卫志农, 朱梓荣, 赵静波, 刘建坤, 孙国强, 臧海祥

(1. 河海大学能源与电气学院, 江苏省南京市 211100; 2. 国网江苏省电力公司电力科学研究院, 江苏省南京市 211103)

0 引言

最优潮流(optimal power flow,OPF)计算于20世纪60年代由法国学者Carpentier[1]首次提出,是保证电力系统安全经济运行的重要手段[2-3]。然而,交流最优潮流(alternating current optimal power flow,ACOPF)模型具有很强的非线性特征,且其变量间的耦合十分紧密,这导致该模型的计算效率较低,无法满足大规模系统的在线实时计算需求。因此,寻找合适的线性化OPF模型显得尤为重要[4-8]。直流最优潮流(direct current optimal power flow,DCOPF)是目前求解速度最快的线性化OPF模型。但由于该模型忽略了网损,且不考虑电压幅值和无功功率的影响,导致其计算误差较大,无法获得完整的调度信息,存在一定的应用瓶颈[9-11],因此研究更精确的线性化模型具有重要的现实意义。

近年来,国内外众多学者对OPF的线性化模型展开了大量研究。文献[12]在DCOPF模型基础上,通过追加无功功率的方式对系统有功平衡方程进行修正,有效提高了DCOPF的精度,但该模型依旧未考虑网损因素的影响。文献[13]将线路损耗以变量的形式引入有功平衡方程中,并利用损耗特性对其增加约束,从而有效改善了系统的潮流分布。文献[14]在直流模型线路两端引入等效对地电阻,将线路有功损耗等效为两端电阻的损耗,从而有效模拟了线路损耗因素对系统的影响,但该模型仍然没有考虑无功功率和电压幅值的影响。文献[15]和文献[16]对不同阻抗比下的功率平衡方程进行拟合,分别提出一种计及电压幅值和无功功率的线性化潮流模型,有效提高了潮流计算的精度,丰富了可展示信息。……