基于可中断负荷的动态潮流优化模型分析

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1、2009年第5期上海电力基于可中断负荷的动态潮流优化模型分析张健，王何舟(1．上海市电力公司青浦供电分公司，上海201700；2．上海市电力公司市东供电公司，上海201203)摘要：潮流优化可作为实现可中断负荷的一种工具，文章介绍了是用最优潮流算法来解决可中断负荷的设置问题，它在考虑到了电网约束的基础上使选择合适的中断负荷成为可能。这个模型为解决一些与最优规划以及负荷中断相关的重要问题，比如提前通知中断负荷用户，短期以及长期的电价折扣，以及为进行中断负荷而产生的用户成本，还有系统安全等，提出了一个可解析的架构。关键词：最优潮流；可中断负荷；电价；需求侧管理中图分

2、类号：TM714文献标识码：B(2)所有发电机节点(包括平衡节点)和具有1考虑可中断负荷的动态潮流优化模型可调无功补偿设备节点的电压模值；1．1潮流优化的理论分析(3)有载调压变压器的变化。在20世纪60年代初，法国学者J．Carpentier状态变量是需经潮流计算才能取得的那些变提出了建立在数学模型之上的电力系统潮流优化量组成，OPF问题中常见的有：OptimalPowerFlow，简称OPF模型l_1]。从那时(1)除平衡节点外，其它所有节点的电压相起，潮流优化逐渐成为许多学者关注的研究领域，角；并且取得了一系列研究成果。OPF是典型的非(2)除发电机节点和

3、具有可调无功补偿设备线性优化问题，其通用的数学模型为：节点之外，其它所有节点的电压模值。目标函数：min_厂(z)一0有的文献中也采用发电机节点及具有可调无约束条件：g(U，)一0功补偿设备节点的无功出力控制变量，则相应的h(“，)≤O(1)节点电压模值就要改做状态变量。式中_，、——目标函数；潮流优化的目标函数，可以是任何一种按特“——控制变量；定的应用目的而定义的函数，目前常见的目标函z——状态变量；数如下：g——等式约束条件；厂一∑K(Plil)(2)^——不等式约束条件。回顾潮流优化的基本分析方法，不难看出，在除此之外，潮流优化根据应用的场合不同，采一些

4、潮流优化的算法中，常将所涉及的变量分成取不同类型的目标函数，如电压偏移量小，控制设状态变量()及控制变量(“)两种。控制变量通备调节量最小，成本及年运行费用之和最小等。常由调度人员调整；控制变量确定以后，状态变量由上可见，目标函数不仅与控制变量有关，同也可以通过潮流计算而确定下来。时也和状态变量有关，因此可用简洁的形式表示对于电力系统的潮流计算而言，常用的控制如下：变量有：_厂一_厂(“，)(3)(1)除平衡点外，其它发电机的有功出力；等式约束条件：潮流优化是经过优化的潮流参考文献：社，2005·[1]赵贺．电力电子学在电力系统中的应用一灵活交流输电系[3]栗时

5、平，刘桂英·静止无功功率补偿技术[M]·北京：中国统[M]．北京：中国电力出版社，2()(】1．电力出版社，2006·收稿日期：2OO9一O5—12作者简介：徐楠(1978)，男，博士，工程师，主要研究方[2]R．MohanMathur，RaiivK．Carma．徐政，译．基于晶闸管的柔性交流输电控制装置[M]．北京：机械工业出版向是电力系统运行。(责任编辑：吕斌)389—上海电力2009年第5期分析，故必须满足基本潮流方程。除此以外，目前IIM分析还引人以下一些特不等式约束条件：潮流优化的内涵包括了系性：统运行的安全性及电能质量，另外可调控制变量(】)不同功率

6、因素和持续削减的负荷节点上本身也有一定的容许调节范同，为此在计算中要可利用的可中断负荷范围考虑到负荷削减对有对控制变量以及通过潮流计算才能得到的其它量功、无功潮流的等式进行修正；(状态变量及函数变量)的取值加以限制。这就产(2)将网络约束和动态约束联系起来；生了大量的不等式约束条件，例如常见的有：有功(3)计算给予用户实时电价折扣；电源出力的上下限约束；可调无功电源的无功出(4)计算从可中断负荷项目中获得的总利益；力上下限约束；有载调压变压器变比调整范围约(5)当可中断负荷的最优选择和电价折扣的束；节点电压上下限约束；线路通过的最大有功潮问题解决了，就再确定从长

7、远来看因为新建电厂流或无功潮流约束；线路两端节点电压相角差约的减少而带来的长期利益。束等。如果使用动态潮流优化模型，目标函数将表潮流优化的数学模型因目标函数及等式、不示为：等式约束中的大部分约束都是变量的非线性函系统运行总投资一电厂的有功出力成本+用数，因此是一个典型的有约束的非线性规划问户削减负荷成本+新电厂建立成本+线路损耗成题。本+发电设备和无功补偿器的无功出力成本，数但众所周知，传统的潮流优化模型里有很多学表达式可写为：因素尚未考虑，例如可中断负荷参与优化调度对S⋯一∑∑Cl(P)+∑∑X~PCI+D(P．)∈“t∈于潮流优化的影响、无功功率的生产成本的

8、确定+∑∑△P．K+∑∑