Security constrained optimal active power flow via network model and interior point method

Abstract

Este trabalho apresenta uma nova formulação do problema de fluxo de potência ótimo corrente contínua com restrições de segurança de três tipos: perda de ramo, perda de gerador e múltiplas perdas. A formulação emprega um modelo de fluxo em redes com restrições adicionais de igualdade e desigualdade e função objetivo quadrática separável que é eficientemente resolvido por um método de pontos interiores preditor-corretor. Técnicas de esparsidade são utilizadas para explorar a estrutura matricial do problema. Estudos de caso para o Sistema Interligado Nacional com 3535 barras e 4238 ramos são apresentados e discutidos, a fim de demonstrar que o modelo proposto pode ser resolvido através de um método de pontos interiores de maneira eficiente, fornecendo soluções que respeitam as restrições de segurança em um tempo computacional razoável.

This paper presents a new formulation for the security constrained optimal active power flow problem which enables the representation of three basic constraints: branch outage, generator outage and multiple equipment congestion. It consists of a network model with additional linear equality and inequality constraints and quadratic separable objective function, which is efficiently solved by a predictor-corrector interior point method. Sparsity techniques are used to exploit the matricial structure of the problem.Case studies with a 3,535-bus and a 4,238-branch Brazilian power system are presented and discussed, to demonstrate that the proposed model can be efficiently solved by an interior point method, providing security constrained solutions in a reasonable time.