[发明专利]一种最小化交直流混合输电系统中有功损耗的方法

说明书

本发明公开了一种最小化交直流混合输电系统中有功损耗的方法，包括步骤：(1)在输电系统中选取若干个节点；(2)基于所述若干个节点，建立输电系统中的有功损耗最小化模型，所述有功损耗最小化模型包括有功损耗函数和若干个约束条件；(3)基于所述有功损耗最小化模型，获得各所述节点的电压的实部值和虚部值；(4)将各节点的电压的实部值和虚部值、输电系统中各发电机输出的有功功率和无功功率作为变量，基于各变量列出各变量的矩阵；(5)将各变量的矩阵整合为对角线以外元素均为0的分块矩阵变量；以及将该约束条件转换为约束矩阵；(6)采用内点法优化计算，(7)采用该最优电压的实部值和虚部值对进行控制，以实现有功损耗最小化。

技术领域

本发明涉及一种应用于输电系统的方法，尤其涉及一种节能减小损耗的应用于输电系统的方法。

背景技术

对于电力系统的运行中，优化潮流，尤其是优化输电系统中的有功功率，使得有功功率的损耗最小化，从而达到节能减小损耗的目的，因此，基于最优化的潮流分析作为电力系统运行和分析的强有力方法。

近年来，现有技术中的基于内点非线性规划的方法已被应用于最优潮流问题研究中，计算速度和解的质量令人满意。然而，随着电力系统的发展，最优潮流模型变得日趋复杂，求解也变得日益困难。虽然，现有应用内点非线性规划方法求解电力系统最优潮流问题上已取得了成功，但在数学模型和算法之间还存在问题，例如该最优潮流非线性规划模型具有非凸性，因此，采用现有的内点法求解容易陷入局部最优情况，而非整体电力系统的全局最优化，不能满足所需要的优化电力系统运行时有功功率的损耗最小化的需求。

而对于电力系统潮流优化，如何选择优化目标及优化变量成为解决问题的关键。

基于此，期望获得一种方法，该方法相较于现有技术所采用的内点法需要推导系统的一次偏导矩阵雅各比阵与二次导矩阵海森阵相比，模型构建更为简单，仅需采用系统的原始模型就可进行求解，大大提高了系统优化的简便程度。此外，采用该方法进行优化时，过程直接，耗时少，所获得的结果适合用于大规模、多数据的网络进行潮流优化，对于减小有功损耗具有指导价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种最小化交直流混合输电系统中有功损耗的方法，采用本发明所述的方法可以快速、有效地将输电系统中的有功损耗降低至最小。

为了达到上述发明的目的，本发明提供了一种最小化交直流混合输电系统中有功损耗的方法，包括步骤：

(1)在输电系统中选取若干个节点；

(2)基于所述若干个节点，建立输电系统中的有功损耗最小化模型，所述有功损耗最小化模型包括有功损耗函数和若干个约束条件；

(3)基于所述有功损耗最小化模型，获得各所述节点的电压的实部值和虚部值；

(4)将各节点的电压的实部值和虚部值、输电系统中各发电机输出的有功功率和无功功率作为变量，基于各变量列出各变量的矩阵；

(5)将各变量的矩阵整合为对角线以外元素均为0的分块矩阵变量；以及将所述约束条件转换为约束矩阵；

(6)将所述分块矩阵变量和约束矩阵作为半定规划算法模块的输入，采用内点法进行优化计算，半定规划算法模块输出最优变量矩阵，从所述最优变量矩阵中提取出最优电压变量矩阵块，并基于最优电压变量矩阵块求得最优电压的实部值和虚部值；

(7)采用该最优电压的实部值和虚部值对输电系统进行控制，以使输电系统中的有功损耗最小化。