基于電熱協(xié)調(diào)的電網(wǎng)潮流計(jì)算及最優(yōu)潮流研究

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1、分類號(hào)密級(jí)ＵＤＣ＾－犬＿ｉｆ？付學(xué)ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩士專業(yè)學(xué)位論文基于電熱協(xié)調(diào)的電網(wǎng)潮流計(jì)算及最優(yōu)潮流研究題名？（題名和副）賈子昊（作者姓名）指導(dǎo)娜姓名應(yīng)展鋒講師學(xué)位類別工程頌士學(xué)科名稱電氣工程研究方向電力系統(tǒng)論文提交時(shí)間２０１５．３注１：注明《國際十進(jìn)分類法ＵＤＣ》的類號(hào)。＊．領(lǐng)士學(xué)拉？＾文基于電熱協(xié)調(diào)的電網(wǎng)潮流計(jì)算及最優(yōu)潮流研究作者：賈子昊指導(dǎo)教師：應(yīng)展鋒南京理工大學(xué)２０１５年３月Ｍ

2、．ＳＣ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｔｕｄｏｎｏｗｅｒｆｌｏｗｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｏｔｉｍａｌｙｐｐｏｗｅｒｆｌｏｗｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｏｆｐｙＥｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＢｙＪ－ｉａＺｉＨａｏＳｕｅｒｖｓｅｄｂＬｅｃｔ－ｐｉｙ．ＹｉｎＺｈａｎＦｅｎｇｇＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＭａｒｃｈ２０１５，聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他人

3、已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料一。與我同工作的同事對本學(xué)位論文做出的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。＇、研究生簽名Ｖ丨年；月：學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容，可以向有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。說復(fù)１＾（５研究生簽名：年碩士學(xué)位論文基于電熱協(xié)調(diào)的電網(wǎng)潮流計(jì)算及最優(yōu)潮流研究摘要輸電線路長期處于戶外惡劣條件下工作，其輸送

4、容量受線路最大運(yùn)行溫度限制。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分析利用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)熱定值作為載流量計(jì)算依據(jù)，無法考慮線路溫度動(dòng)態(tài)變化過程對電網(wǎng)潮流的影響，限制了線路輸電能力。而電熱協(xié)調(diào)理論以導(dǎo)線電阻為紐帶，將導(dǎo)線熱平衡方程與電網(wǎng)潮流方程耦合計(jì)算，直接以線路溫度約束表征輸電能力，從而能有效利用線路溫升的熱慣性過程，深入挖掘線路輸送能力，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性，具有重要的理論及工程價(jià)值。為此，本文對基于電熱協(xié)調(diào)理論的電網(wǎng)潮流計(jì)算與動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流展幵研究。本文首先研究了架空輸電導(dǎo)線在實(shí)際運(yùn)行中的熱交換過程及熱平衡方程，分析了熱平衡方程中各散熱、吸熱項(xiàng)計(jì)算模型及其參數(shù)項(xiàng)的簡化計(jì)算方法。

5、在此基礎(chǔ)上，討論了輸電線路載流量計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)例分析了環(huán)境氣象因素中日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度、風(fēng)速及風(fēng)向?qū)d流量的影響。上述研究獲得了輸電線路的電熱親合特性，為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。隨后研究了基于電熱協(xié)調(diào)理論的電網(wǎng)潮流計(jì)算模型。結(jié)合電力系統(tǒng)常見的兩種擾動(dòng)情況（負(fù)荷跳變和線路斷開）進(jìn)行了實(shí)例分析。針對負(fù)荷跳變算例，重點(diǎn)研究了歐拉法、改進(jìn)歐拉法及龍格庫塔法等時(shí)間離散算法在不同時(shí)長下對潮流計(jì)算精度造成的影響。結(jié)果表明．５ｍｉ，時(shí)間步長取值為０ｎ時(shí)，不同算法的計(jì)算結(jié)果基本相同且具有較高精度，但隨著時(shí)長增加，各算法均出現(xiàn)不同程度的誤差。其中，龍格庫塔法誤差增加最小，而

6、歐拉法誤差增加最大。因此在模型計(jì)算中，選擇時(shí)長較小時(shí)可用采用計(jì)算量較小的歐拉法；時(shí)長較大時(shí)，則可視精度要求和計(jì)算規(guī)模選用改進(jìn)歐拉法和龍格庫塔法。該研究結(jié)論可為電熱協(xié)調(diào)潮流計(jì)算模型的時(shí)間離散算法選擇提供參考依據(jù)。最后，研究了基于電熱協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流模型原理及其求解所需的原對偶內(nèi)點(diǎn)優(yōu)化算法。以系統(tǒng)發(fā)電費(fèi)用最小為目標(biāo)，結(jié)合實(shí)例仿真驗(yàn)證了電熱協(xié)調(diào)對于電網(wǎng)潮流優(yōu)化控制的優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上，將電熱協(xié)調(diào)理論引入至以電網(wǎng)切負(fù)荷最小為目標(biāo)的最優(yōu)潮流。模型中，并對負(fù)荷跳變和線路斷開兩種擾動(dòng)情況進(jìn)行了算例仿真結(jié)果表明與傳統(tǒng)模型相比，電熱協(xié)調(diào)模型能夠有效地減少系統(tǒng)切負(fù)荷量，避免不必

7、要的切負(fù)荷操作，提高電網(wǎng)供電能力。關(guān)鍵詞：熱平衡方程，電熱協(xié)調(diào)，離散算法，動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流，最小切負(fù)荷模型ＩＡ？ｂｓｔｒａｃｔ碩丨．學(xué)位論文ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓａｌｗａｙｓｗｏｒｋｕｎｄｅｒｈａｒｓｈｏｕｔｄｏｏｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃａａｃｉｔｏｆｌｉｎｅｓｉｓｌｉｍｉｔｅｄｂｙｔｈｅｍａｘｉｍｕ