基于自适应步长ADMM的直流配电网分布式最优潮流
发布时间：2019-11-18 11:14
【摘要】：直流配电网的发展前景广阔,其最优潮流(OPF)问题关系到电网经济运行,具有重要的工程意义。针对放射状直流配电网,以二阶锥规划(SOCP)凸松弛理论为基础,建立了考虑电压、电流、功率约束的SOCP-OPF凸规划模型,并提出一种基于交替方向乘子法(ADMM)的分布式最优潮流计算方法,以解决传统集中式优化方式面临的诸多难题。相比已有研究,该方法在各节点配置计算单元,无需全局协调或分层分区,利用相邻主体间少量的信息传递即可通过并行计算得出全局最优解;优化模型中考虑了配电线路传输电流限制,约束条件更全面;计算方法中设计了自适应步长调整机制,计算效率较高。IEEE 33节点和IEEE 123节点的算例分析验证了所提算法的准确性和良好的收敛性。
【图文】：
鲆恢只饽诮惶娣较虺俗臃?AlternatingDirectionMethodofMultipliers，ADMM)的自适应步长分布式OPF高效算法，通过临近节点的信息传递，实现了放射状直流配电网OPF问题的分布式求解。与已有分布式优化算法相比，本文方法无需全局协调或分层分区，属于完全分布式优化算法;OPF模型考虑了线路最大传输电流约束，实用性较强;算法内部无需再调用优化迭代子过程，且设计有自适应步长调节机制，计算效率较高。最后用算例证明了本文算法具有良好的收敛性和准确性。1优化模型与SOCP凸松弛首先，将放射状直流配电网建模为一个如图1所示的树状有向图T=(N，，E)，有向图中的顶点代表配电网中的节点，边代表配电网中的线路。其中N={1，2，…，n}为节点的集合，令根节点编号为1，N+=N\{1}表示除根节点外所有节点的集合;E为线路的集合，规定线路方向总是由根节点指向末端节点。设图中节点i与节点j由线路相连，则i，j称为相邻节点，记为i～j;若线路方向由i指向j，则节点j称为节点i的子节点，记为j∈Ci，其中Ci为节点i子节点的集合，作为数值时表示节点i的子节点数;节点i为节点j唯一的母节点，记为i∈Aj，其中Aj代表节点j母节点的单元素集合。规定母节点编号总是小于子节点编号。图1典型放射状配电网的树状有向图Fig.1Typicaldirectedtreegraphofradialdistributionnetwork基于上述定义，典型的直流配电网OPF模型可表示为［22］minf(p，V)s．t．pi=Vi∑j:i～j(Vi－Vj)yiji∈Np—i≤pi≤p－ii∈N+Vi≤Vi≤V－ii∈NIki≤Iki≤I－kii∈N+，k∈Ai(1)27
畋戎兀嘞俳
本文编号：2562558
【图文】：
鲆恢只饽诮惶娣较虺俗臃?AlternatingDirectionMethodofMultipliers，ADMM)的自适应步长分布式OPF高效算法，通过临近节点的信息传递，实现了放射状直流配电网OPF问题的分布式求解。与已有分布式优化算法相比，本文方法无需全局协调或分层分区，属于完全分布式优化算法;OPF模型考虑了线路最大传输电流约束，实用性较强;算法内部无需再调用优化迭代子过程，且设计有自适应步长调节机制，计算效率较高。最后用算例证明了本文算法具有良好的收敛性和准确性。1优化模型与SOCP凸松弛首先，将放射状直流配电网建模为一个如图1所示的树状有向图T=(N，，E)，有向图中的顶点代表配电网中的节点，边代表配电网中的线路。其中N={1，2，…，n}为节点的集合，令根节点编号为1，N+=N\{1}表示除根节点外所有节点的集合;E为线路的集合，规定线路方向总是由根节点指向末端节点。设图中节点i与节点j由线路相连，则i，j称为相邻节点，记为i～j;若线路方向由i指向j，则节点j称为节点i的子节点，记为j∈Ci，其中Ci为节点i子节点的集合，作为数值时表示节点i的子节点数;节点i为节点j唯一的母节点，记为i∈Aj，其中Aj代表节点j母节点的单元素集合。规定母节点编号总是小于子节点编号。图1典型放射状配电网的树状有向图Fig.1Typicaldirectedtreegraphofradialdistributionnetwork基于上述定义，典型的直流配电网OPF模型可表示为［22］minf(p，V)s．t．pi=Vi∑j:i～j(Vi－Vj)yiji∈Np—i≤pi≤p－ii∈N+Vi≤Vi≤V－ii∈NIki≤Iki≤I－kii∈N+，k∈Ai(1)27
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