问题的神经计算方法    李曼荔

节水型农业种植结构优化研究    王玉宝

求解二元约束满足问题的混合差分进化算法研究    付宏杰

节能减排环境下电网企业经营风险控制方法研究    朱柯丁

风电社会效益评估及其并网的经济性影响研究    沈又幸

不确定条件下输电投资经济学分析及决策规划方法研究    田廓

电力经济系统决策中不确定性问题的研究    郑雅楠

发电调度优化模型与方法研究    王楠

多阶段投资组合模型及其算法的研究    王金凤

基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究    纪二云

短路限流器在矿山供电系统中的应用研究    苏静

求解不等式约束优化问题的一个非线性Lagrange函数    张丽霞

配电网短路故障计算方法研究    张笑

基于目标满意度的多目标调运过程仿真研究    刘贺

船舶电力仿真系统建模及拓扑分析    徐滨海

城市交通信号多目标自适应控制    王光远

节能减排环境下电力市场优化运营研究    赖绍元

基于鲁棒优化的POOL模式下的发电商自调度研究    文强

电力系统有功优化潮流算法研究——等效二次规划法    程浩忠;

电力系统有功安全校正策略的反向等量配对调整法    邓佑满,黎辉,张伯明,洪军,雷健生

牛顿最优潮流算法中离散控制量的新处理方法    赵晋泉,侯志俭,吴际舜

基于Tabu搜索方法的电力系统无功优化    刘玉田,马莉

适合国情的实用当量电价法    言茂松,李晓刚

中国电力市场模式的探讨    沈瑜,夏清,康重庆

用最优潮流计算电力转送费用    林曦,顾锦汶

自适应进化规划及其在多目标最优潮流中的应用(Ⅰ)——自适应进化规划算法    石立宝,徐国禹

英国新电力市场模式中的平衡调度机制    王兴,宋永华,徐贵光

博弈论及其在电力市场中的应用    刁勤华,林济铿,倪以信,陈寿孙

粒子群优化算法及其在电力系统中的应用    胡家声

配电网运行区域的划类分析    唐述宏,徐群岭

南方跨省电网2007年网损率分析    邱有强;邹江;梁敬成;梁宇;刘洪涛;

高校供电系统的分析与节能降耗的技术措施    姜英海;

配电网运行区域的划类分析    杨欣

改进的多目标规划在城市配电网优化中的应用    杜欣慧;武晓冬;廉巍巍;

基于降低网损的电网优化调度    秦晓军;

运行方式对过网网损率影响的分析    刘俊;

华东500kV电网网损分析    曹美珍;

配电网经济参数解析与技术改造方案的研究    邵建军;李霖;李云台;

配电网的经济运行与技术改造    李云台;邵建军;李霖;

配电网的经济运行与技术改造    李云台;任学挺;

网损率：功到自然降    本报记者 金富怀

中原油田优化运行降综合网损率    于银花　岳文谊

拣回白白丢失的电量    傅卫国 孙长伟

精益化管理出效益    本报记者 郭洪敏

辽宁加大网改科技含量    戴汇峰 王世平

生产技术管理（32）    

汕头供电线损缘何升高    刘克

降线损 大目标直指扭亏    记者 胡兴良

国家批准昌宁县为“十五”水电农村电气化县    通讯员 刘学江

华东电网公司节能减排成效明显    记者 李治国

考虑阻塞费用的电网输电成本分析    张芳

电网理论线损的准在线计算问题研究与分析    李学平

主动配电网计划孤岛与日前调度方法研究    高燕

电力系统优化运行的相关问题研究    章美丹

输电网网损实时计算与分析    王勋

大规模风电送出功率对网损影响及控制措施研究    周海洋

河北南部电网网损分析系统的设计与实现    郑芳

赞皇电网长线路网损及其解决方案的研究    武海涛

配电网无功优化方法的研究    郑霓虹

油田配电网系统优化技术研究    杨建军

电网无功补偿的优化配置    刘跃荣

农网降损节能效益评估系统的研究与实现    贺继艳

基于混合算法的配电网重构的研究与应用    贾彦兵

基于时间—空间解耦的动态无功优化方法研究    杨悦