下面是小编为大家整理的浅述电力系统最优潮流,供大家参考。
浅述电力系统最优潮流 正文 ................................................................................ 1 文 1: 浅述电力系统最优潮流 ........................................................... I 1 最优潮流模型的研究现状 ....................................................... 2 2 最优潮流的目标函数 ........................................................... 4 3 最优潮流算法的算法 ........................................................... 5 二次规划 .......................................................................... 6 4 结束语 ....................................................................... 7 文 2 ：
浅述电力系统城乡信息网络的建设 ................................................ 8 参考文摘引言：
.................................................................... 11 原创性声明（模板）
.................................................................. II 文章致谢（模板）
.................................................................. 12 正文 浅述电力系统最优潮流 文 1:浅述电力系统最优潮流 引言 电力系统最优潮流，就是当电力系统的结构参数及负荷情况给定时, 通过控制变量的优选，找到能满足所有指定的约束条件，
并使系统的一个或多个性能指标达到最优时的潮流分布。最优潮流具有统筹 兼顾、全面规划的优点，不但考虑系统有功负荷， 而且考虑系统无功负荷的最优分配；不但考虑各发电单元的有功上、卜限， 还可以考虑各发电单元的无功上、下限， 各节点电压大小的上、卜限等。为了进一步反映系统间安全性限制、联络线 功率限制、节点对的功角差限制等。就能将安全性运行和最优经济运行等问 题，综合地用统一的数学模型来描述， 从而把经济调度和安全监控结合起来。
1 1 最优潮流模型的研究现状 在电力市场定价中应用 实时电价计算是一个带网络约束的电力系统优化问题， 与传统 OPF 不同，它的目标函数是基于•发电厂报价的市场总收益最大， 而不是单纯的发电成本最小。总之， 实时电价方面最优潮流的扩展主要是考虑对偶变量提供的丰富的经济信息及 影响实时电价的各种因素，计算其对生产费用的灵敏度， 并将其组合在一起构成实时电价。缺陷是数学上还不够严格， 各种相关因素不易考虑周全。
在输电网络管理中的应用 由于电力工业市场化程度和人们环保意识的增强， 电力公司试图延缓对新输电网络和配电网络的投资；另一方面， 电力需求的不断增加，电力网络中的潮流将继续增长， 这必然造成现有电力网络运行困难。研究电力市场下输电网络管理的相关问 题已刻不容缓。
动态最优潮流
电力系统实际是一个动态变化的系统， 各个时段之间相互影响。单个时段最优控制行为的简单总和并不能达到整个 研究时段内的整体最优：前一时段到后一时段控制变量的转移有困难或者不 可能(如机组爬升率限制)。因此有必要在最优潮流中考虑和时间相关的约束 。目前所考虑的主要是机组的爬升率的限制。
含 FACTS 元件的最优潮流 电力系统实际是一个动态变化的系统， 各个时段之间相互影响。单个时段最优控制行为的简单总和并不能达到整个 研究时段内的整体最优：前一时段到后一时段控制变量的转移有困难或者不 可能(如机组爬升率限制)。因此有必要在最优潮流中考虑和时间相关的约束 °目前所考虑的主要是机组的爬升率的限制。
FACTS 作为变革性的前沿技术实现对交流输电系统的快速灵活控制， 以提高系统整体运行水平。由于 FACTS 元件(如统一潮流控制器(UPFC),可控移相器(TCPAR), 可控串联补偿器(TCSC)等)的引入， 其支路潮流控制功能对最优潮流问题的建模提出了挑战。需要增加新的状态 变量和约束条件， 模型中不但要修改系统中 FACTS 元件关联节点的注入功率方程， 约束条件中要计及其内部约束方程和控制目标整定方程，同时还要考虑 FACT S 元件的所有状态变量的运行可行域。现有文献提出的 FACTS 元件的稳态模型 主要有节点等效注入功率模型、阻抗模型及通用的电压源模型。
含 FACTS 元件的最优潮流 在电力市场环境下，由于加进了更多的人为因素， 不确定性进一步加大，例如发电机、输电线或系统故障， 需求负荷的变化以及电价变化等。所以最近处理不确定性的 OPF 问题引起了
极大的关注。参数 OPF、OPF 灵敏度分析、模糊 OPF 等处理该问题的技术先后 被提出来。
电压稳定的最优潮流 随着电力市场的发展和电网规模的扩大， 电力市场的竞争机制导致系统运行不断逼近极限，电网运行在电压稳定裕度 很低的工作点，如果不及时处理， 电网局部电压失稳将影响到整个电网，从而导致了整个电网电压失稳甚至崩 溃。因此，在最优潮流中考虑稳定约束就显得十分迫切了。
在最优潮流中考虑电压稳定就是要把电压稳定条件加入到最优潮流的约 束集中去，这就需要找到能反映电压稳定裕度的指标， 只有当规划和运行人员知道系统的安全电压稳定裕度指标后，才能有恰当的 措施以防治电压崩溃事故的发生。
目前，在最优潮流中考虑电压稳定性有两种模型：
一是使电压稳定性最大化， 即把电压稳定指标作为目标函数。二是把电压稳定作为约束的最优潮流 VSCO PF,大部分计及电压稳定的最优潮流采用第二种模型。VSCOPF 又分为：
线性组合形式， 即把最大负荷裕度和其它目标函数加权组合作为单目标函数， 也称之为妥协模型；固定负荷裕度形式， 即把负荷裕度固定在一定的范围加入最优潮流的优化模型中。
2 2 最优潮流的目标函数 最优潮流有各式各样的目标函数，最常用的形式有以卜.两种：
系统运行成本最小。该目标函数一般表示为火电机组燃料费用最小，不 考虑机组启动、停机等费用。其中机组成本耗费曲线是模型的关键问题，它
不仅影响解得最优性，还制约求解方法的选取。通常机组燃料费用函数常用 其有功出力的多项式表示，最高阶一般不大「3。若阶数大「3,目标函数将 呈现非凸性，造成 OPF 收敛困难。
有功传输损耗最小。无功优化潮流通常以有功传输损耗最小为目标函数 ,它在减少有功损耗的同时，还能改善电压质量。
电力系统调度运行研究中常用的最优潮流一般以系统运行成本最小为目 标，其数学模型如下：
目标函数：
式中：为第台发电机的有功出力：为其耗量特性曲线参数。
约束条件：
以上模型中式（2）为等式约束（节点功率平衡方程）：是（3）- （6）为不等式约束，依次为电源有功出力上卜界约束，无功源无功出力上 卜界约束，节点电压上卜界约束，线路潮流约束。式中：为系统所有节点集 合，为所有发电机集合，为所有无功源集合，为所有支路集合；为发电机的 有功、无功出力：为节点的有功、无功负荷：为节点电压幅值与相角，；为 节点导纳矩阵第行第列元素的实部与虚部：为线路的有功潮流，设线路两端 节点为。该模型采用的是节点电压极坐标的表示形式，当然也可以采用节点 电压直角坐标的表示形式。
3 3 最优潮流算法的算法 非线性规划
一般的非线性规划问题可描述为满足非线性约束条件的非线性函数的最 小值问题,非线性规划是电力系统最优运行最早使用的一类最优化方法 : 因为它所描述的结构与电网络何物理模型结构很相似。
非线性规划起步早，发展比较成熟的最优化方法。其解法较多， 很多在实际应用中己用于解决实时在线和离线运行等问题。
一次规划 二次规划是一种特定形式的非线性规划，其目标函数是二次的, 约束是线性的。相对于非线性规划来说，二次规划的形式比较简单， 但也可大致地反映电力系统的物理特性；并且其海森矩阵是常数矩阵； 但也可大致地反映电力系统的物理特 一阶偏导数矩阵是线性的，这对于解最优潮流臬相有利的条件。此外, 二次规划还可以传化为线性规划问题来解算。这都使问题得以简化。
二次规划法与非线性规划还是有许多相似之处：精度比较高， 但对大型系统的收敛性比较差。而且在许多地方， 二次规划法还不如非线性规划。
牛顿法
牛顿法具有二阶收敛性。
在收敛性方面远远比非线性规划的梯度法要好， 但在解最优潮流时必须解海森矩阵，这使问题变得十分复杂， 一直以来人们都在探索如何使其简捷化。
线性规划
线性规划用非负变量的线性化形式来处理问题的目标函数和约束条件 线性规划解电力系统优化问题，
是将问题的目标函数和狗束条件线性化。并把注意力集中在顶点；
有步骤地在顶点中寻优， 从而保证了最优值的唯一性。这是一个很重要的特性。因而， 在二十世纪十年代以前，线性规划发展很快， 在电力系统经济运行、水库调度以及物资合理调运等方面， 都得到了应用。
内点理论 内点法于 90 年代初引入电力系统优化， 其本质上是 Lagrangian 函数、牛顿方法和对数障碍函数三者的结合， 从初始内点出发沿着最速卜.降方向从可行域内部直接走向最优解。它的显著 特征是其迭代次数与系统规模关系不大， 且不需要单独的有效约束集确定， 对初始解的可行性要求也不是特别严格。同时， 内点法的对偶变量提供了丰富的经济信息， 可以方便地用来确定市场中有功和无功辅助服务的实时价格。内点法的引入 可以说是近年来电力系统优化的重大进展。
其它算法 最优潮流具有不等式约束众多的特点， 因此影响求解最优潮流算法成功主要有两个的障碍， 一是如何提高计算规模， 以便快速地处理大型系统问题；二是如何处理各种不同类型的函数不等式约 束问题。
4 4 结束语 电 力 系 统 是 现 代 社 会 中 最 重 要 、 最 庞 杂 的 工 程 系 统 之 一 , 由广电能在生产、输送、分配及使用等方面的明显优越性，
电力系统实际供应着现代化社会生产和生活所需的绝大部分能量， 相应地， 也带来了其原材料 ----- 煤、石油等矿物燃料的大量耗费。对「这样一个大 额输入、大额输出的生产系统， 提高其运行效率、争取其运行优化的必要性是毋庸置疑的。因此， 电力系统的优化运行问题长期以来一直受到电力系统工程技术人员和学者的 重视，尤其是近 20 多年来这方面的研究成果很多， 并在实践上不断取得进展。
文 2 2 ：浅述电力系统城乡信息网络的建设 江苏省电力公司在 2001 年实施了电力信息网改造工程，县供电公司已与 变电所实现了联网。根据江苏省电力公司电力营销管理信息系统的推广和应 用要求，江苏省电力公司选择了十个县供电公司，作为实施城乡营销一体化 营销信息系统工作的试点。如东县供电公司是试点中最大的一个县供电公司 ，共有 19 个变电所，42 个乡供电所。省电力公司要求我公司的乡供电所采用 统一的电力营销管理信息系统，同时各乡供电所配备行政电话进行业务和工 作上的联系。卜.面就该系统网络方案的设计建设作个简述，以供参考。1 网络方案的背景与需求 在先期的电力信息网建设中，如东县供电公司采用的是 SDH 组网方式，在变 电所采用 SDH 设备组成主干 155V 的环网，在公司本部与信息中心千兆主干网 相连，接入江苏电力广域网。营销信息系统是江苏省电力公司县级电力信息 网的组成部分。本方案将综合考虑这些已有的网络拓扑，充分利用电力信息 网络提供信道和光纤。考虑到农村供电所与如东县供电公司的数据和语音通 信，农村供电所的数据通信必须采用以太网技术，至少提供 15 个以上 10/10M bps RJ- 45 交换接口；语音通信每个供电所必须提供 4 门分机电话。在县供电公司农 网工程中各乡供电所网络接入的基础上，构建一个可行、可靠、稳定、安全 的综合信息平台，以便准确、快捷地进行数据和语音的业务应用。2
网络方案的设计与建设 网络整体方案采用以太网交换机组网，各供电所从最近的变电所通过光纤接 入电力信息网，变电所到供电所之间，由变电所提供一个 E1 口。利用该端口 通过光纤实现与供电所联网，每个供电所都对■应有一条通向如东县供电公司 的 E1 电路。从而在县公司与基层供电所之间实现数据传输及 IP 电话和传统 PB X 电话业务的互相通信。技术上，数据交换选择以太网交换机综合接入方案 ,网络协议采用 TCP/IP 技术。为了便 F 管理，统一选择 Cisco 网络设备，营 销主交换采用 Cisco3550,各乡镇供电所则选用 Cisco2950 交换机：语音接入 采用 VoIP 技术，统一使用 Cisco7910 IP 电话。
整个网络分为两大部分：
第一部分为各供电所到电力信息网的接入部分。主要利用环网上各变电所同 相邻营业所之间的光纤，将供电所内的局域网同 SDH 设备的连接，包括各 PC 终端和电话。
每个供电所的 PC 终端和 IP 电话直接接入到 Cisco2950 交换机上，利用 SDH 上的 E1 端口，用一个 E1 到以太网桥将 E1 转成以太网，利用以太网的单模光电转换 器将以太网的通道延伸到供电所，提供供电所的以太网端口接入。
第二部分为县供电公司中心网络的建设，主要是用电营销数据中心的建设， 以及城乡供电所电话通讯网络与电力系统内部电话网的连接，公司数据网络 中心提供对数据库服务器和其它应用服务器的连接。在 SDH 组网方式卜一，只 需要增加相应数量的 E1 到以太网的网桥就可以了，而由「SDH 设备直接提供 R J-45 接口，则不需要增加网桥就可以直接连接到 Cisco3550 上。
对卜 IP 电话，由「•以太网交换机和基础通讯网（SDH, ATM, DWDM）构成了网络 IP 电话的智能基础架构，只要是能够进行 TCP/IP 的网络，我们就可以建立网 络 IP 电话系统，且 IP 电话网络的结构可以是任...