基于電熱協(xié)調的電網潮流計算及最優(yōu)潮流研究

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1、分類號密級ＵＤＣ＾－犬＿ｉｆ？付學ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩士專業(yè)學位論文基于電熱協(xié)調的電網潮流計算及最優(yōu)潮流研究題名？（題名和副）賈子昊（作者姓名）指導娜姓名應展鋒講師學位類別工程頌士學科名稱電氣工程研究方向電力系統(tǒng)論文提交時間２０１５．３注１：注明《國際十進分類法ＵＤＣ》的類號。＊．領士學拉？＾文基于電熱協(xié)調的電網潮流計算及最優(yōu)潮流研究作者：賈子昊指導教師：應展鋒南京理工大學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本學位論文是我在導師的指導下取得的研究成果，盡我所知，在本學位論文中，除了加以標注和致謝的部分外，不包含其他人

3、已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機構的學位或學歷而使用過的材料一。與我同工作的同事對本學位論文做出的貢獻均已在論文中作了明確的說明。＇、研究生簽名Ｖ丨年；月：學位論文使用授權聲明南京理工大學有權保存本學位論文的電子和紙質文檔，可以借閱或上網公布本學位論文的部分或全部內容，可以向有關部門或機構送交并授權其保存、借閱或上網公布本學位論文的部分或全部內容。對于保密論文，按保密的有關規(guī)定和程序處理。說復１＾（５研究生簽名：年碩士學位論文基于電熱協(xié)調的電網潮流計算及最優(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、容量受線路最大運行溫度限制。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分析利用靜態(tài)或動態(tài)熱定值作為載流量計算依據，無法考慮線路溫度動態(tài)變化過程對電網潮流的影響，限制了線路輸電能力。而電熱協(xié)調理論以導線電阻為紐帶，將導線熱平衡方程與電網潮流方程耦合計算，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，提高電網運行的經濟性與可靠性，具有重要的理論及工程價值。為此，本文對基于電熱協(xié)調理論的電網潮流計算與動態(tài)最優(yōu)潮流展幵研究。本文首先研究了架空輸電導線在實際運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、吸熱項計算模型及其參數項的簡化計算方法。

5、在此基礎上，討論了輸電線路載流量計算方法，并結合實例分析了環(huán)境氣象因素中日照強度、環(huán)境溫度、風速及風向對載流量的影響。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。隨后研究了基于電熱協(xié)調理論的電網潮流計算模型。結合電力系統(tǒng)常見的兩種擾動情況（負荷跳變和線路斷開）進行了實例分析。針對負荷跳變算例，重點研究了歐拉法、改進歐拉法及龍格庫塔法等時間離散算法在不同時長下對潮流計算精度造成的影響。結果表明．５ｍｉ，時間步長取值為０ｎ時，不同算法的計算結果基本相同且具有較高精度，但隨著時長增加，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。因此在模型計算中，選擇時長較小時可用采用計算量較小的歐拉法；時長較大時，則可視精度要求和計算規(guī)模選用改進歐拉法和龍格庫塔法。該研究結論可為電熱協(xié)調潮流計算模型的時間離散算法選擇提供參考依據。最后，研究了基于電熱協(xié)調的動態(tài)最優(yōu)潮流模型原理及其求解所需的原對偶內點優(yōu)化算法。以系統(tǒng)發(fā)電費用最小為目標，結合實例仿真驗證了電熱協(xié)調對于電網潮流優(yōu)化控制的優(yōu)勢。在此基礎上，將電熱協(xié)調理論引入至以電網切負荷最小為目標的最優(yōu)潮流。模型中，并對負荷跳變和線路斷開兩種擾動情況進行了算例仿真結果表明與傳統(tǒng)模型相比，電熱協(xié)調模型能夠有效地減少系統(tǒng)切負荷量，避免不必

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