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共分十七章，從內容劃分上可歸為三部分。前七章以線性規劃和非線性規劃理論為起點，將內點法及其擴展算法套用到靜態無功最佳化、動態無功最佳化及其並行計算中；第八至十二章介紹了擴展的最優潮流問題，包括暫態穩定約束最優潮流和靜態電壓穩定約束最優潮流計算；第十三至十七章介紹了幾種典型的大電網最優潮流分解協調算法。本書適合從事相關研究工作的人員參考閱讀。
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內容簡介
共分十七章，從內容劃分上可歸為三部分。前七章以線性規劃和非線性規劃理論為起點，將內點法及其擴展算法套用到靜態無功最佳化、動態無功最佳化及其並行計算中；第八至十二章介紹了擴展的最優潮流問題，包括暫態穩定約束最優潮流和靜態電壓穩定約束最優潮流計算；第十三至十七章介紹了幾種典型的大電網最優潮流分解協調算法。《大電網最優潮流計算》對所提出的每種算法從模型建立、算法實現等方面進行了詳細推導，在算例分析中，不僅採用了國際通用的標準試驗系統作為算例，且採用了小至538節點、大至2212節點等省級和區域電網的實際運行數據作為算例。作者簡介
劉明波，男，湖南臨澧人，1964年12月生，1992年7月在清華大學獲博士學位，同年分配到華南理工大學任教至今。1995年晉升為副教授，2003年晉升為教授，2004年被批准為博士生指導教師。2000年12月一2001年7月、2001年12月一2002年3月任香港城市大學訪問副研究員；2006年3月一2007年2月在加拿大滑鐵盧大學做訪問學者。主要從事大電網無功最佳化調度與電壓控制，最優潮流與暫態穩定預防控制，靜態、暫態和長期電壓穩定分析、仿真與控制，理論線損計算與節能降耗，可靠性計算與風險評估等領域的研究。在國內外期刊和國際學術會議上發表論文90餘篇。除撰寫《大電網最優潮流計算》外，還合著《線損理論計算原理及套用》和《線損理論計算軟體從入門到精通》。獲廣東省科技進步三等獎1項。目錄
前言第一章非線性規劃和線性規劃的求解方法
1.1基礎知識
1.1.1最最佳化問題的數學描述
1.1.2相關數學基礎
1.2非線性規劃
1.2.1一階最優性條件
1.2.2二階最優性條件
1.2.3非線性原對偶內點方法
1.3線性規劃
1.3.1單純形法
1.3.2內點法
1.4小結
參考文獻
第二章連續無功最佳化計算
2.1線性規劃建模
2.2靈敏度係數計算
2.3靈敏度係數計算中應注意的問題
2.4原對偶內點法
2.4.1基本原理
2.4.2線性方程組的求解
2.4.3疊代步長的確定及壁壘參數的修正
2.4.4初始點的選擇
2.5計算步驟
2.6算例分析
2.6.1ward&Hale6節點系統
2.6.2IEEE118節點系統
2.6.3某538節點系統
2.6.4計算時間比較
2.7小結
參考文獻
第三章離散無功最佳化計算
3.1非線性混合整數規劃建模
3.2內嵌離散懲罰的非線性原對偶內點法
3.3離散變數的處理
3.4應注意的問題
3.4.1疊代步長的確定和壁壘參數的修正
3.4.2初始點的選擇
3.5計算步驟
3.6修正方程的求解
3.7算例分析
3.7.1ward&Hale6節點系統
3.7.2某538節點系統
3.7.3不同數據結構的比較
3.7.4計算時間比較
3.8混合整數規劃問題的連續化方法
3.8.1離散變數的連續化處理
3.8.2二進制編碼的逐位最佳化
3.8.3算例分析
3.9小結
參考文獻
第四章動態無功最佳化計算
4.1數學模型
4.2最佳化算法
4.2.1基本原理
4.2.2疊代步長的確定
4.2.3罰函式的引入
4.2.4收斂精度的給定
4.2.5計算步驟
4.2.6修正方程的求解
4.3結果分析
4.3.1變壓器變比
4.3.2電容器組無功出力
4.3.3部分連續控制變數
4.3.4最大潮流偏差和補償間隙
4.4動態和靜態無功最佳化算法比較
4.5與其他三種算法的比較
4.5.1gams
4.52GA
4.5.3BARON
4.5.4DICOPT
4.6小結
參考文獻
第五章動態無功最佳化解耦算法
5.1快速解耦算法一
5.2快速解耦算法二
5.2.1基本思想
5.22修正方程的快速求解
5.3算例分析
5.31鹿嗚電網14節點系統
5.3.2修改後的IEEE118節點系統
5.4小結
參考文獻
第六章動態無功最佳化並行計算
6.1MPI並行實現技術
6.2並行算法及其實現
6.2.1並行求解思路
6.2.2MPI並行環境下的算法實現
6.23MPICH的配置
6.2.4並行算法實現中的幾個問題
6.3算例分析
6.4小結
參考文獻
第七章地區電網電壓無功控制
7.1電壓控制的基本方式
7.1.1分散控制
7.1.2集中控制
7.1.3關聯分散控制
7.2分散式電壓無功控制
7.3變電站電壓無功控制範圍的整定計算
7.31調節範圍定義
7.3.2整定計算原理
7.3.3電壓控制範圍給定
7.3.4無功控制範圍給定
7.3.5算例分析
7.4小結
參考文獻
第八章基於故障模式法的暫態能量裕度約束最優潮流計算
8.1常規最優潮流模型
8.2TSCOPF、模型
8.2.1暫態穩定計算模型
8.2.2多故障TSCOPF模型
8.3暫態能量函式和臨界能量表達式
8.3.1同步坐標
8.3.2慣量中心坐標
8.4暫態穩定裕度計算
8.4.1故障切除時刻的能量
8.4.2臨界能量
8.5靈敏度分析
8.6暫態穩定裕度靈敏度的解析方法
8.7計算步驟
8.8算例分析
8.8.1WSCC3機9節點系統
8.8.2NewEngland10機39節點系統
第九章基於BCU法的暫態能量裕度約束最優潮流計算
第十章基於軌跡靈敏度法的暫態穩定約束髮電再調度
第十一章基於軌跡靈敏度法的暫態穩定約束最優潮流
第十二章靜態電壓穩定裕度約束無功最佳化計算
第十三章幾種典型的分解協調算法
第十四章基於近似牛頓方向的多區域無功最佳化分解算法
第十五章基於對角加邊模型的多區域無功最佳化分解算法
第十六章基於諾頓等值的多區域無功最佳化分解算法
第十七章幾種無功最佳化分解算法比較
附錄
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前言
日益擴大的電網規模、複雜的運行方式和調控難度為電力系統運行和控制帶來巨大挑戰。傳統的經濟調度及以經濟性作為主要目標的無功最佳化和電壓調控等手段已難以適應當前大電網在經濟性的基礎上同時考慮安全性的要求，迫切需要發展新的電網最佳化運行、調度以及調控分析方法。起源於20世紀60年代的最優潮流作為電力系統最為基本，且最為重要的分析計算工具之一，已在電網經濟調度、無功最佳化、電壓調控等領域逐步獲得推廣套用。但目前套用於大電網的最優潮流計算不可避免地存在計算維數過高，計算量過大且求解效率偏低的問題，因此，在實際套用中，通常會對一些約束條件以及電網運行的實際情況進行相應簡化後再開展最優潮流計算，以加快運算速度，提高最佳化求解的效率。如何在最優潮流計算中考慮更為複雜的實際運行情況，如考慮電網安全穩定運行的要求、考慮動態無功約束等，已成為最優潮流計算在大電網全局最優調控領域深入推廣和套用的難點。自1994年起，我和我的研究生們開始涉足電力系統最優潮流計算領域，致力於將最優潮流計算推廣套用於大規模電網的研究。近年來，我們發表的一些學術論文引起了同行學者以及電力行業專業技術人員的關注，再加上多年在指導研究生和講授研究生專業課的過程中，深切體會到電力系統飛速發展對電力專業人才培養提出了新需求，我深感有必要將15年來在大電網最優潮流計算領域的研究成果匯總出版，希望能夠為初次踏入電力系統最佳化領域的研究人員起到拋磚引玉的作用，同時也能夠為廣大同行和相關專業技術人員提供學習參考和探討平台。
全書共分十七章，從內容劃分上可歸為三部分。前七章以線性規劃和非線性規劃理論為起點，將內點法及其擴展算法套用到靜態無功最佳化、動態無功最佳化及其並行計算中。第八至十二章介紹了擴展的最優潮流問題，包括暫態穩定約束最優潮流和靜態電壓穩定約束最優潮流計算。第十三至十七章介紹了我們在大電網最優潮流分解協調計算領域的研究成果。本書對所提出的每種算法從模型建立、算法實現等方面進行了詳細推導；在算例分析中，不僅採用了國際通用的標準試驗系統作為算例，且採用了小至538節點，大至2212節點等省級和區域電網的實際運行數據作為算例。
