原对偶内点法

摘要： 统一潮流控制器(UPFC)为电力系统无功优化提供了新的控制手段.针对实际工程中的新型拓扑,建立UPFC的多端注入功率模型和功率方程;基于将无功设备动作次数的约束还原成调节代价的思想,提出一种只含连续变量的基于原-对偶内点法的两阶段无功优化算法.南京西环网等值系统的算例测试结果表明,所提算法具有较高的计算精度和求解效率,可以有效减少无功设备的动作次数.

摘要： 针对分立型功率器件构成的逆变电路,提出了一种基于器件壳温估计的动态限流方法.该方法首先构造了器件壳温估计的非线性热路模型;再建立了用于辨识该模型热学参数的目标函数,并通过原对偶内点算法对目标函数进行了求解;最后利用模型估计得到的器件壳温,实现逆变电路的动态限流.设计了相关实验平台,对所提方法进行了实验验证.相关结果表明,非线性热路模型能够有效描述功率器件壳温的动态变化,参数辨识可有效获得难以理论计算的热路模型参数.所提动态限流方法能够有效提升器件的热安全性和逆变电路的带载能力.相比传统逆变电路动态限流方法,所提方法无需实时测量器件壳温.因此当器件壳温测量不可靠时,所提方法具有明显优势.

摘要： 针对分布式电源接入配电网,采用改进前推回代法进行了常规潮流计算,建立了以网损最小以及系统无功补偿容量最小的多目标最优潮流模型,利用最小平方法确定各目标函数的权系数,以非线性原对偶内点算法求解模型.使用IEEE 30节点标准系统算例,验证了所建模型的正确性与实用性,结果表明,对于含分布式电源的配电网,经过最优潮流控制,可以降低网损,提高电能合格率,并使系统无功补偿容量达到最小值.

摘要： 分立型功率MOSFET是一类重要的电力电子器件,结温估计对于其安全运行具有重要意义.传统结温估计模型将功率器件壳温测量值作为解算的边界条件,对温度传感器安装可靠性要求较高,故当其应用于体积小巧的分立型功率MOSFET时,所得结温估计结果容易因传感器脱落而不可靠.为此,该文提出针对分立型功率MOSFET结温估计的非线性热网络模型.该模型利用较易测量的功率器件环境温度作为边界条件,计及非线性热对流和热辐射作用,有效描述器件与环境之间的换热过程.为克服模型热参数难以获取问题,提出模型参数的辨识方法,证明了辨识目标函数的凸函数特性.利用原对偶内点法,获得参数辨识的全局最优解,有效确定模型热参数.相关实验表明,所提模型能够在壳温测量不可靠时,提高分立型功率MOSFET结温工程估计的可靠性.

摘要： 针对电动汽车充放电优化管理问题,围绕电动汽车无序充电的影响、新能源充电站能量优化管理、配电网中电动汽车充放电行为优化等关键技术,在考虑电网潮流分布、分时用户充放电电价、电动汽车与配电网发生电能交换的情况下建立电网及用户经济效益最优模型。通过原-对偶内点法和非劣性排序遗传算法比较优化求解,可知原-对偶内点法具有良好的收敛性和优化效果且准确性较高,可有效用于电动汽车优化管理研究,为电动汽车的发展提供理论依据和技术支撑。

摘要： 电动汽车有序充电对于配电网安全经济运行具有十分重要的意义.电动汽车家庭单相充电加剧了配电网的三相不平衡.目前,已有的电动汽车有序充电方法应用于大系统时计算效率较低、或未计及三相不平衡与节点电压、支路电流约束.严格推导了不平衡配电网相分量、极坐标潮流方程,构建了以网损最小为目标函数,节点电压、支路电流、电动汽车充电功率为不等式约束,潮流方程、充电需求为等式约束的电动汽车有序充电模型.采用原对偶内点法进行优化计算,保证了算法的收敛性与快速性.以实际423节点配电系统为例的仿真计算表明,所提方法收敛性好,计算速度快,能够最小化网损,削峰填谷,改善电压,具有极高的实际应用价值.

摘要： Security constrained optimal power flow(SCOPF)for large-scale power systems is a complex and difficult problem with its highly demanding computational requirements.A practical SCOPF model is presented based on power flow transfer relations and related constraint reduction methods are proposed.According to the power flow transfer relations established by contingency analysis,the active power flows on branches in post-contingency state can be described as linear functions of those in pre-contingency state.Therefore,the active power flow constraints of the branches in post-contingency state are described by the reformed linear inequality constraints of the active power flows of the branches in pre-contingency state.Furthermore, by grouping the parallel lines and parallel transformers,the number of monitored branches is reduced by using the distribution relations of active power flows in grouped branches.Finally,since the short-term capacity of power equipment is usually much greater than the long-term capacity,the power flow constraints of the branches in post-contingency state are accordingly screened to reduce the scale of SCOPF problem as much as possible.Simulations on the IEEE 14-bus test system and the East China power grid verify the correctness and effectiveness of the proposed SCOPF model and the constraint reduction methods.%针对大型电力系统安全约束最优潮流(SCOPF)问题具有的计算规模庞大、求解困难的特点,提出了基于潮流转移关系的SCOPF实用模型及故障态约束缩减方法.首先通过预想故障分析建立故障前后的有功潮流转移关系,将故障态支路有功潮流描述为基态支路有功潮流的函数,从而将故障态支路有功潮流约束描述为基态支路有功潮流的线性不等式约束;然后通过对并联线路或并列主变压器进行分组,利用组内支路的有功潮流分布关系减少需监视的支路规模;最后利用设备短时通流能力明显大于其长期通流能力的特征对故障态支路潮流约束进行过滤,以尽可能减小SCOPF问题的计算规模.IEEE 1 4 节点测试系统和华东电网的仿真分析验证了所提模型及约束缩减方法的正确性和有效性.

摘要： 多通道电阻抗成像是一种可实现生理体征长期动态监测的低成本技术,常用的封闭式电阻抗成像需将电极均匀分布在被测对象周围,但在实际应用中有一定的局限性,如被测病人因腹部挤压造成腹腔内出血,而无法移动病人在其腹部周围完整均匀地布置电极,以及在临床监护中,病人背部放置电极导致不舒适等缺点.针对此问题,提出一种开放式的测量方式,在被测对象一侧放置电极,并利用全变差-原对偶内点法进行图像重构.仿真结果表明:当目标靠近电极一侧时,开放式与封闭式电阻抗成像均有较好的分辨率和定位准确度,在双目标时,开放式测量依然有很好的分辨率和清晰度.

摘要： 地区电网无功优化问题是连续变量和离散变量共存的非线性规划问题。如何适当处理连续变量和离散变量共存关系到最终优化的结果和算法收敛的速度。本文介绍了无功补偿的原则和补偿点确定的方法,详细论述了采用二次罚函数处理离散变量的原理以及其如何与原对偶内点法直接结合,对石家庄某县级电网进行计算,验证了该算法的有效性。

摘要： 鉴于主动配电网是当前智能电网的一种发展模式.以主动配电网对分布式光伏发电(DPVG)的年消纳能力最大为目标,以多种电气限制和主动管理策略为约束条件,建立了DPVG在主动配电网中的优化配置模型.并基于双层优化思路,将其转化为双层优化模型,提出采用自适应粒子群算法和原对偶内点法相结合的混合策略对模型进行求解.最后在IEEE33节点主动配电网算例上对提出的模型和求解策略进行了测试,分析了不同DPVG接入点和主动管理措施对年最大消纳能力的影响,结果可为主动配电网中DPVG的优化配置提供参考.

摘要： 原对偶内点法在求解含电压源换流器的高压输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)的交直流系统最优潮流(optimal power flow,OPF)问题时,有较高的效率与准确性,但是无法很好的解决含离散变量的OPF(如无功优化),而智能算法在解决此类问题时易于陷入局部最优解,同时计算时间过长.因此提出一种含离散惩罚函数的混合内点法算法.算法的主要思想是以内点法为框架,对连续变量进行优化,在当对偶间隙小于一定值时,对离散量的计算中引入罚函数,同时随着迭代量差值的变化随时调整罚函数的罚因子的大小.通过算例表明,该算法稳定性高,寻优能力强,能够很好的解决含VSC-HVDC交直流系统的离散变量的优化问题.

摘要： 提出了一种考虑线路功率因数约束的无功优化新模型。通过在传统无功优化模型中引入线路功率因数约束，并在等式约束中增加线路传输功率约束，从而给出了一种新的模型结构以有效地降低非零注入元素的数目，采用非线性原对偶内点法求解。对IEEE30节点和某实际电网系统进行了优化计算，结果验证了所建模型的正确性与有效性，且满足在线运行的要求。

摘要： 建立了交直流无功优化的模型，以系统网损和电压质量加权之和最小作为目标函数。利用原对偶内点法分别对IEEE14和IEEE30标准系统求解，得到了比较满意的优化结果。其中IEEE14系统算例主要讨论不同的权重取值对优化结果的影响；IEEE30算例主要计算了在不同直流控制方式下的优化结果。

摘要： 可用输电能力是反映电网输电系统可用于传输电力的剩余容量的重要指标，而灵活交流输电系统是提高系统可用输电能力的有效手段。rn 文章建立了计及静止同步串联补偿器的可用输电能力最优潮流模型，在模型中引入SSSC的功率注入模型，采用原对偶内点法对其进行求解。并且根据特征结构分析法确定SSSC装置的最佳安装位置，对IEEE-30节点系统进行了仿真，结果验证了该模型和算法的有效性。

摘要： 可用输电能力是反映电网输电系统可用于传输电力的剩余容量的重要指标,而灵活交流输电系统是提高系统可用输电能力的有效手段.文章建立了计及静止同步串联补偿器的可用输电能力最优潮流模型,在模型中引入SSSC的功率注入模型,采用原对偶内点法对其进行求解.并且根据特征结构分析法确定SSSC装置的最佳安装位置,对IEEE-30节点系统进行了仿真,结果验证了该模型和算法的有效性.

摘要： 采用静止同步串联补偿器(SSSC)的功率注入模型，建立了计及SSSC的可用输电能力的最优潮流模型，采用原对偶内点法对其进行求解。根据电压灵敏度分析法确定SSSC装置的最佳安装位置，对IEEE-30节点系统进行了仿真，结果表明该算法和模型的有效性。

摘要： 实时电价作为一种重要的电价机制,能很好地体现电力供需关系.随着智能电网的大力发展,基础设施和相关技术的逐渐完善给电力用户在高峰时刻按照自身负荷特性采用适当负荷削减策略来节约成本创造了必要条件.本文在原-对偶内点法求解最优潮流的基础上,引入负荷价格响应矩阵来体现用户响应对负荷的作用,建立计及用户响应的供电电价模型.IEEE14节点算例结果表明了该模型的有效性,分析表明用户响应能够起到削峰填谷的作用,并在一定程度上降低节点电价.

摘要： 一种基于原‑对偶内点法的虚拟电厂动态经济调度模型，包括以下步骤：（1）将虚拟电厂分为商业型虚拟电厂和技术型虚拟电厂；并据此构建本发明的虚拟电厂基本运行构架；（2）建立模型目标函数，以虚拟电厂经济效益最大化为目标；（3）建立模型约束条件；包括：节点功率平衡方程、分布式电源的出力约束、分布式电源出力爬坡约束、储能设备充/放电功率和容量约束、可削减负荷约束和线路功率约束；（4）采用基于原问题扰动条件的全矢量化原‑对偶内点法求解上述模型。虚拟电厂动态经济调度是一个非线性、多约束的高维数学优化问题，本发明采用原问题扰动条件的原‑对偶内点法对其进行高效求解，取得较好效果。

摘要： 本发明提供一种基于原对偶内点法的地区电网载荷裕度分析方法，包括：提炼、简化地区电网的物理模型；以地区电网的供电主变载荷总裕度最大为目标，并以电网N‑1安全为准则，构造满足电网运行约束及设备容量约束的数学优化模型；基于原对偶内点法求解载荷裕度优化模型，对地区电网进行N‑1安全分析，得到载荷总裕度最优时负荷的分布情况；由算法的松弛变量演化情况，判断限制电网载荷裕度的关键约束。本发明所提供的地区电网载荷裕度分析方法，简捷实用，求解速度快，能够准确快速地分析地区电网的载荷裕度，并指示限制电网载荷能力的瓶颈信息。对电网规划以及运行调度等工作具有实用的参考价值。

摘要： 本发明公开了一种基于原对偶内点法的混合直流输电系统最优潮流方法，本发明建立了含CSC‑HVDC和VSC‑HVDC的混合直流系统最优潮流的模型。本发明在CSC‑HVDC和VSC‑HVDC稳态模型的基础上，提出了一种适用于原对偶内点法的混合交直流系统的OPF模型。该模型将CSC‑HVDC和VSC‑HVDC直流网络与交流系统结合起来，对混合交直流系统进行联立求解。本发明能够有效，快速的获得含混合直流输电的电力系统最优潮流，而且对整个电力系统的优化效果显著。

摘要： 本发明公开了基于分支定界法以及原对偶内点法的日前无功优化方法，属于电力系统无功优化的技术领域。本发明考虑了各时段离散变量以及相邻时段调节档位和全天动作次数的约束，按时段对原问题进行分支并结合分支剪支策略，使得各离散变量逐步逼近离散值的同时也满足其时段间耦合约束；按时段进行分支后将原问题分解为一系列仅含连续变量的单时段无功优化子问题，再采用原对偶内点法进行求解，减小计算量。具有收敛性好，可靠性高和计算结果稳定等优点。

摘要： 本发明提供了一种基于原对偶内点法的非线性规划潮流计算方法，包括如下步骤：(1).构造并求解无调整量的非线性规划潮流模型，得到目标函数值；(2).判断目标函数值是否为0，若为0则直接输出潮流结果；否则执行步骤3；(3)对可调整的调整量进行调整；(4).构造并求解有调整量的非线性规划潮流模型，得到目标函数值；(5).判断目标函数值是否为0，若为0，则输出调整量的调整信息和潮流计算结果，程序结束；否则跳转到步骤3。本发明提供的基于原对偶内点法的非线性规划潮流计算方法，在传统算法不收敛时，判断潮流解是否存在，准确得到潮流有解还是无解的信息；而且在潮流解不存在的情况下，给出潮流调整措施，并能自动进行潮流数据调整，得到正常的潮流解。

摘要： 本发明公布了一种基于原对偶内点法的电压源换流器型高压直流输电(VSC-HVDC)交直流最优潮流方法。所述方法如下：根据VSC-HVDC的稳态特性，推导出其稳态潮流模型；并根据其工作特性推导出VSC-HVDC的几种控制方式及其组合方式。基于VSC-HVDC的稳态模型，将直流网络与交流系统结合起来，对交直流系统进行联立优化求解，并对多组算例进行了仿真和分析，算例结果表明本发明提出的原对偶内点法优化效果显著，并且在解决含VSC-HVDC的最优潮流问题的能力上，保持了传统内点法最优潮流的高效性。

摘要： 本发明涉及一种基于原对偶内点法的电压无功优化的计算方法，该方法采用了原对偶内点法电压无功优化程序，有效的解决了主网AVC控制中心的数据维护量大，设备频繁动作，电压质量合格率的问题，实现了模型运行时间实时运行的要求。

摘要： 本发明提供一种基于原对偶内点法的地区电网载荷裕度分析方法，包括：提炼、简化地区电网的物理模型；以地区电网的供电主变载荷总裕度最大为目标，并以电网N-1安全为准则，构造满足电网运行约束及设备容量约束的数学优化模型；基于原对偶内点法求解载荷裕度优化模型，对地区电网进行N-1安全分析，得到载荷总裕度最优时负荷的分布情况；由算法的松弛变量演化情况，判断限制电网载荷裕度的关键约束。本发明所提供的地区电网载荷裕度分析方法，简捷实用，求解速度快，能够准确快速地分析地区电网的载荷裕度，并指示限制电网载荷能力的瓶颈信息。对电网规划以及运行调度等工作具有实用的参考价值。

摘要： 本发明公开了基于分支定界法以及原对偶内点法的日前无功优化方法，属于电力系统无功优化的技术领域。本发明考虑了各时段离散变量以及相邻时段调节档位和全天动作次数的约束，按时段对原问题进行分支并结合分支剪支策略，使得各离散变量逐步逼近离散值的同时也满足其时段间耦合约束；按时段进行分支后将原问题分解为一系列仅含连续变量的单时段无功优化子问题，再采用原对偶内点法进行求解，减小计算量。具有收敛性好，可靠性高和计算结果稳定等优点。

摘要： 本发明公开了一种基于原对偶内点法的混合直流输电系统最优潮流方法，本发明建立了含CSC-HVDC和VSC-HVDC的混合直流系统最优潮流的模型。本发明在CSC-HVDC和VSC-HVDC稳态模型的基础上，提出了一种适用于原对偶内点法的混合交直流系统的OPF模型。该模型将CSC-HVDC和VSC-HVDC直流网络与交流系统结合起来，对混合交直流系统进行联立求解。本发明能够有效，快速的获得含混合直流输电的电力系统最优潮流，而且对整个电力系统的优化效果显著。