人工智能在电力系统优化中的应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 电力系统优化的重要意义 1

1.2 人工智能在优化问题中的发展趋势 3

1.3 人工智能在电力系统中的应用 5

1.4 本书概述 6

参考文献 7

第2章 经济调度 9

2.1 简介 9

2.2 发电机边际成本曲线 9

2.3 不考虑损耗的经济调度公式 11

2.4 考虑输电损耗的经济调度 16

2.5 斜坡速率约束下的经济调度 23

2.6 燃料约束下的经济调度 25

2.7 考虑排放的经济调度 34

2.7.1 排放约束下的经济调度 34

2.7.2 具有排放目标的经济调度 35

2.8 输电约束下的经济调度 40

2.9 非平滑成本函数的经济调度 50

2.9.1 具有禁止运行区的经济调度 50

2.9.2 具有分段二次成本函数的经济调度 62

2.10 热电联产经济调度 66

2.11 水火电经济调度 73

2.12 竞争激烈的电力供应行业中的最优电力调度 82

2.12.1 不考虑需求侧竞价的目标函数 84

2.12.2 考虑需求侧竞价的目标函数 86

2.13 小结 90

2.14 习题 91

参考文献 98

第3章 机组组合 103

3.1 简介 103

3.1.1 机组约束 104

3.1.2 旋转备用约束 104

3.1.3 输电线路约束 105

3.1.4 斜坡约束 107

3.1.5 燃料约束 110

3.1.6 环境约束 110

3.1.7 必须运行约束 111

3.1.8 降额约束 111

3.2 机组组合问题描述 111

3.3 机组组合求解方法 113

3.3.1 优先级列表法 114

3.3.2 枚举法 116

3.3.3 动态规划 116

3.3.4 Lagrangian松弛 125

3.3.5 增强型增广Lagrange增广Hopfield方法 141

3.3.6 增强优先级顺序和增广Lagrange-Hopfield方法 153

3.3.7 基于Lagrangian松弛的ALHN方法 161

3.4 约束机组组合 166

3.4.1 增强Lagrangian松弛法 166

3.4.2 运用线性／二次规划的启发式搜索（HSLQP） 173

3.4.3 ELRP的整个流程 176

3.4.4 数值计算结果 177

3.5 安全约束下的机组组合 181

3.5.1 增强Lagrangian松弛 182

3.5.2 运用线性／二次规划的启发式搜索 185

3.5.3 整个ELRP流程 187

3.6 基于价格的机组组合 188

3.7 小结 194

3.8 习题 194

参考文献 197

第4章 水火电调度 199

4.1 简介 199

4.2 水火电厂模型 200

4.3 水火电调度公式化 200

4.4 水火电调度模型 201

4.4.1 协调方程方法 202

4.4.2 峰值负荷抑制方法 202

4.4.3 增广Lagrangian松弛程序 206

4.5 串联水电机组 209

4.6 抽水蓄能水电站 209

4.7 对水电和抽水蓄能水电站的水火电调度问题公式化 210

4.8 包括抽水蓄能水电站的水火电调度解决方法 213

4.8.1 增广Lagrangian松弛 213

4.8.2 运用线性／二次规划启发式搜索 213

4.8.3 ELRP总流程 215

4.8.4 改善优先顺序和ALHN 220

4.8.5 基于Lagrangian松弛方法的ALHN 239

4.9 小结 247

4.10 习题 248

参考文献 249

第5章 最优潮流 250

5.1 简介 250

5.2 最优潮流问题描述 251

5.3 电网极限约束下有功功率最优调度 253

5.3.1 线性规划最优潮流（LPOPF） 253

5.3.2 二次规划最优潮流（QPOPF） 259

5.4 最优潮流中的神经网络应用 261

5.5 用于最优潮流的粒子群优化算法 264

5.5.1 粒子群优化算法 264

5.5.2 PSO-TVIW的实现 265

5.6 小结 268

5.7 习题 268

参考文献 270

第6章 最优无功功率调度 273

6.1 简介 273

6.2 电力系统中的无功功率 273

6.2.1 无源元件的无功功率 274

6.2.2 有源元件的无功功率 277

6.2.3 具有有源无功功率补偿器的无源电网 281

6.3 常规最优无功功率调度 286

6.3.1 目标函数 287

6.3.2 约束条件 289

6.3.3 控制变量 289

6.3.4 常规OPRD问题示例 290

6.4 解除管制电力市场中的最优无功功率调度 290

6.4.1 作为辅助服务的无功功率 290

6.4.2 无功功率总产生成本 292

6.4.3 无功功率市场结算与定价 296

6.5 解除管制电力市场条件下基于TVAC-PSO的最优无功功率调度 297

6.5.1 问题描述 297

6.5.2 粒子群优化算法 297

6.5.3 PSO算法的数值性能 299

6.6 小结 300

6.7 习题 300

参考文献 301

第7章 可用输电能力 303

7.1 简介 303

7.2 输电能力概述 304

7.2.1 输电能力与输电容量 304

7.2.2 输电能力 304

7.2.3 输电能力的极限 306

7.3 ATC原则 306

7.4 ATC的定义与测定 307

7.4.1 ATC 307

7.4.2 TTC 309

7.4.3 输电可靠性裕量 311

7.4.4 性能效益裕量 311

7.5 ATC的计算方法 312

7.5.1 网络响应方法 313

7.5.2 额定系统路径方法 313

7.6 ATC的计算 314

7.6.1 线性逼近法 315

7.6.2 连续潮流与重复潮流法 316

7.6.3 稳定性约束的ATC计算方法 317

7.6.4 基于最优潮流的计算方法 318

7.7 利用进化规划算法计算TTC 319

7.7.1 问题描述 320

7.7.2 进化规划算法 321

7.8 利用混合进化算法增强TTC 325

7.8.1 问题描述 325

7.8.2 混合进化算法 327

7.9 利用HEA增强ATC优化使用多类型FACTS装置 333

7.9.1 FACTS的OPF问题公式 333

7.9.2 HEA的实施方法 337

7.10 小结 341

7.11 习题 341

参考文献 344

附录 349

附录A 数学模型推导 349

A.1 增量式传输损耗计算 349

A.2 优化问题中的增广Lagrange-Hopfield 350

A.2.1 背景知识 350

A.2.2 算法 351

A.2.3 ALHN的收敛性证明 355

A.2.4 非等式约束的LR 357

A.3 广义发电分布因子的推导 359

A.3.1 发电转移分布因子 359

A.3.2 广义发电分布因子 360

A.4 确定传输损耗系数 360

A.4.1 由潮流推导的B系数 360

A.4.2 由GGDF推导的B系数 362

A.4.3 作为有功功率和无功功率函数的功率损耗 362

A.5 增广Lagrange-Hopfield神经网络 363

A.6 直流潮流 367

附录B 实验系统数据 368

B.1 10机组基本系统 368

B.2 IEEE 24母线可靠性测试系统 370

B.3 具有燃料约束抽水蓄能机组的水火电系统 374

附录C 实验结果 376

附录D MATLAB编程实现 395

D.1 编程提示 395

D.2 MATLAB简单示例 407