考虑静态电压稳定约束的可用输电能力计算

束的系统最大负载能力 ， 其最大的优点是可以全面考虑各种约束条件并通过优化技术获得 待研究设备 的最佳 状 态 ； 足之 处 是 Ｏ Ｆ法 所 获得 的结 果 是一 个理 想 的 目标方 案 ， 不 Ｐ 最优 解可 能 是 系统从 当前 状 态 无法 过渡 到的一 个最优 点 Ｊ Ｐ 。Ｃ Ｆ法通 过在 常规 潮流方 程 中添 加连 续 型参 数 ， 服 了常规 潮 流计 算 方 克
第３ １卷第 ４期
２１ ０ １年 ８月
东
北
电
力
大
学
学
报
Ｖｏ ， ． ｌ ３１ Ｎｏ ４ Ａｕ ． ２ １ ｇ ， ０１
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｒｈ ａｔ ｉｎｉ ｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ａ Ｏｆ Ｎｏｔｅ ｓ Ｄ ａ ｌＵ ｉｅｓ ｙ ｔ
文 章 编 号 ：０５— ９ ２ ２ １ ）４— ０６— ７ １０ ２ ９ （０ １０ ０ １ ０
域 间 Ａ Ｃ值的影响， Ｔ 并借 助于 内点法对优化 模型进行 求解 ， 根据解轨 迹上所取 的系统运行 点到 电压崩 溃点 的距离 ， 可求得不 同电压稳定裕度所对应 的 Ａ Ｃ值 ； Ｔ 最后 以 ＩＥ Ｅ Ｅ一３ ０节点 ３区系统的仿真分 析验
证 了所建模型和方法的合理性 和有效性。 关 键 词： 可用输 电能力 ； 最优潮流 ； 连续潮流 ； 内点法
从 数学 的角度解 读 Ａ Ｃ的定义 ， 定性 研 究方 法 可 以将 Ａ Ｃ看 作 是一 个 计 及 系统 安全 约 束 的优 Ｔ 确 Ｔ 化 问题 。故 Ａ Ｃ的确 定性 研 究 方 法 主要 有 直流 潮 流法 、 续 潮 流法 （ ｏｔ ｕｔｎＰｗ ｒＦｏ Ｃ Ｆ Ｔ 连 Ｃ ｎｉ ａｏ ｏ ｅ ｌｗ，Ｐ ） ｎ ｉ
法在 系统运 行点接 近鞍结 分岔 点 时发散 的 问题 ， 得 到准 确 的 Ｐ—Ｖ 曲线 ， 较强 的鲁棒 性 ； Ｃ Ｆ方 能 有 但 Ｐ
法计算中， 发电机出力的增长方向是确定方向， 与实际系统运行情况并不符 ， 计算结果趋于保守从而限
制 输 电系统 的利用率 一 。 ， 基 于以 所述 Ｏ Ｆ法 和 Ｃ Ｆ法 的特点 ， 文首 先 构 建 电力 系 统 区域 间 Ａ Ｃ求 解 的 Ｖ Ｃ—ＯＰ Ｐ Ｐ 本 Ｔ Ｓ Ｆ模 型， 该模 型不仅 能考虑 常规静 态 安全性 约束 而且能 够 计及静 态 电压 稳定性 约 束 ， 该模 型将连续 型方法 与 Ｏ Ｆ模 型栩结 合 ， Ｐ 研究 负荷 增长 因子 变化 对系统 区域 问 Ａ Ｃ值 的影 响 ； Ｔ 然后 ， 借助 ： ｒ内点 法对 优 化模 型
第４期
运奕竹等 ： 考虑静态 电压稳定约束的可用输 电能力计算
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进 行求 解得 到最 优 解 ， 随着负 荷增 长 因子 的 由小 到大 的变 化能 够得 出一 个 由最优 点构成 的解 轨迹 ， 据 根
解轨迹上所取 的系统运行点到电压崩溃点 的距离 ， 可得到不 同电压稳定裕度所对应的 Ａ Ｃ值 ； Ｔ 所建模 型将 Ｏ Ｆ Ｐ 法与 Ｃ Ｆ Ｐ 法的优势相结合 ， 可全面考虑各种约束条件 ， 并确保所求最优解是系统从 当前状态 能够过渡到的一个最优点。最后 ， ＩＥ ３ 以 Ｅ Ｅ一 ０节点 ３区系统的仿真分析验证 了所建模 型和方法的合
Ａ Ｃ 的新方法 。首先 ， 建考 虑系统电压稳定约束 （ ｏ ａｅＳａｉｔ Ｃ ｎｔ ｉ ， Ｓ ） Ｔ） 构 Ｖ ｌｇ ｔ ｌｙ ｏｓａｎ Ｖ Ｃ 的最优潮 流（ ｐｉ ｔ ｂ ｉ ｒ ｔ Ｏ ｔ — ｍ ｌ ｏ ｅ ｌ ， Ｐ ） 型 ， ａ Ｐ ｗｒＦｏ Ｏ Ｆ 模 ｗ 即基于 Ｖ Ｃ—Ｏ Ｆ的 Ａ Ｃ计算模型 ； Ｓ Ｐ Ｔ 然后 ， 研究负 荷增 长因子变化对 系统 区
收 稿 日期 ： ０ ｌ ０ ２ １ ～ ５—１ ８ 基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金项 目（０ ５ ０ ９ 国 ５９ ７０ ） 作者简介 ： 运奕竹（９ ７一） 女 ， １８ ， 吉林省吉林市 人， 东北 电力大学电气工程学 院在 渎硕士研究生 ， 主要研究 方向： 电力系统安 全性 与 稳 定性 ．
ＡＴＣ…
，
是指在 现有 的输 电合 同基 础之 上 ， 实际 物理输 电 网络 中剩余 的 、 可用 于商业使 用的传 输容 量 。
现有的 Ａ Ｃ研究方法可以分为 ： Ｔ 基于概率的研究框架和基于确定性分析方法的研究框架 。概率 Ｊ
性研究方法可计及系统各种不定因素对 Ａ Ｃ的影响， Ｔ 适用于系统规划。确定性研究方法能计算出确定 系统状 态和安 全约束 下 的 Ａ Ｃ， 是概 率性 研究法 中单 一样本 的求 解方法 。 Ｔ 也
ｊ
、
最优 潮流法 （ ｐｉａ Ｐｗ ｒＦｏ Ｏ Ｆ Ｊ以及辅 助性 的灵敏 度分 析法 Ｊ Ｏ ｔ ｌ ｏ ｅ ｌ ｍ ｗ，Ｐ ） ， 。其 中 ， 能够方 便 、 有效 地
考虑 系统静 态安全约 束 的方法 为 Ｏ Ｆ法和 Ｃ Ｆ法 。Ｏ Ｆ方法 是将 所 研 究 问题 转化 为求 解 满 足各 种 约 Ｐ Ｐ Ｐ
考虑 静态 电压 稳 定 约 束 的可 用 输 电能 力计算
运 奕竹 ， 国庆 ， 李 温佳 鑫 ， 守龙２ 张
（． １东北 电力大学 电气工程学院 ， 吉林 吉林 １２ １１２ 国电南京 自动化股份有限公 司， ３ ０ ２ ；． 江苏 南京 ２ １０ １ １０）
摘 Hale Waihona Puke Baidu
要 ： 出一 种考 虑 系统 静态 电 压稳 定约 束计 算 可用 输 电能 力 （ ｖｉｂｅＴａｓ ｒＣ ｐｂｌｙ 提 Ａ ａａｌ ｒｎｆ ａａｉｔ， ｌ ｅ ｉ
文献标识码 ： Ａ 中 图分 类 号 ： Ｍ７４ Ｔ ４
电力市场环境下 ， 由于经济性考虑、 市场竞争 、 环境保护和土地使用等因素， 使得电力网络的运行越
来 越接 近其安 全运行 极 限。如何 准确 确定 系统潜 在 的功率 交换能 力来 指导 系统安全 、 经济运 行 ， 电力 对 市场 各方 参 与 者 均 具 有 重 要 的现 实 意 义 。 电 力 系 统 可 用 输 电 能 力 （ ｖｉｂｅＴａｓ ｒＣ ｐ ｉｔ） Ａ ａｌ ｌ ｒｎｆ ａａ ｌｙ 即 ａ ｅ ｂ ｉ