第五章 电力市场下的最优潮流

ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｉ ｓ ｏ ｎｅ ｏ ｆ ｐ ｏ ｐ ｕ ｌ ａ ｒ ａ ｌ ｇ ｏ ｉｔ ｒ ｈ ｍｓ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｐｏ ｗｅ ｒ ｆ ｌ ｏ ｗ．Ｂｕ ｔ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ— ｎ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｉｔ ｒ ｈ ｍ ｈ ａ ｓ ｓ ｏ ｍｅ ｄ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｓ ｕｃ ｈ ａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｐｅ ｅ ｄ ｉ ｓ ｓ ｌ ｏ ｗ． Ｎｏ ｗ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎｇ ａ ｎ ｉ ｍ－
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｍａ ｒ ｋ ｅ ｔ ；ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ；ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｌ ｆ ｏ ｗ
目前计算分析系统最优潮流的工具有很多传最优潮流是把电力系统经济调度与潮流计算统的数学优化算法有牛顿算法线性规划内点法有机地融合在一起在潮流模型的基础上对系统等随着人工智能技术的发展又出现了以人工神的经济型和安全性进行全面优化
第３ ３卷 第 ４期 ２ ０ １ ５年 ８月
贵州 师范 大学 学报 （ 自然科学版 ）
ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｍａ ｒ ｋ ｅ ｔ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｓ Ｓ Ｏ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｇ ｈ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｙ ｒ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｌ ｆ ｏ ｗ．Ｎｏ ｗ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｒ ｉ ｉ ｆ ｃ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｔ ｏ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｆ ｌ ｏ ｗ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ —

电力系统最优潮流算法综述赵 爽 任建文华北电力大学河北省 保定市 071003摘 要 在电力系统中，实现系统的安全经济运行对国民经济发展具有重大的意义。

最优潮流是同时考虑网络的安全性和系统的经济性的一种实现电力系统优化的问题。

由于其安全约束条件众多、数学模型求解复杂，故难以实现经济性与安全性的统一，因此一直是研究的热点问题。

从理论出发论述了研究电力系统最优潮流问题的意义，回顾近20年来国内外关于最优潮流的逐步发展的过程，介绍求解最优潮流的线性方法、非线性方法和其他新型方法，并对主要的优化方法列出具有代表性的文献，指出其优缺点，提出最优潮流有待深入研究的方向。

关键词 电力系统 最优潮流 线性算法 非线性算法中国图书分类法分类号 TMThe Summarize of Optimal Power Flow Methods of the Power SystemZhao Shuang Ren JianwenNorth China of Electric Power UniversityBaoding Hebei 071003Abstract: In the power system, the realization of the safety and economic function is important to the national economic. Optimal power flow is a problem to realize the optimization of the system which the safety of the network and the economic of the system are considered at the same time. For many restricted safe conditions and the complex of the mathematic models, it is difficult to realize the unite of the economic and security, so this question is the hotspot all along. This paper discusses the meaning of making research on the optimal power flow problem of power system. The research history and actuality on optimal power flow problem home and abroad are also summarized. And it introduces the linear method、the non-linear method and other new methods to solve the optimal power flow. Furthermore, some research directions that need to study in depth are put forward.Key words power system optimal power flow linear method non-linear method1 引言电力系统最优潮流的发展可以回溯到60年代初基于协调方程式的经典经济调度方法。

摘要 ：详 细介绍 了最优潮 流模 型 和算法的研 究发展现状 。
关键词 ：最优 潮 流 电压稳 定 中图分类号 ：Ｔ ４ Ｍ７
● Ｉ ・Ｌ＿ 刖 Ｊ 吾 Ｉ 一
模 型 算 法 文章 编号 ：１ ０ ０ ６—７ ４ （ ０ ８ ４— ０ ９— ２ ３ ５ ２ ０ ）０ ０ ３ ０
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
文献标 识码 ：Ｂ
优化 问题 ，与传统 Ｏ Ｆ不 同 ，它 的 目标 函数 是基 Ｐ
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
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 ，
度和安全监控 结合起来 。
在最优潮 流 中考 虑 电压稳 定约 束 ，选择 适 合
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 。 ２ ３ 动 态最优潮流 ．
的电压 稳定指标 对 电力 系 统 电压 稳 定性 具有 非 常
重要 的意义 。求 取 电力 系统 电压稳 定极 限必 须 考 虑发 电机 的无 功 限制 ，在 目前最 优 潮流 分析 中发
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 、下 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 、下 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 ，

浅议新能源接入下电力系统最优潮流分析摘要：最优潮流是一种电力系统分析和优化的有效工具，在系统的安全运行、经济调度、可靠性分析、能量管理以及电力定价等方面得到了广泛的应用。

本文介绍了电力系统最优潮流的基本概念和最优潮流的优化方法。

同时，结合智能电网阐述了含分布式电源的电力系统最优潮流的研究。

本文可以对电力系统最优潮流进行基本认识。

关键词：最优潮流；优化方法；分布式电源1.最优潮流的研究意义电力系统是由发电机、升压变压器、输电线路、降压变压器和负荷端组成，承担着向用户输送、分配电能的任务，而配电网位于电力系统的末端，直接为用户提供电能，故其安全性、可靠性和经济性直接影响着电力系统的整体效益同时也影响着国家的国计民生。

电力系统是现代社会中最重要的系统工程之一，为社会生产和人民生活提供了绝大部分能量。

由于我国国情的特殊性，我国发电的主要方式主要是火力发电，电能的生产需要耗费大量的燃料，而目前电能在输送、分配和消费过程中存在着大量的损耗。

因此如何采取适当措施节约能源，比如采用新能源等，提高整个电力系统的运行效率，优化系统的运行方式，是国内外许多学者一直关注与研究的热点。

电力系统的经济调度优化是电力系统经济运行的基础，该模型是在保证电力系统安全和满足用电需求条件下，在考虑机组本身物理约束的基础上，合理安排各类发电机组的启停调度以及各发电机的有功出力，使电力系统运行的发电费用或燃料总的消耗量达到最小，以取得最好的经济和社会效益，节能调度优化还要保证更少的污染物排放量和较高的能源利用效率。

2.最优潮流的概念电力系统的最优化运行是指在确保电力系统安全运行、满足用户用电需求的前提下，如何通过调度系统中各发电机组或发电厂的运行，从而使系统发电所需的总费用或所消耗的总燃料达到最小的运筹决策问题。

数学上可将此问题描述为非线性规划或混合非线性规划问题。

最优潮流问题是指在满足必须的系统运行和安全约束条件下，通过调整系统中可利用控制手段实现预定目标最优的系统稳定运行状态。