电力系统潮流无解问题分析和调整方法研究

摘要

潮流计算是电力系统分析的基础，现有的潮流计算方法已经成功应用到了实际电网中。但是，随着现代电力系统逐步呈现远距离输电、重负荷、大区联网的特点，以及竞争机制的引入，在进行潮流计算时易出现无解的情况，此时传统的潮流计算方法既不能给出不收敛的原因，也不能提供调整的方法。因此，研究潮流无解问题，提出潮流无解调整方法具有重要的现实意义。本文就潮流无解问题开展研究，主要内容包括理论问题分析、调整方案研究和相关软件开发三个部分。 首先，总结了潮流无解问题的相关理论。分析了潮流方程雅可比矩阵奇异点处系统的特性，介绍了可行域理论和分叉理论，并采用这些理论对潮流无解研究进行了探讨。总结了静态电压稳定研究与潮流无解研究之间的联系，在简单介绍了静态电压稳定研究的三种方法后，讨论了采用这些方法进行潮流无解调整的可行性。 接着，提出了两种潮流无解调整方法：基于原-对偶内点的调整方法，和基于灵敏度与降出力的实用性调整方法。对前一种方法，给出了潮流无解调整的非线性规划模型，以及采用原-对偶内点法的求解过程，并提出了对该模型和算法的几点改进意见。针对内点法实用性不强的缺点，还提出了基于灵敏度和降出力的调整方法。该方法首先通过降出力潮流计算求得最薄弱的输电通道，然后根据灵敏度逐步减轻该通道的输送功率，直到潮流计算收敛。 最后，介绍了潮流无解调整软件。对软件的框架设计，以及其中的核心模块——潮流无解调整模块进行了介绍。通过对实际电网的计算，证明了该软件能够有效解决潮流计算的无解问题。