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随着电力需求日益增加,系统规模不断增大,网络结构越来越复杂,无功优化问题的规模成倍增长,数据采集量急速膨胀,常规无功优化算法难以满足在线分析和实时控制的要求。近年来,高效的分解算法或并行算法的研究已经成为该领域的一个发展方向。这些算法通常将系统按实际的地理位置分解,使各区域独立求解,最终能最大程度地模拟和逼近系统的实际最优状态,同时能得到各区域及整个系统最优解。但分解协调方法需要考虑不同子区域间节点之间的耦合度,其整体性能受到分区结果影响。因此,根据电压一无功灵敏度对电力系统进行分区,使得各区域节点间电压无功耦合最弱,这样有利于提高该算法的计算效率。
随着系统理论的深入,人们开始用图论的方法来解决电力系统的问题,基于阀值搜索电网分区就是建立在这个图论思想之上的。本文首先求出正常运行状态下的节点间电压一无功灵敏度,再应用阀值搜索分区算法对系统节点进行分区,并用节点分裂法将系统分解为几个较小规模的子网络。
在IEEE118节点系统和两个实际系统(538节点和1133节点系统)上的无功优化计算表明,该分区算法在保证无功优化计算结果正确的前提下,能改善算法的收敛性,从而提高其计算效率,在大规模电力系统有着良好的应用潜力。