【摘 要】
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我国电力资源禀赋分布不均,源荷呈现逆向分布,电力跨区跨省平衡是我国基本国情。为明确电力资源跨区跨省协调优化空间、实现电力资源优化配置,需精准计算电力系统输电能力。电力系统输电能力的物理内涵是满足区域电力系统调度决策约束要求的联络线耦合变量(包括联络线有功功率、边界节点相角等)可行域。本文以考虑稳态约束的电力系统输电能力为研究对象,研究联络线稳态传输可行域的“刻画方法-多维扩展-加速计算”,主要工作
【基金项目】
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国家重点研发计划资助项目(2017YFB0902200); 国家自然科学基金面上项目(52077016); 国家自然科学基金青年科学基金项目(51807014)
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我国电力资源禀赋分布不均,源荷呈现逆向分布,电力跨区跨省平衡是我国基本国情。为明确电力资源跨区跨省协调优化空间、实现电力资源优化配置,需精准计算电力系统输电能力。电力系统输电能力的物理内涵是满足区域电力系统调度决策约束要求的联络线耦合变量(包括联络线有功功率、边界节点相角等)可行域。本文以考虑稳态约束的电力系统输电能力为研究对象,研究联络线稳态传输可行域的“刻画方法-多维扩展-加速计算”,主要工作包括:(1)提出基于多参数规划理论的联络线稳态传输可行域刻画方法。以基于线性直流潮流的区域电力系统经济调度模型为基础,采用多参数规划理论,通过枚举起作用约束类型,计算联络线稳态传输可行域。将联络线稳态传输可行域应用于我国电力系统分级调度框架,验证所提方法刻画电力系统输电能力的有效性。(2)考虑新能源不确定性、无功电压稳态特性和机组启停特性等影响因素,提出联络线稳态传输可行域的扩展计算方法。针对新能源不确定性,构建机会约束和极端联合场景约束,提出计及新能源不确定性的联络线稳态可行域计算方法,实现可行域中新能源不确定性的内含;针对内嵌无功和电压稳态特性需求,推导内嵌无功和电压稳态特性的线性直流潮流转移分布因子模型,提出计及无功和电压约束的联络线稳态可行域计算方法,实现可行域中稳态特性的综合考虑;针对机组启停引入的离散特性,提出基于状态析取双层处理策略的联络线稳态可行域计算方法,实现计及整数变量的可行域刻画。(3)提出加速联络线稳态传输可行域计算的沿边搜索及空间降维策略。提出沿边搜索的改进多参数规划算法,避免在可行域内部区域的无效搜索,实现联络线稳态传输可行域的加速计算。所提算法可通过最优性条件辨识联络线稳态传输可行域的关键影响参数,有效扩展联络线稳态传输可行域。针对多时段联络线稳态可行域的复杂计算负担,通过高维空间向低维空间的投影聚合实现加速计算。基于线性规划最优解与凸多面体顶点的等价映射关系,提出联络线稳态传输可行域的近似精度评估方法。本文研究了基于多参数规划的联络线稳态传输可行域计算方法,解决了多维影响因素扩展及加速计算的难题。本文所提方法可明确我国跨区跨省电力资源协调优化空间,为电力资源的广域优化配置提供技术支撑。
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