基于可行空间并行的安全约束最优潮流
2021-12-01韦延宏夏小琴任先成徐伟
韦延宏,夏小琴,任先成,徐伟
(1.贵州万峰电力股份有限公司,贵州 兴义 562400;2.南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司,江苏 南京 211106)
0 引言
能源是人类社会生存发展的重要物质基础,攸关国计民生和国家战略竞争力[1]。我国能源发展要求电网发挥不同电源之间的互补特性,提高风、光可再生能源的消纳能力,降低电网的运行成本,得到了电网调度运行的重点关注[2—8]。
电网安全、经济运行控制本质上属于安全约束最优潮流(security constrained optimal power flow,SCOPF)问题。SCOPF在最优潮流(optimal power flow,OPF)的基础上计及基态下的过载、电压和预想故障下的静态过载、静态电压等安全约束,是兼顾电网经济性与安全性的有效技术手段。由于电网预想故障集规模庞大,导致SCOPF问题联立求解时存在巨大困难[3,9—13]。目前常用的2种求解方法为:(1)采用并行计算技术的联立求解法。文献[11—12]采用基于多核中央处理器(central prcessing unit,CPU)的并行计算技术,但该技术已经成熟,算法性能提升空间不大。文献[13]采用图形处理器(graphics processing unit,GPU)并行计算技术,与传统多核CPU并行相比,GPU并行对编程有较高限制,已有研究成果不适用于在线系统的实时决策。(2)分解协调法。文献[14—15]将SCOPF问题分解为基态OPF主问题与预想故障集子问题。文献[16]将大电网SCOPF问题分解为无安全约束的优化主问题和网络潮流安全约束子问题。分解协调法计算时间较短,但所需迭代次数较多。
基态OPF优化结果中控制变量的调整量较大时易导致预想故障下出现安全稳定问题。常规分解协调法下,若预想故障安全校核不通过,需重新进行基态OPF主问题求解直至满足预想故障安全校核要求。……
