OPF

最优潮流OPF是指从电力系统优化运行的角度来调整系统中各种控制设备的参数，在满足节点正常功率平衡及各种安全指标的约束下，实现目标函数最小化的优化过程。通常优化潮流分为有功优化和无功优化两种，其中有功优化目标函数是发电费用或发电耗量，无功优化的目标函数是全网的网损。由于最优潮流是同时考虑网络的安全性和经济性的分析方法，因此在电力系统的安全运行、经济调度、电网规划、复杂电力系统的可靠性分析、传输阻塞的经济控制等方面得到广泛的应用。

优化潮流的历史可以追溯到1920年出现的经济负荷调度。20世纪20年代在电力系统功率调度开始使用等耗量微增率准则EICC (Equal Incmnental Cost Criteria )。至今等耗量微增率准则仍然在一些商用OPF软件中使用。现代的经济调度可以视为OPF问题的简化，它们都是优化问题，使某一个目标函数最小。经济调度一般关注发电机有功的分配，同时考虑的约束多仅为潮流功率方程等式约束。

1962年，J Carpentier介绍了一种以非线性规划方法来解决经济分配问题的方法，首次引入了电压约束和其它运行约束，这种考虑更为周全的经济调度问题就是最优潮流(OPF)问题的最初模型。

优化的目标函数，可以为系统的发电费用函数、发电燃料、系统的有功网损、无功补偿的经济效益等等。等式约束条件，即节点注入潮流平衡方程。系统的各种安全约束，包括节点电压约束、发电机节点的有功、无功功率约束、支路潮流约束、变压器变比、可变电容器约束等等。现今潮流优化都是以这个模型为基础的。

简化梯度法是第一个被成功应用的优化潮流方法，至今仍然作为一种成功的方法而加以引用。基于牛顿法的优化算法则具有更好的收敛特性。此外，二次规划算法也被提出来用于潮流优化。内点法克服了牛顿法确定约束集的困难而受到广泛重视。智能算法如遗传算法等由于具有全局收敛性和擅长处理离散变量优化问题而日益受到重视，是极具潜力的优化方法。

目前OPF已经向大系统、实时控制、在线计算方向发展，电力市场的出现也为OPF提出了新的要求。在实时电价计算、阻塞管理、输电费用计算、辅助费用计算等方面OPF都有应用。对于灵活交流系统下的OPF问题也有待深入研究。考虑负荷变动和系统故障情况下的动态优化潮流问题也是值得研究的。所有这一切都要求OPF的计算速度更快、收敛性更好、鲁棒性更强。随着计算机硬件、软件水平的提高和新型算法的出现，OPF的问题仍有深入研究的必要，以满足新环境下电力系统的要求 [2]。