赖晓文, 马晓伟, 白 杨, 汪 洋, 张小东, 任 景

(1. 清华大学电机工程与应用电子技术系, 北京市 100084; 2. 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室, 清华大学, 北京市 100084; 3. 国家电网公司西北分部调控分中心, 陕西省西安市 710048)

基于混合整数二阶锥规划的动态无功优化方法

赖晓文1,2, 马晓伟3, 白 杨1,2, 汪 洋1,2, 张小东3, 任 景3

(1. 清华大学电机工程与应用电子技术系, 北京市 100084; 2. 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室, 清华大学, 北京市 100084; 3. 国家电网公司西北分部调控分中心, 陕西省西安市 710048)

动态无功优化对提升电力系统的安全经济运行水平有着重要意义。然而,它是一个多时段紧密耦合的非凸非线性混合整数规划问题。为高效、高精度地求解该问题,文中提出了基于混合整数二阶锥规划(MISOCP)的动态无功优化方法。该方法通过将非凸的交流潮流方程近似转化为凸的二阶锥约束及采用一般不等式约束等效替代绝对值约束,在高精度地反映交流潮流物理规律的同时,将原非凸的混合整数规划问题转化为凸的MISOCP问题,从而大大降低了求解的复杂度。通过求解MISOCP模型,能够高效地得到动态无功优化的高精度解。基于IEEE-30节点系统和IEEE-118节点系统的算例分析验证了所提出方法的有效性和鲁棒性。

无功优化; 混合整数二阶锥规划; 交流潮流

0 引言

动态无功优化(dynamic reactive power optimization,DRPO)是指根据电力系统在未来一定时间内的预测负荷,在机组组合和有功经济调度方案确定后,以最小化系统网损或最优化电压水平为优化目标,综合考虑各种约束条件,决策发电机无功出力、无功补偿元件投切组数以及有载调压变压器的分接头挡位等变量[1]。……