《电气论文英文翻译》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气论文英文翻译（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、在最优负荷流研究中，有功和无功功率模型的影响。教授L.G. Dias, PhD博士学位M.E. El-Hawary, BEng, MASc索引术语:造型、最优化文摘:最优负荷流动通常认为有功和无功负荷与电压水平无关。本文研究了将有功和无 功功率分量与母线电压相关联的静态负荷模型的指数形式，并研究了在几种测试系统 的最优负荷流解中加入该负荷模型的影响。模型的活性和无功功率的影响是单独的， 并在一起的时候。结果与相应的标准测试系统的最优负荷流解决方案进行了比较。与标准最优负荷流方案相比，燃料成本、总功率损耗和电压值的差异对某些系统具有 重要意义。当只对有功功率随电压变化进行建模时，燃料成本和发电功
2、率是最高的。 系统加载越重，传统OPF的燃油成本差异越小，而OPF的功率随电压变化而变化。当 模拟的有功功率和无功功率时，功率损耗的差异更倾向于支持。负载越高，功率损耗 的差别就越小。当模拟的有功功率和无功功率时，电压的偏差会更大。无功功率的建 模比有功功率对电压偏差的建模更有影响。相反的是，在不同的相位角和增加的电力 成本中，主要的因素是有功模型。小型系统的迭代次数没有差异。更大、更重的系统 在所需的次数迭代中表现出不同。1介绍在传统的最优负荷流研究中，假定有功功率和无功功率要求都是恒定值，而不考虑电 压值。在实际的电力系统运行中，我们遇到了不同种类的负荷，例如住宅、工业和商 业负荷。这些负
3、载的性质是这样的，它们的有功和无功功率依赖于系统的电压和频率。 电压变化对优化负载流动的影响是显著的。电压和频率对有功和无功负载的影响已经 被几个研究人员研究了一段时间1-17。在负荷流研究中载入模型的文献只局限于少 数几个研究2-4, 8, 18-21。结果表明，加载模型对某些系统具有显著的影响19。进 一步表明，在对负载建模敏感的母线上，获取负载的详细加载模型是合理的20。研 究了母线对模型参数变化的敏感性21。然而，在最优负荷流研究中加入负荷模型的 影响到目前为止还没有得到解决。因此，这项工作的目的是确定当载入模型时，在最 优负荷流解决方案中是否有变化。预期效果将与负荷流研究的效果相似，
4、在认识到负 载能力对问题形成的电压大小的依赖性时，可能会得到完全不同的结果。2静态负荷模型在文献中已经提出了几种静态负荷模型，其中最常用的是指数型和二次型6。在我们 的研究中，我们使用了指数形式。Pi = apVibpQi = aqVibq系数ap和aq的值，是该母线上指定的有功和无功功率。我们的研究中使用的指数bp 和bq的值是用文献中所报道的参数的平均值来计算的。所使用的模型是由Pi = PiaPVi1.38(3)Qi = QapVi3.22(4)在实际应用中，对系数ap、aq、bp、bq的评估要求使用参数估计算法，在研究中考虑 的每个母线上使用电压和功率的记录(有功和无功)18。3OPF
5、结合负荷模型。最优负荷流的目标是将JF代的总燃料成本降至最低，同时满足电网的有功功率和无功 功率约束，由负荷流动方程和运行不等式约束来表示。给出了目标最小函数JF的标准 形式。M 一 - 皓=% +隔+叩* i=1其中m为母线，a、B和丫的数量，是第i个母线的发电源的燃料成本参数，而P是 ，1i i igi第i个母线的有功发电。将表示负载流方程的等式约束合并得到以下增强目标函数：J=JF+Jq其中，下标p和q表示活动和反应母线约束。Jp = ZAPiPi-pgi + Pdii=1Jq = Y qi Qi - Qgi + Qdi疽i=m2在前面的方程=系统中母线的总数。m1=电压控制母线的总数量
6、。Qgi=在第i个母线上的无功发电。Pdi, Qdi =指定的活动和无功功率需求在第i个母线。Api, Aqi =拉格朗日乘数，对应于第ith总线上的有功功率和无功功率的增量成本函数。Pi和Qi是作为电压和相位角的函数给出的有功和无功功率。为了解释负载变化与电压，我们有负载模型的形式。Pdi = f（W寸此）因此，可以在表单中编写最小化函数。 = 入*-电+牌Jq =方入qiQi-Qgi + 甜）i=m2最小化过程需要通过将J的第一个变化量设定为0来解决一组定义最优性的方程。在 这项工作中，我们用牛顿的方法来求解方程组，因此也需要J的第二种变化。当载入 模型时，大多数二阶导数不会改变;只有对电
7、压的导数才会改变。这是因为负载模型只 是电压的函数。应该指出的是，尽管由于合并负载模型而对OPF方程进行的修改可能 看起来很小，但实际结果的显著差异是可以预期的，从后续章节中所报告的结果可以 看出。4计算实验通过六种常用的基本测试系统，研究了有功和无功功率模型对优化负载流的影响。这 些是5、14、30、37、57和118个母线系统。我们对5、14、30母线的负载进行了分 配，为每个系统生成3个案例。共有9个系统案例，分别为5A、5B、14A、14B、30A、 30B、37、57和118。对于每个系统，我们使用前面讨论的指数模型来表示有功和无 功负载的依赖关系。每个系统考虑三个案例：案例1:只对
8、有功功率负载的变化进行建模。在这种情况下，无功功率被认为是独立于 母线电压的。案例2:模拟无功负荷的变化，假设有功功率与母线电压值无关。案例3:模型的有功功率和无功功率都取决于母线电压的大小。因此，我们能够得到27组结果。对于每一组，我们计算出从最优潮流解得到的燃料成 本、总发电量和总功率损失。我们计算电压的相关母线电压，相位角和增量成本函数 入p和入q。我们还计算了这些变量与相应的标准最优负荷流解变量之间的差异。对于电 压、相角、和入q，我们还计算了绝对平均差和最大差值。平均值是在这个变量不是 常数的母线数上做的。举例来说，电压差的绝对平均值是通过对所有的负载母线和发 电机/同步电容器母线的
9、平均值来计算的，它们的电压约束已经被释放。注意，1在电 压控制母线上为零，但在负载母线和发电机/同步冷凝器母线上不为零，其电压约束已 被释放。现在，当发电机无功功率违反（被称为Qg违规。）发生时，电压约束被释放。 因此，如果Qg的模式，在标准的最优负载流解决方案中的违规与模型最优的负载流解 决方案不同，那么在这样的母线上的差异可以是无限的。因此，在这种情况下，计算 入q的绝对平均值也可以是无限的。为了避免这个问题，我们忽略了七的母线，在计算 入q的绝对平均差时，差异是无限的。q我们使用上标S来表示使用标准最优功率流得到的结果，而上标M表示在最优潮流中 合并负载模型得到的结果。对感兴趣的变量的区
10、别是用它们的绝对值和最大值来计算 的。5的结果和分析所有结果的汇总表见表1，对应于所考虑的系统，5A、5B、14A、14B、30A、30B、37、57和118个母线。在每一种情况下，我们都指出：NP =模拟有功负荷的数目。NQ =模拟无功负荷的数量。在该表的第一列中使用的缩写C是指案件编号、1、2和3。第一个块的项是第2栏:最优燃料成本差异AF第3栏:总发电量差异G第4列:总功率损失差异%第5列:绝对平均电压差异avg.abs. AV表1:最优潮流结果的差异总结。Syste mCFPGPLavg.avg.avg.avg.iter.maxmaxmaxmaxabs.ans.abs.abs.diff
11、.V 9入p入qV 9入p入q5A1-4.14-3.40-5.960.070.121.651380.900.070.142.221477.0NP=42-0.01-0.01-0.430.090.010.005.100.10-0.020.00-6.1NQ=43-4.02-3.30-6.150.160.101.591322.900.160.132.131414.75B10.640.476.380.260.2214.771018.00-0.370.5122.0 01135.0NP=520.030.020.520.180.020.1811.80-0.230.020.2812.2NQ=430.400.31
12、6.540.380.2113.82956.70-0.560.4920.631069.314A1-7.70-4.16-7.630.100.612.141762.300.140.83-3.864104.5NP=1 12-0.03-0.01-0.370.250.020.0224.000.460.04-0.04-46.7NQ=1 13-7.41-4.00-7.650.340.572.061631.600.550.78-3.723952.414B1-4.06-2.16-5.860.790.7827.171848.3-10.910.9839.393059.7NP=1 42-0.07-0.04-0.700.
13、750.100.1215.6-10.990.150.2022.3NQ=1 13-3.14-1.69-4.891.190.6822.121478.2-11.480.8831.5930A1-3.14-1.80-1.890.050.064.18890.2-3-0.10-0.2611.071688.2NP=2 12-0.01-0.01-0.230.150.020.0814.4-20.27-0.040.2227.8NQ=2 13-2.90-1.66-1.840.190.053.54767.0-30.34-0.269.691442.330B10.310.182.580.140.4211.42717.33-0.36-0.7623.661497.0NP=2920.050.030.600.250.010.6543.92-0.510.051.20100.0NQ=2 13-0.010.002.620.330.339.90632.84-0.75-0.6520.771354.23712.081.11-9.480.571.6513.084004.8-11.79-6.0348.9138293.71NP=3 12-0.09-0.05-1.901.050.080.1966.
