现代能源系统背景下分布式最优潮流计算的同步型交替方向乘子法

发布时间：2020-05-29 05:39

【摘要】：随着我国的电力行业向第三代电网过渡发展以及现代能源系统的逐步建立,交直流互联电网的规模越来越大,区域电网之间的联系越来越紧密,清洁能源发电比重稳步增长。对于具有多个调度中心的大规模多区域交直流互联电网以及多个决策主体的电-气互联综合能源系统而言,对最优潮流计算进行分布式求解更符合信息保密性和安全性的要求。因此,研究现代能源系统背景下分布式最优潮流计算的同步型交替方向乘子法具有工程意义与应用价值。本文从同步型交替方向乘子法的改进、算法应用于求解大规模交直流互联电网分布式最优潮流、算法应用于求解电-气互联综合能源系统分布式最优能量流三个方面进行了深入的探讨与研究,具体如下:1)为解决集中式优化算法在计算过程中的信息安全性与保密性问题,以高斯赛德尔型交替方向乘子法的求解框架为基础,将当前迭代得到的各个相邻区域边界节点状态值的加权平均作为下一次迭代的固定参考值从而实现区域间解耦同步计算,得到一种完全同步并行迭代的、迭代过程中只需要相邻区域间进行边界变量交换的、不需要任何中央协调器的同步型交替方向乘子法。采用边界重叠法对多区域电网进行分区,保证边界耦合约束的线性特性。以某一实际的省级电网为测试算例,验证本文算法的计算性能。2)对于交直流互联电网分布式最优潮流模型的建立,沿用边界重叠法以及引入边界变量一致性约束,同时提出将换流站保留在各自区域中只将中间直流线路复制的直流联络线处理方法。并且根据优化问题的特点,对算法中的参数进行合理取值,以加快算法的收敛性能。以某一实际大规模交直流互联电网和两个修改的IEEE交直流系统为例,验证了所提出算法的正确性和参数取值的有效性。3)充分考虑天然气网络的网架结构与运行状态,以燃气发电机组作为电力网与天然气网的耦合载体,采用节点撕裂法进行网络分区,以燃气发电机组的输入输出特性方程作为边界耦合约束,建立电-气互联综合能源系统分布式最优能量流计算模型。以某一电-气互联网络为测试算例,验证所提出算法在求解分布式最优能量流计算的正确有效性。
【图文】：

华南理工大学硕士学位论文平均供电标准煤耗 315g/kWh，，合一次能源 4.275 亿吨标准煤，占消费总量43亿吨标准煤的11%。非化石能源装机容量5.33亿千瓦，电量 1.532 万亿千瓦时，占比 26.92%。燃气发电装机容量达 6637国总装机的 4.4%，发电量 1658 亿，占全国总发电量的 2.95%[9]。风电8%光电3%生物质能电1%发电装机容量：15.3亿千瓦风电7%光电1%生物质能电0%用电量：5.69万亿千瓦时
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM744

【参考文献】

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本文编号：2686491