本书共分十七章,从内容划分上可归为三部分。前七章以线性规划和非线性规划理论为起点，将内点法及其扩展算法应用到静态无功优化、动态无功优化及其并行计算中；第八至十二章介绍了扩展的最优潮流问题，包括暂态稳定约束最优潮流和静态电压稳定约束最优潮流计算；第十三至十七章介绍了几种典型的大电网最优潮流分解协调算法。本书对所提出的每种算法从模型建立、算法实现等方面进行了详细推导，在算例分析中，不仅采用了国际通用的标准试验系统作为算例，且采用了小至538节点、大至2212节点等省级和区域电网的实际运行数据作为算例。
本书可供各级从事电网调度运行的工程技术人员、高等院校和科研院所的研究生和科研人员参考。
样章试读
目录
- 前言
第一章 非线性规划和线性规划的求解方法
1.1 基础知识
1.1.1 最优化问题的数学描述
1.1.2 相关数学基础
1.2 非线性规划
1.2.1 一阶最优性条件
1.2.2 二阶最优性条件
1.2.3 非线性原对偶内点方法
1.3 线性规划
1.3.1 单纯形法
1.3.2 内点法
1.4 小结
参考文献
第二章 连续无功优化计算
2.1 线性规划建模
2.2 灵敏度系数计算
2.3 灵敏度系数计算中应注意的问题
2.4 原对偶内点法
2.4.1 基本原理
2.4.2 线性方程组的求解
2.4.3 迭代步长的确定及壁垒参数的修正
2.4.4 初始点的选择
2.5 计算步骤
2.6 算例分析
2.6.1 Ward & Hale6节点系统
2.6.2 IEEE 118节点系统
2.6.3 某538节点系统
2.6.4 计算时间比较
2.7 小结
参考文献
第三章 离散无功优化计算
3.1 非线性混合整数规划建模
3.2 内嵌离散惩罚的非线性原对偶内点法
3.3 离散变量的处理
3.4 应注意的问题
3.4.1 迭代步长的确定和壁垒参数的修正
3.4.2 初始点的选择
3.5 计算步骤
3.6 修正方程的求解
3.7 算例分析
3.7.1 Ward & Hale6节点系统
3.7.2 某538节点系统
3.7.3 不同数据结构的比较
3.7.4 计算时间比较
3.8 混合整数规划问题的连续化方法
3.8.1 离散变量的连续化处理
3.8.2 二进制编码的逐位优化
3.8.3 算例分析
3.9 小结
参考文献
第四章 动态无功优化计算
4.1 数学模型
4.2 优化算法
4.2.1 基本原理
4.2.2 迭代步长的确定
4.2.3 罚函数的引入
4.2.4 收敛精度的给定
4.2.5 计算步骤
4.2.6 修正方程的求解
4.3 结果分析
4.3.1 变压器变比
4.3.2 电容器组无功出力
4.3.3 部分连续控制变量
4.3.4 最大潮流偏差和补偿间隙
4.4 动态和静态无功优化算法比较
4.5 与其他三种算法的比较
4.5.1 GAMS
4.5.2 GA
4.5.3 BARON
4.5.4 DICOPT
4.6 小结
参考文献
第五章 动态无功优化解耦算法
5.1 快速解耦算法一
5.2 快速解耦算法二
5.2.1 基本思想
5.2.2 修正方程的快速求解
5.3 算例分析
5.3.1 鹿鸣电网14节点系统
5.3.2 修改后的IEEE 118节点系统
5.4 小结
参考文献
第六章 动态无功优化并行计算
6.1 MPI并行实现技术
6.2 并行算法及其实现
6.2.1 并行求解思路
6.2.2 MPI并行环境下的算法实现
6.2.3 MPICH的配置
6.2.4 并行算法实现中的几个问题
6.3 算例分析
6.4 小结
参考文献
第七章 地区电网电压无功控制
7.1 电压控制的基本方式
7.1.1 分散控制
7.1.2 集中控制
7.1.3 关联分散控制
7.2 分布式电压无功控制
7.3 变电站电压无功控制范围的整定计算
7.3.1 调节范围定义
7.3.2 整定计算原理
7.3.3 电压控制范围给定
7.3.4 无功控制范围给定
7.3.5 算例分析
7.4 小结
参考文献
第八章 基于故障模式法的暂态能量裕度约束最优潮流计算
8.1 常规最优潮流模型
8.2 TSCOPF模型
8.2.1 暂态稳定计算模型
8.2.2 多故障TSCOPF模型
8.3 暂态能量函数和临界能量表达式
8.3.1 同步坐标
8.3.2 惯量中心坐标
8.4 暂态稳定裕度计算
8.4.1 故障切除时刻的能量
8.4.2 临界能量
8.5 灵敏度分析
8.6 暂态稳定裕度灵敏度的解析方法
8.7 计算步骤
8.8 算例分析
8.8.1 WSCC3机9节点系统
8.8.2 New England 10机39节点系统
8.9 小结
参考文献
第九章 基于BCU法的暂态能量裕度约束最优潮流计算
9.1 暂态稳定裕度灵敏度分析
9.1.1 暂态能量裕度计算
9.1.2 暂态能量裕度灵敏度计算
9.2 BCU法与MOD法对比
9.3 多故障TSCOPF计算
9.4 算例分析
9.4.1 单故障TSCOPF扫描结果
9.4.2 考虑暂态稳定约束前后OPF结果对比
9.4.3 单故障TSCOPF结果比较
9.4.4 多故障TSCOPF结果比较
9.4.5 故障分组结果
9.5 小结
参考文献
第十章 基于轨迹灵敏度法的暂态稳定约束发电再调度
10.1 电力系统机电暂态模型
10.1.1 发电机模型
10.1.2 励磁系统模型
10.1.3 机网接口及网络方程
10.2 基于改进欧拉法的暂态稳定计算
10.3 轨迹灵敏度分析
10.3.1 经典模型下的轨迹灵敏度分析
10.3.2 复杂模型下的轨迹灵敏度分析
10.4 发电机临界程度排序和原始有功转移功率计算
10.5 单一故障TSCOPF模型及最优转移功率的求解
10.5.1 单一故障TSCOPF模型
10.5.2 原始有功转移功率的求解
10.5.3 搜索最优转移功率的迭代算法
10.6 多故障TSCOPF模型及最优转移功率的求解
10.7 算例分析
10.7.1 发电机采用经典二阶模型
10.7.2 发电机采用四阶模型
10.8 小结
参考文献
第十一章 基于轨迹灵敏度法的暂态稳定约束最优潮流
11.1 轨迹灵敏度分析
11.1.1 初值计算
11.1.2 时域计算
11.2 基于轨迹灵敏度法的TSCOPF
11.2.1 TSCOPF二次规划模型及求解
11.2.2 多故障TSCOPF二次规划模型及求解
11.3 算例分析
11.3.1 单故障TSCOPF算例
11.3.2 多故障TSCOPF算例
11.3.3 与其他方法的比较
11.4 小结
参考文献
第十二章 静态电压稳定裕度约束无功优化计算
12.1 PV曲线和电压崩溃点类型
12.2 用连续潮流法计算静态电压稳定极限
12.2.1 基本原理
12.2.2 修正方程式
12.2.3 修正方程式的预解
12.2.4 扩展状态变量修正值的计算
12.2.5 连续参数的选择
12.3 静态电压稳定裕度对变量的灵敏度计算
12.3.1 鞍结型分岔情形下的计算
12.3.2 极限诱导型分岔情形下的计算
12.4 考虑电压稳定裕度约束的无功优化计算
12.4.1 计算原理
12.4.2 算例与结果分析
12.5 基于FVSI指标的无功优化计算
12.5.1 快速电压稳定指标FVSI
12.5.2 计算原理
12.5.3 算例与结果分析
12.6 小结
参考文献
第十三章 几种典型的分解协调算法
13.1 基于PQ分解技术的分解算法
13.2 基于Benders分解技术的分解算法
13.3 基于拉格朗日松弛技术的分解算法
13.4 基于辅助问题原理的分解算法
13.5 基于智能型优化的并行算法
13.6 基于协同进化法的分解算法
13.7 小结
参考文献
第十四章 基于近似牛顿方向的多区域无功优化分解算法
14.1 多区域系统无功优化模型
14.1.1 电力系统离散无功优化模型
14.1.2 区域分解及边界节点定义
14.1.3 多区域系统无功优化模型
14.1.4 最优化模型分解
14.2 引入离散处理机制的非线性原对偶内点法
14.3 近似牛顿方向和纯牛顿方向的定义
14.4 解耦的充分条件
14.4.1 解耦理论判据
14.4.2 解耦实用判据
14.5 不满足解耦条件时的计算方法
14.5.1 GMRES算法
14.5.2 预处理技术
14.6 计算步骤
14.7 应注意的几个问题
14.7.1 GMRES(m)算法中m取值
14.7.2 罚函数的引入机制
14.7.3 收敛精度的确定
14.8 算例分析
14.8.1 1062节点系统
14.8.2 538节点系统
14.8.3 结果分析
14.9 小结
参考文献
第十五章 基于对角加边模型的多区域无功优化分解算法
15.1 区域分解
15.2 多区域系统离散无功优化模型
15.3 多区域分解算法
15.3.1 对角加边结构修正矩阵的形成
15.3.2 几种分解方案
15.4 算例系统
15.4.1 IEEE 118节点系统
15.4.2 538节点系统
15.4.3 1133节点系统
15.5 计算结果分析
15.5.1 计算结果
15.5.2 分析与讨论
15.6 小结
参考文献
第十六章 基于诺顿等值的多区域无功优化分解算法
16.1 外部网络的静态等值
16.1.1 网络的划分
16.1.2 外部网络的等值方法
16.2 诺顿等值及分解算法的形成
16.2.1 系统的分解及诺顿等值模型
16.2.2 分解算法中的几个关键问题
16.3 计算误差分析
16.3.1 无功优化最优解的几种状态
16.3.2 误差分析
16.4 计算步骤
16.5 算例分析
16.5.1 236节点系统
16.5.2 2212节点系统
16.5.3 计算结果分析
16.6 小结
参考文献
第十七章 几种无功优化分解算法比较
17.1 算例系统
17.1.1 538节点系统
17.1.2 708节点系统
17.2 计算结果
17.3 各种分解算法的比较分析
17.4 影响计算效益的因素分析
17.4.1 子区域数目对计算速度的影响
17.4.2 最大子区域规模对计算速度的影响
17.5 小结
参考文献
附录
附录Ⅰ Ward & Hale6节点标准试验系统数据
附录Ⅱ IEEE 14节点标准试验系统数据
附录Ⅲ IEEE 30节点标准试验系统数据
附录Ⅳ IEEE 118节点标准试验系统数据
附录Ⅴ 某538节点实际系统概况
附录Ⅵ 广州鹿鸣电网14节点系统数据
附录Ⅶ WSCC3机9节点标准试验系统数据
附录Ⅷ NewEngland10机39节点标准试验系统数据
附录Ⅸ UK20机100节点试验系统接线图
京公网安备 11010102004214号