动态连续潮流与ISFOA结合计算静态电压稳定裕度

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电力市场化条件下,各供电企业为追求效益最大化使得电力系统大都运行在其极限状态,致使电压稳定问题突出。衡量电力系统电压稳定性的一类指标是静态电压稳定裕度,如何寻找到最优控制变量组合使系统具有较大的电压稳定裕度对系统的稳定运行具有重要作用,进而为运行调度人员提供参考。在静态电压稳定裕度的求取中,由于连续潮流法能有效的克服系统接近电压崩溃点时雅克比矩阵奇异的问题,得到了广泛的应用。但连续潮流法存在没有计及不平衡功率引起的频率偏移,也没考虑不平衡功率由有调节能力的发电机组共同分担的问题,为此本文将动态潮流与连续潮流法结合,建立动态连续潮流模型,计算每一组控制变量对应的静态电压稳定裕度。该方法计及发电机和负荷的功率频率特性,将不平衡功率由有调节能力的发电机由转子转动惯量与节点的功频静特性系数按比例分担。为解决状态变量越限问题,本文引入罚函数法,将状态变量以惩罚项的形式加入到静态电压稳定裕度这一目标函数中,从而建立无状态变量约束的系统静态电压稳定裕度计算数学模型。控制变量的不同组合对电压稳定裕度有一定的影响,如何寻找最优控制变量以获取最大静态电压稳定裕度,这是一个非线性规划问题。在综合考虑各种智能算法优缺点的基础上,本文引入捕鱼算法进行控制变量的寻优,并针对基本捕鱼算法易陷入局部最优的问题,采用加速跳离机制形成改进捕鱼算法,并与动态连续潮流相结合计算最大静态电压稳定裕度。该方法用每组控制变量描述每个渔夫的位置,每组控制变量对应的静态电压稳定裕度作为渔夫所处位置的鱼密度;采用动态连续潮流计算每个渔夫所在位置的鱼密度,用改进捕鱼优化算法进行一组最优控制变量的搜索,求取最大静态电压稳定裕度。通过IEEE-6、IEEE-30标准节点系统进行计算和仿真,算例验证了模型的有效性。
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