关键词:
交直流输电系统
高压直流输电技术
最优潮流
仿电磁学算法
直流控制方式
离散变量
摘要:
随着电力工业的飞速发展以及电力市场的改革开拓,电力系统的安全、稳定和经济运行受到了广泛关注。高压直流输电技术的兴起及直流输电系统的应用,使得交直流混合输电成为区域电网互联的重要手段。在保证电网可靠运行情况下,为了使电网能够以网损最小输电,交直流最优潮流计算对于系统的经济运行起着非常重要的作用。
本文建立了交直流混合输电系统的优化模型,考虑了直流输电多种运行控制方式,通过对交流系统和直流系统的控制变量和状态变量进行合理配置,在节点电压、发电机出力等满足约束的前提下,达到交直流输电系统总的有功网损最小的目的。因此,寻找一种合理有效的方法求解交直流互联系统的最优潮流模型具有十分重要的意义。
首先,通过对经典优化算法以及人工智能算法进行分析比较,提出一种新型群体智能算法——仿电磁学算法(EM);然后,分析了该算法的优化性能和运行机制,进一步对该算法进行研究,提出改进仿电磁学算法(IEM)并求解本文建立的优化模型。为了验证该算法求解最优潮流问题的可行性和有效性,以IEEE-30和118节点的标准系统及其修正的交直流混合输电系统为算例并建立优化模型,采用不同的直流控制方式对交直流输电系统进行仿真分析。算例表明,直流系统的运行方式对优化结果存在一定的影响。在实际的系统运行中,需要根据系统需求合理的选择直流输电的控制方式。同时,通过与交直流潮流计算和交流系统最优潮流结果进行比较,其中交直流最优潮流计算的网损值最小,表明交直流最优潮流计算的研究对系统的经济性起着极其重要的作用。
仿真结果表明,改进仿电磁学算法具有寻优速度快,操作简单,能有效处理离散变量问题等特性;而且该算法通过采用一定的寻优策略可以避免陷入局部最优,能以较快的速度收敛到全局最优解。