　　共分十七章，從內容劃分上可歸為三部分。前七章以綫性規劃和非綫性規劃理論為起點，將內點法及其擴展算法應用到靜態無功優化、動態無功優化及其並行計算中；第八至十二章介紹瞭擴展的優良潮流問題，包括暫態穩定約束優良潮流和靜態電壓穩定約束優良潮流計算；第十三至十七章介紹瞭幾種典型的大電網優良潮流分解協調算法。
　　本書適閤從事相關研究工作的人員參考閱讀。

內容簡介

　　共分十七章，從內容劃分上可歸為三部分。前七章以綫性規劃和非綫性規劃理論為起點，將內點法及其擴展算法應用到靜態無功優化、動態無功優化及其並行計算中；第八至十二章介紹瞭擴展的優良潮流問題，包括暫態穩定約束優良潮流和靜態電壓穩定約束優良潮流計算；第十三至十七章介紹瞭幾種典型的大電網優良潮流分解協調算法。《大電網優良潮流計算》對所提齣的每種算法從模型建立、算法實現等方麵進行瞭詳細推導，在算例分析中，不僅采用瞭國際通用的標準試驗係統作為算例，且采用瞭小至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。
　　《大電網優良潮流計算》可供各級從事電網調度運行的工程技術人員、高等院校和科研院所的研究生和科研人員參考。

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年被批準為博士生指導教師。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優化調度與電壓控製，優良潮流與暫態穩定預防控製，靜態、暫態和長期電壓穩定分析、仿真與控製，理論綫損計算與節能降耗，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錶論文90餘篇。除撰寫《大電網優良潮流計算》外，還閤著《綫損理論計算原理及應用》和《綫損理論計算軟件從入門到精通》。獲廣東省科技進步三等奬1項。

內頁插圖

前言
第一章非綫性規劃和綫性規劃的求解方法
1.1 基礎知識
1.1.1 最優化問題的數學描述
1.1.2 相關數學基礎
1.2 非綫性規劃
1.2.1 一階最優性條件
1.2.2 二階最優性條件
1.2.3 非綫性原對偶內點方法
1.3 綫性規劃
1.3.1 單純形法
1.3.2 內點法
1.4 小結
參考文獻

第二章連續無功優化計算
2.1 綫性規劃建模
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 綫性方程組的求解
2.4.3 迭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
2.6.1 ward & Hale 6節點係統
2.6.2 IEEE 118節點係統
2.6.3 某538節點係統
2.6.4 計算時間比較
2.7 小結
參考文獻

第三章離散無功優化計算
3.1 非綫性混閤整數規劃建模
3.2 內嵌離散懲罰的非綫性原對偶內點法
3.3 離散變量的處理
3.4 應注意的問題
3.4.1 迭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
3.7.1 ward & Hale 6節點係統
3.7.2 某538節點係統
3.7.3 不同數據結構的比較
3.7.4 計算時間比較
3.8 混閤整數規劃問題的連續化方法
3.8.1 離散變量的連續化處理
3.8.2 二進製編碼的逐位優化
3.8.3 算例分析
3.9 小結
參考文獻

第四章動態無功優化計算
4.1 數學模型
4.2 優化算法
4.2.1 基本原理
4.2.2 迭代步長的確定
4.2.3 罰函數的引入
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 電容器組無功齣力
4.3.3 部分連續控製變量
4.3.4 最大潮流偏差和補償間隙
4.4 動態和靜態無功優化算法比較
4.5 與其他三種算法的比較
4.5.1 GAMS
4.5 2GA
4.5.3 BARON
4.5.4 DICOPT
4.6 小結
參考文獻

第五章動態無功優化解耦算法
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
5.2 2 修正方程的快速求解
5.3 算例分析
5.3 1 鹿嗚電網14節點係統
5.3.2 修改後的IEEE 118節點係統
5.4 小結
參考文獻

第六章動態無功優化並行計算
6.1 MPI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
6.2.2 MPI並行環境下的算法實現
6.2 3MPICH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製
7.1 電壓控製的基本方式
7.1.1 分散控製
7.1.2 集中控製
7.1.3 關聯分散控製
7.2 分布式電壓無功控製
7.3 變電站電壓無功控製範圍的整定計算
7.3 1調節範圍定義
7.3.2 整定計算原理
7.3.3 電壓控製範圍給定
7.3.4 無功控製範圍給定
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
8.2 TSCOPF、模型
8.2.1 暫態穩定計算模型
8.2.2 多故障TSCOPF模型
8.3 暫態能量函數和臨界能量錶達式
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
8.8.1 WSCC3機9節點係統
8.8.2 New England 10機39節點係統

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發電再調度
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優化計算
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嚮的多區域無功優化分解算法
第十五章基於對角加邊模型的多區域無功優化分解算法
第十六章基於諾頓等值的多區域無功優化分解算法
第十七章幾種無功優化分解算法比較
附錄

精彩書摘

　　在逐次綫性化求解無功優化的最優解過程中，初始時優化過程收斂得很快；而靠近最優點時，若不改變步長限製，算法通常會發生振蕩，即所得網損在最優點附近來迴擺動。針對於此，一些文獻提齣瞭動態調整步長的思想，即在初始時采用較大步長，而靠近最優點時逐步減小步長限製以避免振蕩的産生。但在實際中，依據什麼來動態調整步長仍是目前尚未解決的睏難。我們可以根據網損的變化率來調整步長，但對於不同的係統，其收斂過程不盡相同，故很難找到統一的標準對網損的變化率進行評估並依此來調整步長。因此，目前的調整策略是在振蕩發生時纔減小步長，顯然，這樣處理增加瞭迭代的次數，但可保證程序的通用性。　　注意，在算法的第④步中，並未對首次大循環迭代時控製變量的變化量加以綫性化最大步長約束，顯然這樣得到的綫性規劃模型是不精確的；但實例計算錶明，對於不同的係統，隻要存在最優解，采用原對偶內點法求解經這樣處理後的綫性規劃模型時，初次迭代時算法都可直接采用非內點啓動並可在較大範圍內尋找一最優解修正各控製變量值，即首次的大迭代運算相當於一校正過程。而且，經校正運算後，整個綫性化求解過程的收斂性也得到改善，從第二次大循環迭代開始，內點法在求解嚴格的綫性規劃模型時均可采用非內點啓動。　　……

前言/序言

　　日益擴大的電網規模、復雜的運行方式和調控難度為電力係統運行和控製帶來巨大挑戰。傳統的經濟調度及以經濟性作為主要目標的無功優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優化運行、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係統最為基本，且最為重要的分析計算工具之一，已在電網經濟調度、無功優化、電壓調控等領域逐步獲得推廣應用。但目前應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，在實際應用中，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，提高優化求解的效率。如何在最優潮流計算中考慮更為復雜的實際運行情況，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應用的難點。
　　自1994年起，我和我的研究生們開始涉足電力係統最優潮流計算領域，緻力於將最優潮流計算推廣應用於大規模電網的研究。近年來，我們發錶的一些學術論文引起瞭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，深切體會到電力係統飛速發展對電力專業人纔培養提齣瞭新需求，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齣版，希望能夠為初次踏入電力係統優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颱。
　　全書共分十七章，從內容劃分上可歸為三部分。前七章以綫性規劃和非綫性規劃理論為起點，將內點法及其擴展算法應用到靜態無功優化、動態無功優化及其並行計算中。第八至十二章介紹瞭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瞭我們在大電網最優潮流分解協調計算領域的研究成果。本書對所提齣的每種算法從模型建立、算法實現等方麵進行瞭詳細推導；在算例分析中，不僅采用瞭國際通用的標準試驗係統作為算例，且采用瞭小至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。
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