基于ODE泛化模型的病态潮流求解算法

为有效求解病态潮流问题,引入一种全新的潮流计算模型,将潮流计算问题转化为一组自治常微分方程组(ODE)求解问题,采用多种数值计算方法(如龙格-库塔法)求解新模型。通过对欧洲和国内几个实际系统进行仿真,表明新算法求解大规模系统病态潮流问题时实用有效。新模型原理清晰、结构简单,经典牛-拉法和基于牛-拉法的多种鲁棒性方法都可以表达成新模型的特殊情况,可为求解潮流问题提供一种新的思路。     

基于连续潮流算法的可传输容量计算

对可传输容量进行了分析,探究了基于连续潮流算法的可传输容量计算方法。对正常运行和事故条件下电力系统母线之间、区域之间可传输容量计算进行了探讨和分析。在Matpower平台上编程,并与Matlab和Powerworld接口,实现了可传输容量计算的可视化,并可任意改变系统的运行方式、条件和参数,形成不同的运行状态(基本潮流),从而计算不同运行情况下母线间和区域间可传输容量。算例的仿真结果表明,在Matpower、Matlab和Powerworld 3个平台上,可传输容量计算均具有灵活性、可行性和可视化。     

配电网区间线性三相潮流的非迭代仿射求逆计算方法

现有配电网区间潮流计算大多是以迭代法为基础扩展得到的,需要进行多次区间迭代以获取收敛的潮流解,因而存在收敛性和计算效率低下问题。为此,文中将线性三相潮流算法与仿射求逆方法相结合,提出了一种配电网区间线性三相潮流的非迭代仿射求逆计算方法。所提方法采用仿射数描述区间变量间的相关性,将潮流方程转化为仿射线性潮流方程,并引入仿射矩阵求逆方法对其进行求解。该方法无须迭代,不存在收敛性问题。最后采用多个三相不平衡系统作为算例,通过与其他3种方法的分析比较,验证了所提算法的性能。结果表明,所提算法兼具高效性和低保守性优点,且性能稳定。     

基于线性潮流的电力系统长时间尺度快速时序仿真方法

电力系统长时间尺度时序仿真和生产模拟是可再生能源和电网规划设计阶段的重要依据,也是检验规划设计方案科学性的有效工具.首先,为了提高大规模电力系统长时间尺度时序仿真效率,针对输电网的特点,提出了一种输电网潮流线性化方法,并基于IEEE标准算例对线性潮流的精度及计算效率进行检验和对比,结果表明该方法不仅具有较高的计算精度,...     

基于移相器统一特性的潮流控制

本文根据移相器的共同性质，在保持原始网络节点导纳矩阵对称性的条件下，推导了节点等效附加注入电流和功率的统一表达式，并将此式用于修正移相器参数的选代过程中。实例分析表明，本文方法能统一地分析多个不同种类的移相器对潮流控制的作用，具有适应性强的特点。     

Comparison of transmission pricing models

In this paper we make a comparison of three transmission pricing models: the Wangensteen model, the optimal power flow model and the Hogan model. The similarities among the models are that all can be used in locational pricing systems. In these systems the prices are calculated as the marginal cost that in turn equals the marginal benefit to load. In the Wangensteen model and the original optimal power flow model, the locational prices are equal to the Lagrange multipliers associated with the power flow equations. On the contrary, Hogan’s model and the modified optimal power flow model express the locational prices as equal to the reference bus (node) price, the marginal costs of losses, and the marginal costs of congestion. The Wangensteen model is used for educational purposes and considers elastic load. The optimal power flow model has been widely used in electrical engineering and dispatch of power systems. Load is assumed to be inelastic. Hogan’s model is an economist’s version of the optimal power flow model and considers elastic load. It also gives an expression for the locational prices in terms of an equilibrium equation.     

含大型风电场的电力系统多时段动态优化潮流

大型风电场的并网对电力系统的优化运行提出了新的挑战。该文对含风电场的电力系统优化潮流问题进行了研究，建立了多时段动态优化潮流模型，为了考虑风速随机变化的特点，提出了分时段策略，将风机在每个时段输出功率的期望值用于优化潮流的计算。文中对现有含风电场的潮流计算方法进行了分析，推导了异步风力发电机的无功－电压特性方程，在此基础上提出了含风电场的潮流计算新方法，并将其应用于提出的动态优化潮流模型中。算例表明该方法是有效的，具有一定的实用性。     

基于异步迭代的多区域互联系统动态潮流分解协调计算

在全局电网分解协调计算中，为增加各子系统计算的独立性，并减小协调计算对通信系统的要求，提出了一种新的基于异步迭代的互联系统分解协调动态潮流计算方法，这种方法允许每个参与分布式计算的子系统自由选择本系统内的Vθ节点，采用内、外两层迭代的方式求解整个互联系统的动态潮流。以各子系统单独潮流计算作为内层迭代，再利用边界条件构造关于边界节点状态量的不动点迭代格式，通过不断修改各子系统相应外边界节点的等值注入作为外层迭代来统一全网潮流解。所提出的算法经IEEE9节点试验系统验证，可获得全网动态潮流解。     

UPFC的交叉耦合控制及潮流调节能力分析

研究了UPFC控制传输线路潮流能力，通过对系统功率平衡及UPFC的潮流控制特性分析，在三维空间中绘出了UPFC各部分的功率运行曲面，为有效选取UPFC各部分的功率容量和判断潮流控制方案的可行性提供了一个直观的手段，说明了在UPFC中采用交叉耦合控制的可行性。利用串联变换器注入传输线路电压的d轴分量控制传输线路上的无功潮流，用q轴分量控制传输线路上的有功潮流。控制系统设计中利用频率特性法得到了功率环PI调节器的参数。实验结果表明采用文中所述的控制策略能够使UPFC有良好的潮流调节性能。     

计及统一潮流控制器的电力系统状态估计

应用灵活交流输电系统（FACTS）技术可对电力系统潮流进行灵活控制,从而充分发挥现有电力系统的潜力,其中统一潮流控制器（UPFC）是FACTS的重要组件之一。基于传统状态估计模型,通过利用UPFC的功率注入模型,将它对于状态估计的作用转移到所在线路的量测节点上,提出了计及UPFC的状态估计模型。该方法可以完整计及UPFC对电力系统的影响,同时能有效利用原有的状态估计算法程序。算例表明所提出的模型有效、可行,具有一定的实用价值。     

基于潮流方程组拼接模式的互联系统分布式潮流计算

目前互联电力系统使用集中式和分布式建模2种思路来获得全局广域潮流解,2种思路各有优缺点。文中力图将两者的优点结合起来,提出了一种带有集中式特点的分布式潮流拼接算法。该算法将各子网的导纳矩阵、节点注入功率向量、节点类型信息向量拼接起来构成全局潮流方程组,据其在某个子网侧计算出全局潮流后,将其余子网的潮流数据传送回去从而获得全网的分布式潮流。拼接算法无需进行全网一体化建模或模型拼接,各子网间亦无需进行协调迭代计算,但所求得的潮流计算结果却与一体化建模时完全一致。在IEEE9节点系统上进行的数值仿真实验表明了所述拼接算法具有较突出的优势。     

Load flow tracing in power systems with circulating power

Power flow tracing is very important to open access for loss allocation, congestion analysis and reactive power pricing, etc. In a previous paper, power flow tracing of power systems without circulating power has been implemented. In this paper, two lemmas have been proved first which show the reasons for circulating power. Then graph theory is applied to detect the existence of circulating power. After that optimal power flow (OPF) approach is suggested to eliminate circulating power. The sequential quadratic programming is used for OPF solution. The computer tests on a 6-bus system and the IEEE 30-bus power system yield satisfactory results. The suggested method is suitable for both active and reactive power flow tracings of power systems with circulating active and reactive power.     

Fast power flow for radial power systems using parallel processing

Power flow calculation is a basic tool for power system planning and control which includes power flow analysis, voltage control, service restoration, network reconfiguration, and other operation functions for control centers. In these applications, it is very important to solve the power flow problem as efficiently as possible. This paper presents a fast power flow using parallel processing for radial power systems. This method can be applied to secondary systems and distribution systems. Since it uses as state variables only active and reactive power injection to main lines and laterals, reduction of the number of state variables can be realized. Radical networks are mapped to the tree structure of parallel processor systems in the proposed method. The forward/backward sweep approach is realized by communication from a root processor to leaf processors and vice versa. Using the mapping scheme of the proposed method, each processor has to communicate with only neighboring processors. The proposed method is evaluated on various radial systems with promising results.     

电力系统可视化技术的研究

从电力系统可视化的必要性、电力系统可视化的内容、电力系统可视化的效果、电力系统可视化的方法以及电力系统可视化的方向等方面进行阐述,综述了电力系统可视化的优点和技术;为电力系统能够更好地运用可视化技术、为电力系统获得更大的社会和经济效益提供了很好的帮助,促进电力系统的安全经济运行。     

计及电压与无功功率的直流潮流算法

直流潮流算法在电力系统中应用广泛,但目前的直流潮流算法大多无法准确计算节点电压幅值和支路无功潮流。因此,文中基于经典直流潮流算法,考虑无功功率方程,提出了一种计及电压与无功功率的直流潮流算法,可在保留直流潮流算法线性与快速性的前提下,实现节点电压幅值与无功潮流的近似求解。对IEEE 118节点系统、Polish 3012节点系统和国内实际大系统的仿真验证表明,所提出的改进直流潮算法能够精确、快速地求解系统中的节点电压幅值与无功潮流。     

大规模电网运行方式调整潮流计算及病态诊断

调度和运行方式计算人员经常面临方式变化和调整,迫切需要自动诊断病态潮流并进行运行方式调整潮流计算。为此,文中提出一套工程实用的操作后不平衡功率分摊模拟、潮流数据检查、潮流初值给定、潮流求解病态特性自动识别、病态潮流自动调整的运行方式调整潮流计算方法。采用牛顿—拉夫逊迭代过程中电压幅值和相角衰减指标特性和大小识别病态特征,依据病态特征建立基于内点法最优潮流的病态潮流和无解潮流的自动调整模型,实现大电网运行方式调整潮流计算。采用所提方法对IEEE 14节点系统和实际系统数据进行了病态潮流诊断指标和特征确定及潮流自动调整,结果分析验证了该方法的正确性和有效性。     

考虑网损分摊的潮流跟踪方法

潮流跟踪算法是输电成本分摊的重要方法。传统算法在实际工程计算中要对线路净潮流进行近似,且把网损分摊和潮流跟踪独立开来。据此,提出考虑网损分摊的潮流跟踪方法。算例表明该算法的正确性和有效性。     

Differential search algorithm for solving multi-objective optimal power flow problem

In this paper, a simple and efficient nature inspired search method based on differential search algorithm (DSA) has been presented and used for optimal power flow (OPF) problem in power systems. By using the proposed DSA method, the power system parameters such as real power generations, bus voltages, load tap changer ratios and shunt capacitance values are optimized for the certain objective functions. Different types of single-objective and multi-objective functions on IEEE 9-bus, IEEE 30-bus and IEEE 57-bus power systems are used to test and verify the efficiency of the proposed DSA method. By comparing with several optimization methods, the results obtained by using the proposed DSA method are presented in detail. The results achieved in this work illustrate that the DSA method can successfully be used to solve the non-linear and non-convex problems related to power systems.     

基于OpenGL的电力系统预警可视化技术实现

随着电网规模的扩大和数据量的增多,需要一种高效直观的技术手段来实现对电网运行状态的监控和及时预警,电力系统可视化技术在这种背景下受到了人们的广泛关注。通过OpenGL和VC++的混合编程,实现了电力系统潮流动画、电压等位图、预警可视化的绘制,并开发了综合安全预警可视化系统,能够将电网的潮流分布情况、电压分布情况、越限及高危元件信息以动画、图形的方式生动形象地显示在屏幕上。该系统已成功运用于国内某电网,通过人机界面的交互,给调度人员的工作带来了极大便利。     

电力系统潮流算法的几点改进

对电力系统传统潮流算法进行了如下几点改进：①提出了基于诺顿等值的多平衡节点处理方法。该方法既能解算具有多个平衡平点的同一电网潮流问题。也能够同时解算相互解列的、各自内部具有多个平衡节点的不同子网潮流问题。②针对小阻抗和零阻抗网络参数易导致节点导纳矩阵病态并影响潮流收敛速度和精度的同时,提出了基于节点等效附加注入的小阻抗和零阻抗处理方法。该方法可使节点导纳矩阵良性化,从而保证算法快速、准确地收敛。③针对PQ分解法的收剑性敏感于R/X比的问题,提出了基于节点等效附加注入的改进PQ分解法,使适用于高压输电系统的PQ分解法能够成功地应用于具有大R/X比的低压配电网潮流解算中。