多区域不完全信息下潮流算法及其应用

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近年来,国家之间、省市之间的区域互联逐步成为电网进一步优化必经的途径。电网互联可以为电压稳定、新能源远距离传输、能源效率提升带来收益。但是区域间信息跟新的不及时以及部分区域出于隐私考虑而拒绝交换信息。这带来的信息壁垒给传统的电力系统调度运行带来了巨大挑战。其中,各区域间无法仿真故障状态下电网的运行状态,也就无法进一步挖掘边界联络线的输电潜力,而单个按区域内的新能源出力的随机性会对联络线的电力传输带来波动,给电网区域间的合作带来潜在的威胁。对于多区域的研究往往忽略了AGC的参与而与实际运行状态有一定的差别。因此,研究考虑AGC的多区域信息不完全下潮流分析具有重要的理论意义与现实应用价值,同时对多区域电网的潮流稳定控制措施制定是有必要的。
  据此,本文首先假设已知所有电网信息下已知情况下建立考虑AGC的潮流模型,并形成牛顿迭代法进行计算。接着,考虑多区域信息壁垒多潮流模型的影响,并建立新的潮流模型改善区域间的潮流收敛性。继而,针对子区域可能存在的收敛性问题,本文引入博弈模型完成潮流计算,提高子区域的收敛性。最后,为了抑制新能源随随机出力带来的区域间潮流波动,建立了多区域潮流控制模型并采用基于松弛法的协调演化算法完成求解。
  本文所开展的详细工作可主要概括如下:
  (1)考虑带有AGC多区域的潮流计算模型的建立。引入AGC参与因子完善潮流方程,使得方程模型与实际运行情况更加贴合;分析联络线的功率潮流方程,形成泰勒展开式,最终构建牛顿法完成模型计算。
  (2)针对多区域存在信息壁垒的潮流运算,提出了一个全新的潮流模型。所提的潮流模型包含P-0协调和V-Q协调两层运行计算。局部线性回归(LWLR)嵌入所提的潮流模型,其中为了利用更多的历史数据信息,LWLR被改进,在IEEE300中测试比传统的LWLR更精确且鲁棒性更好。提出的PF模型只需要有限的信息可以得到高程度的收敛性。与需要大量数据的统一迭代法的潮流模型相比,所提的PF模型具备额外的优势是可以提供额外信息来定位“问题”区域。
  (3)为了优化子区域潮流计算的收敛性,建立电力系统博弈模型,并采用演化算法生成潮流结果,算例表明该方法比牛顿法具有更好的收敛性,同时使用建立的博弈模型对最小开机数判定进行了研究。
  (4)为了抑制新能源出力的随机性对多区域电网的影响,建立多区域中子区域的潮流外特性稳定控制模型,引入基于松弛法的协调演化算法求解,案例结果显示所提模型可以减少新能源出力波动对多区域潮流稳定性的影响。
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