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暂态稳定约束最优潮流(Transient Stability Constrained Optimal Power Flow,TSC-OPF)问题的本质在于求取满足系统运行暂态稳定性和经济性的最优运行点。目前在该领域已进行大量的研究,但在适应系统模型、考虑多重故障和降低计算量等方面仍需要进一步探索。
本文将暂态稳定约束最优潮流计算过程分解为潮流、暂态稳定及轨迹灵敏度、降阶二次规划最优潮流3个子问题的交替求解。在迭代过程中,根据潮流和暂态稳定计算得到状态变量和代数变量时变轨迹;由此判断系统的稳定性,并计算失稳时刻状态变量和初始时刻代数变量对发电机有功和无功功率的轨迹灵敏度;据此将暂态稳定约束最优潮流问题转化以发电机有功和无功功率增量为独立变量的降阶二次规划最优潮流问题;求解这个二次规划模型得到发电机有功和无功功率增量。通过这种交替求解,最终能寻找到满足暂态稳定约束的最优潮流解。以此为基础,提出了不受故障类型和模式影响的多故障处理方法。
以IEEE3机9节点、新英格兰10机39节点和UK20机100节点系统的计算为例,验证了本文方法能有效地处理电力系统复杂模型和多故障约束,将本文的计算结果与传统求解多故障暂态稳定约束最优潮流问题的计算结果进行了对比分析,证明所提方法在计算精度和速度方面具有一定优势。