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面向电网的基于Kron网络最优约简(Opti-KRON)方法

系统与控制 2022-09-21 v2 系统与控制

摘要

对于快速时间尺度或长预测周期,交流最优潮流(OPF)问题对于大规模、现实交流网络而言成为一项计算挑战。为克服该挑战,本文提出一种新颖的网络约简方法,其利用基于Kron约简的高效混合整数线性规划(MILP)公式,该公式在以下意义下是最优的:它平衡了约简程度与约简网络中所产生的建模误差。该方法以完整交流网络与预计算的交流潮流数据库作为输入,并利用图拉普拉斯算子将节点约简约束为仅对非约简节点的邻居可行。这产生了一个高度有效的MILP公式,其被嵌入到一种迭代方案中,以 successively 改进基于Kron的网络约简直至收敛。由此得到的最优网络约简立足于完整网络的物理特性。随后,针对一个100+节点的中压辐射状配电馈线示例,在广泛运行条件下探究了该网络约简方法的精度。最后表明,可在数秒内实现25–85%的网络约简,且任意超节点簇内的最坏情况电压幅值偏差误差小于0.01pu。这些结果表明,所提出的基于优化的Kron网络约简方法对于更大规模网络是可行的,并适用于各种电力系统应用之中。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.05554,
  title  = {Towards Optimal Kron-based Reduction Of Networks (Opti-KRON) for the Electric Power Grid},
  author = {Samuel Chevalier and Mads R. Almassalkhi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.05554},
  year   = {2022}
}