求解频率动态轨迹约束优化问题的高效积分方法

赖 梁杰
广西民族大学 物理与电子信息学院

摘要

随着可再生能源在电源中的占比持续上升，系统频率响应不足的问题日益凸显。作者所在课题组已经构建了一种
频率动态轨迹约束的最优潮流数学模型框架，实现系统调频资源的协调优化配置。为更有效地求解该优化问题，本文利用
改良的四阶 3 步 Adams 法和广义后向差分方法两种数值积分方法，对模型中的微分方程约束进行差分化，提高模型求解的
精度和效率。通过比较不同积分方法在求解效率和求解精度等方面的结果，表明差分化方法的改进对提高优化问题求解效
率的有效性，进而为电力系统频率稳定性研究提供更为高效的解决方案。

关键词

差分化；Kron 缩减；微分方程；频率稳定；最优潮流

参考

[1] 柳 飞 扬 , 曾 平 , 李 征 . 电 网 故 障 下 全 功 率 风 电

场 内 部 机 组 的 暂 态 稳 定 性 分 析 [J]. 电 力 系 统 保 护 与 控

制 ,2022,50(05):43-54.

[2]Zhao X, Wei H, Qi J, et al. Frequency stability constrained

optimal power flow incorporating differential algebraic equations

of governor dynamics[J]. IEEE Transactions on Power Systems,

2020, 36(3): 1666-1676.

[3] 刘瑞阳 , 薛云灿 , 冯宝玥 , 等 . 光伏发电系统模糊分

段步长算法最大功率点跟踪策略 [J]. 热力发电 , 2016, 45(5):

48-53.

[4] 刘冬兵 , 王永 , 林宗兵 . 微分求积法的一类线性多步

法 [J]. 数学的实践与认识 ,2021,51(15):256-263.

[5] 潘明帅 , 汪芳宗 , 宋墩文 , 杨学涛 . 基于广义向后差

分方法的电力系统暂态稳定性快速数值计算方法 [J]. 电力系

统保护与控制 ,2018,46(01):9-15.

[6] 张 小 辰 , 程 浩 忠 ,Santiago GRIJALVA,Bazargan

MASOUD. 一种基于 Kron 简化的跨区域可用传输能力分布式

算法 [J]. 电力系统自动化 ,2013,37(18):68-74.