基于改进直流潮流算法的潮流计算收敛自动调整方法研究

为了获得潮流计算的收敛解,传统的方法是一次又一次地反复手动修改系统预设。随着电力系统规模的扩大和复杂性的提高,调度和规划人员获得收敛的潮流计算结果的难度进一步增大,因而有必要实现一种潮流计算收敛的自动调整方法。为此,提出了一种基于改进直流潮流算法的潮流计算收敛自动调整方法。根据高压电网潮流计算中有功无功弱耦合的特点,分别对有功无功进行调整,先调整有功功率,再调整无功功率。对于有功功率的调整,在改进直流潮流算法的基础上设计了局部有功平衡的量化指标。对于无功功率的调整,设计了虚拟无功网络和局部无功平衡的量化指标。使用智能优化算法或强化学习对有功和无功进行调整,以使得潮流恢复收敛。使用所提方法对IEEE 118节点系统和实际电网系统进行了潮流的自动恢复调整,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于有功无功联合调整的动态潮流

提出了一种新型潮流算法,可同时考虑无功功率的区域平衡以及系统负荷变化所产生的净加速功率,并通过有功和无功的联合调整以获得更合理的潮流结果。计算过程取消了常规潮流算法定义的节点类型,使所有节点均参加有功和无功迭代,避免了人为确定节点类型对潮流分布的不良影响。最后通过IEEE30节点系统将所提算法与常规潮流算法、动态潮流算法进行了比较,结果表明所提算法能够改善系统的有功和无功功率分布。     

面向电网运行方式计算的不收敛潮流无功调整方法

潮流收敛调整是电网运行方式计算的重要工作,其中无功安排不合理是潮流不收敛的重要原因之一。由于无功问题非线性较强,凭借人工经验进行调整较为困难。为此,提出了基于自适应Levenberg-Marquardt的不收敛潮流无功调整方法,将原始问题分解为序列二次规划形式的有功子问题和无功子问题,引入自适应阻尼因子。利用增广拉格朗日函数及信赖域方法决定是否接受迭代步长的更新。详细分析了所提方法能够提升数值稳定性的原因。通过对IEEE300节点系统、波兰3375节点系统以及某省级电网实际系统的算例分析表明,所提方法能够给出无功调整的最小二乘解以实现潮流收敛,进而为方式人员进行潮流调整提供参考和借鉴。     

超高压电网无功平衡实用计算

介绍了以直流潮流为基础,结合最优无功补偿理论的超高压电网无功平衡计划实用计算方法.该方法根据电网有功日负荷预测值,按照实际的电网拓扑结构和运行方式,首先计算线路和变压器等电网元件的等值电、路参数,生成导纳矩阵,通过直流潮流计算支路有功潮流和无功损耗,然后按照无功分点在线路中点的优化理论,快速优化各节点无功补偿量.算例表明,该实用算法可避免重复迭代和潮流不收敛问题.     

基于区间算术的含分布式电源电网无功优化方法

为了解决分布式电源出力不确定性以及负荷波动性所带来的影响,提出一种基于区间数的含分布式电源电网无功优化方法。介绍区间数和区间算术的概念并建立区间潮流模型;建立含分布式电源电网区间无功优化模型的目标函数和约束条件,并给出采用粒子群算法求解区间无功优化模型的步骤;最后通过Matlab对一个修改后的IEEE14节点系统进行区间无功优化仿真计算,并采用粒子群算法对单一潮流断面进行无功优化验证了所提算法的正确性。仿真结果表明,基于区间算术的无功优化方法能够在计及电网不确定性因素情况下,使得电网趋优运行。     

日前计划安全校核中计划潮流自动生成技术

制定大规模电力系统的日前运行计划需要进行包括静态安全、动态和暂态稳定的安全校核。如何生成满足日前计划要求的交流潮流是实现日前安全校核的基础和一个重要任务。文中提出一种新的日前计划潮流生成方法。首先,按照潮流计算中有功/无功弱耦合的特点,将问题分解为有功子问题和无功子问题进行求解。在有功子问题中平衡各类计划数据之间失配量;在有功子问题结果的基础上,通过求解无功子问题得到合理的日前无功电压分布。2个子问题都构建为满足约束的最优化模型,并采用内点法进行求解。测试算例与实际工程应用结果表明,该方法可以提供可信和合理的日前计划交流潮流,具有良好的实用性。     

基于交流潮流模型的电网供电能力评价算法

提出了扩展的具有变量范围约束的交流潮流模型及其求解方法，可以考虑对节点电压、有功和无功注入功率以及对支路潮流的变动范围约束。在此基础上提出了基于交流潮流模型的电网供电能力评价算法，不仅满足节点功率平衡方程，而且满足对节点电压、有功和无功注入功率以及对支路潮流的变动范围约束，可以更准确地分析电网对负荷变化的适应性及供电能力，找出制约电网供电能力的原因。给出了计算实例。     

考虑交流潮流校正的日内滚动发电计划模型与方法

为了提高日内滚动发电计划的计算效率和潮流计算精度,采用直流潮流建立日内滚动发电计划优化模型,考虑基态和N-1故障方式下的网络安全约束,从而高效求解滚动发电计划; 基于机组有功出力计划,结合无功负荷预测和无功补偿设备投切情况,建立以有功出力调整量最小为目标的交流潮流校正模型,对有功出力计划进行修正,从而提高计划潮流的准确性,满足实时运行的精度要求。基于实际电网的算例分析表明,该方法能够有效提高优化计算效率和潮流准确度。     

基于场景概率潮流的电力系统无功优化研究

多风电场出力的随机性和互相关性特点对电力系统无功优化调度有着不可忽视的影响。针对这一问题,提出一种基于场景概率潮流的电力系统无功优化方法。该方法将风电出力场景化,结合概率潮流计算,以系统有功网损、发电机无功偏差和节点电压偏差期望加权值最小作为无功优化目标函数,利用粒子群算法求得各风电出力场景下的最优无功控制策略。在含多风电场的IEEE 30节点系统中对所提方法进行测试,并与确定性的场景无功优化方法相对比,验证了所提方法的有效性。     

考虑无功控制特性的交直流电网双解耦潮流计算方法

直流换流站的无功控制策略直接影响交直流电网之间的无功功率交换和电压运行情况,而现有潮流计算方法由于忽略交直流电网之间的无功电压作用,导致计算结果的准确性较低。为此,提出一种考虑直流换流站无功控制特性的交直流电网双解耦潮流计算方法。首先对交直流系统进行功率解耦,交流系统潮流计算时将直流等效为恒功率节点,进而根据交流侧母线电压结果计算换流变压器的分接头;然后将交流系统潮流方程进行PQ解耦,建立包含直流无功控制策略、直流侧潮流方程以及交流系统无功功率约束的无功优化模型,采用内点法求解得到电网电压和直流控制变量的准确解;最后以4回直流接入下的江苏电网为例进行仿真计算,结果证明了所提算法的有效性。     

配电网追赶法潮流

本文在深入分析配电风网络结构的基础上，针对配电网辐射分支的特点，提出了基于追赶法的配电网潮流算法，并且给出了针对ＩＥＥＥ标准配电网的算例分析，算法简单，快速、收敛性好。     

适用于柔性直流电网的多端口直流潮流控制器

现有的直流潮流控制器大多为双端且仅能辅助控制一条线路上的潮流。为全面控制直流电网潮流分布,文中提出了一种适用于柔性直流电网的多端口直流潮流控制器,它可以同时控制多条线路上的潮流且易于拓展。首先,在充分研究已有直流潮流控制器的基础上,提出了多端口直流潮流控制器的拓扑结构并详细阐述了工作原理;其次,研究了多端口直流潮流控制器的等效电路,进而设计了能够使其稳定运行的控制策略;最终,在RT-LAB仿真平台中搭建了舟山五端柔性直流输电系统并安装了三端口直流潮流控制器,对所提拓扑结构和控制策略进行了仿真验证。     

考虑调整变化量和变步长的暂态稳定约束最优潮流模型

为了满足电网事故后运行方式的快速调整需求,本文提出了一种新的暂态稳定约束最优潮流(TSCOPF)模型,以系统调整变化量最小为目标,并采用了区分故障中和故障切除后两阶段的积分步长微调策略。该模型的系统调整变化量与系统失稳程度密切相关,解决了传统TSCOPF调整量过大的问题。两阶段积分步长微调策略使得刚好整数步时到达故障切除时刻和仿真结束时刻,实现了关键时间节点的准确仿真。采用了原始-对偶内点法求解该模型。IEEE-9、NE-39及IEEE-118 3个测试系统的计算结果表明,所提方法利于调度员快速处理事故,提高了TSCOPF的实用化水平。     

一种改进型拉格朗日插值预测方法在连续潮流计算中的应用

阐述了一种基于混合连续参数选取的拉格朗日插值预测方法及相应的变步长策略,并将其应用于连续潮流计算中.这种方法通过分区域选择不同的连续参数,构造拉格朗日插值系数预测潮流解,并结合相应的变步长控制方法,对连续潮流算法进行改进.此外,利用此方法以及基于单一连续参数选取的拉格朗日插值预测方法,针对IEEE14节点和IEEE39节点电力系统进行潮流计算与对比,结果表明此算法具有更好的适用性和鲁棒性.     

一种改进的步长控制连续性潮流计算方法

提出了一种改进的步长控制连续性潮流计算方法.在传统连续性方法的基础上,根据预测环节中得到的信息,自动选取合适的步长,从而确保系统内的各控制元件能够按照实际的顺序进行调节,在保证计算结果正确性的基础上,又能兼顾到计算速度.对568母线系统的计算表明该算法能够有效地控制步长,在保证计算结果准确性的前提下具有较高的计算效率.     

连续潮流参数选择及步长控制的分析与改进

从算法原理及数值计算规律角度,分析了连续潮流(CPF)含参数方程解曲线在转折点附近校正过程中迭代不收敛的原因.由此,在预测切向量规格化基础上,提出改进局部参数化方法的参数选择策略,以减少局部参数化方法在校正过程中不收敛的可能性,从而提高CPF计算的鲁棒性.针对变步长算法在实际工程应用中遇到的初始参数需经试算才能确定的问...     

Finding optimal SVR placement in distribution systems using power density model

In long distribution systems, Step Voltage Regulators (SVRs) are installed to regulate the system voltage. There are some papers on finding optimal placements of SVRs in the system. However, there is no analytic method that focuses on the voltage margin, that is, the optimal placement with respect to the system voltage. The authors propose a method of finding the placement of an SVR so that the voltage margin from the upper (or lower) voltage limit is the largest under heavy load. In order to deal with sets of loads that are dispersed over the entire distribution line, we derive the differential equation of the complex power and that of the voltage drop, which are expressed as functions of distance from a substation. The voltage profile is obtained as a cubic equation by solving the voltage equation if the load distribution is trapezoidal. The method of finding the optimal SVR placement distinguishes three modes with three different voltage profiles. One is the case in which the transformation ratio of the SVR is small and the system length is short, one is the case in which the transformation ratio of the SVR is large and the system length is short, and the third is the case in which the transformation ratio of the SVR is large and the system length is long. The optimal placement and tap position of the SVR are calculated by solving the above‐mentioned equations in these three modes. It is confirmed that the proposed analytical method is appropriate by model calculation results. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 158(4): 11–21, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20481     

基于改进连续潮流法的电压稳定极限计算方法

针对电压稳定性分析连续潮流法的计算效率、精度及收敛性问题,提出了一种改进型的连续潮流法。该方法在参数化中,有机结合了物理参数化和局部参数化在不同区域的优点,在校正过程引入了一种新的预测-校正法,在步长控制中,提出了变步长控制函数,极大地提高了算法的计算精度、效率和收敛性。最后通过实例证明该方法可以提高连续潮流法分析电压稳定性的效率,并验证了该方法的有效性。     

基于统一潮流控制器（UPFC）的电力系统稳态潮流控制的模型和算法

本文在分析统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的基础上，导出了ＵＰＦＣ的潮流控制模型，提出了易于同常规ＰＱ分解潮流计算相结合的算法。算例表明，该方法能有效地用于分析ＵＰＦＣ对潮流控制作用，且具有较好的收敛性     

南澳多端柔性直流输电示范工程系统调试

南澳多端柔性直流输电示范工程的系统调试共完成了87个试验项目。功率阶跃试验显示,系统对换流器输出无功功率阶跃和有功功率阶跃的响应灵敏。功率反送试验、风电通过柔性直流并网试验和运行模式切换试验显示,南澳柔直工程能够适应各种工况运行。风电低电压穿越试验显示,该工程对交流电网故障具有较强的故障穿越能力。直流系统故障试验显示,故障后各站直流保护正确动作跳闸,控制保护功能正常。经调试检验,系统相关一、二次设备经调试检验总体符合设计要求,各项功能和性能指标满足工程设计规范要求。