基于Ward等值的分布式潮流和无功优化算法研究

摘要

区域电网的互联与发展，迫切需要解决数据资源广域分布的一体化仿真分析问题。传统的潮流、无功优化等方法都基于集中的电网数据资源，而当全网数据因电力调度管理的分层分区控制分布在不同的调度部门难以集中时，如何对数据资源广域分布的电网进行一体化仿真就成了一个非常突出的问题。本文结合电网的静态Ward等值方法，对分布式潮流、无功优化进行了比较深入的研究，具体内容如下。 本文提出了基于Ward等值的分区分布式潮流算法。该方法首先采用Ward等值原理，来确定外部网络在边界节点的等值注入功率和等值阻抗，然后采用牛顿法对等值网络进行潮流计算，并修正边界节点的电压值和等值注入功率。如此交替等值和牛顿修正，直到一体化潮流收敛。由于该算法充分利用了Ward等值对相邻区域的功率、电压和结构信息的全面反映，使一体化潮流计算具有更好的收敛性与收敛精度。仿真结果验证了本文方法的有效性。 针对Ward等值方法在无功响应方面存在的缺陷，本文又采用Ward—PV等值法代替Ward等值法，同样通过交替等值和牛顿修正，来完成一体化潮流的仿真计算。仿真结果表明，在系统PV节点较多地情况下，基于Ward—PV等值的分布式潮流算法具有更好的收敛性。 结合Ward—PV等值方法，本文提出了一种新型的分布式无功优化方法。该方法采用Ward—PV等值原理来确定外部网络边界节点的等值注入功率和等值阻抗，再应用考虑离散变量的预测-校正原对偶内点法来求解等值网络的无功优化子问题。如此交替等值和内点法修正，直到分布式无功优化计算收敛。仿真结果验证了本文方法的有效性。