基于支持向量机的电力系统临界割集暂态稳定可用传输容量快速预测

传统的稳定裕度在转化为电力系统控制措施时比较困难,针对这一不足,提出了基于临界割集暂态稳定可用传输容量(TATC)的暂态稳定裕度表征方法。在此基础上,为了实现TATC的在线快速计算,进一步提出了基于支持向量机(SVM)的TATC快速预测模型。IEEE10机39节点仿真结果表明,相对于临界切除时间,TATC能够从控制的角度对系统的暂态稳定裕度进行更加细致的划分,便于电网运行人员根据TATC结果快速制定出有针对性的预防控制和紧急控制措施。同时,所提TATC预测模型,在200个样本规模下的预测准确率在97%以上,并且随着样本规模的增加,模型预测准确率有着进一步的提升空间,具有良好的在线应用前景。     

暂态功角稳定不稳定平衡点类型和临界割集数量的对应关系

电力系统暂态功角失稳模式同相关不稳定平衡点密切相关。鉴于电力系统失去暂态功角稳定时总是伴随着电力网络的某个或某些临界割集上支路角度急剧地、过大地增长,人们已经认识到电力网络中存在临界割集与系统模型中存在不稳定平衡点是等价的,并提出了用于电力系统暂态功角稳定分析的割集稳定准则。为了使人们能够放心地、正确地运用与临界割集相关的稳定准则,本文以电力系统结构保留模型为基础,从理论上推导出暂态功角稳定不稳定平衡点为i型的当且仅当事故后电力扩展网络中存在i个临界割集。利用上述结论,可以很容易地将割集稳定准则应用于多群失稳的情况,以消除原准则的保守性。     

计及暂态稳定约束的可用传输容量计算

以摇摆曲线的失稳轨迹在对应时间段上的积分值作为确定暂态失稳程度的判据，将计及暂态稳定约束的可用传输容量计算问题等值变换为常规最优潮流问题。克服了由于引入暂态稳定约束引起的雅可比矩阵及海森矩阵的计算困难，因此可采用具有二阶收敛性的直接非线性原对偶内点算法求解该模型。此外，该文首次提出了暂态稳定约束最有效部分的概念，减少了在每次迭代过程中雅可比矩阵及海森矩阵的计算量，提高了算法的计算速度和收敛性，并通过算例证明了本算法的正确性和有效性。     

基于最大流最小割的临界割集法分析电力系统暂态稳定

本文在N－M系统结构保留网络模型的基础上，提出了运用网络最大流最小割原理标记出临界解裂割集，利用临界割集与Controlling UEP-1相关性来计算UEP，简化了对UEP的计算。文中还给出了标记出临界解裂割集的有效算法及构造了评价系统的暂态稳定近似的临界能量。     

用支路势能法和局部测量研究暂态稳定及识别临界割集

暂态稳定问题近年来受到广泛关注,而暂态稳定分析中正确识别临界机群和临界割集对于准确识别电力系统中的薄弱环节和进行暂态稳定评估非常重要.采用支路势能法通过测量系统局部的功率、相角对临界割集进行识别,基于故障后轨迹给出支路稳定性指标,较好地识别了系统中的临界割集和薄弱环节     

考虑暂态稳定约束的可用传输能力计算

文章运用隐式梯形积分法将发电机转子运动方程转化为等式约束,将发电机转子相对摇摆角稳定极限转化为不等式约束,从而将含有暂态稳定约束的可用传输能力问题转化为一个非线性规划问题。采用原始一对偶内点法对该模型求解。仿真计算结果表明：考虑暂态稳定约束的ATC可以在满足系统经济性的同时保证系统的安全稳定运行。而原始一对偶内点法完全可以很好地解决由于发电机转子运动方程的引入带来的大量约束问题,具有极好的收敛特性。     

考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算

由于确定电力系统联络线最大功率时要考虑其故障时对系统暂态稳定的影响,故提出了一种基于能量函数灵敏度的考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算方法。该法首先确定网络在临界或失稳情况下的能量裕度及能量裕度对各发电机有功出力的灵敏度,再用等步长法和二分法按各发电机能量裕度灵敏度的大小调整有功出力,结合时域仿真法的判稳校验求出考虑暂态稳定约束的联络线极限传输功率。该法计算简单、快速,较好的解决了考虑暂态稳定约束后计算负担过重和直接法偏于保守的问题。2个算例仿真测试证实了该法的有效性。     

考虑暂态稳定性约束极限传输容量的计算方法

提出了考虑暂态稳定性约束的区域间极限传输容量(TTC)的计算方法。计及稳定性约束后,TTC的计算可描述为函数空间的非线性优化问题。在算法求解上,利用约束转换技术将函数空间的优化问题转换为常规的静态优化问题．并采用广义降维梯度方法求解转换后的问题。算法运用伴随方程方法处理暂态稳定约束,有效提高了计算效率。所提出的方法较好地解决了考虑暂态稳定性约束后,优化模型规模庞大、计算负担重等问题。这种方法在一个简化系统上进行了测试,测试结果证实了所提出方法的有效性。     

运行变量的临界割集及其暂稳极限功率的分析

提出了一种基于网络结构保持模型,通过对暂态过程中运行变量的分析来评价电力系统暂态性的分析方法,定义了运行变量的临界割集及其稳定指标,给出一种快速求取临界割集暂稳极限传输功率的迭代算法,算例说明了该方法的有效性。     

一种考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算方法

提出了一种基于领先、落后机群的考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算方法。首先确定区分机组群的时刻,然后对系统发生故障后的送电网机组和受电网机组分别进行排序,找出领先机群和落后机群,最后用等步长法和二分法改变机组的有功出力,以求出考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率。该方法计算简单,较好地避免了考虑暂态稳定约束后计算负担过重的问题。在两个算例系统上对文中提出的方法进行的实际测试验证了其有效性。     

电力系统动态安全调度新算法

提出了一种动态安全调度新算法。基于最大相容集的概念，从暂态稳定控制的工程背景出发，将可行域为空的动态安全调度优化问题扩展为在其最大相容集簇上的寻优问题。并将其转换成一个混合整数规划模型，解决了动态安全约束过强导致优化问题不可行及预防控制的经济代价过高等困难。试验算例证实了模型和方法的有效性，根据动态安全调度特点探讨了今后的研究方向。     

考虑暂态稳定性约束的最优潮流

提出了考虑暂态稳定性约束的最优潮流(OTS)问题的计算方法。OTS是函数空间的非线性优化问题。采用约束转换技术，将函数空间的OTS转换为常规的静态优化问题。求解转换后OTS的关键在于如何计算暂态稳定约束函数关于系统控制变量等的雅可比矩阵。文中将伴随方程方法运用于该矩阵的计算，有效地提高了算法的效率。所提出的方法较好地解决了考虑暂态稳定性约束后，优化模型规模庞大、计算负担重等问题。在一个简化的实际系统上对此方法进行了测试，测试结果证实了其有效性。     

考虑动态电压稳定约束的互联系统间有效输电能力计算

在电力市场环境下,有效输电能力(ATC)是调度员进行区域间联网互供运行操作的一个重要技术指标和市场信号。在ATC的计算中,动态电压稳定必须作为一个重要的约束因素。为了保证开放的互联电网的安全稳定运行,必须每隔一个时段,更新一次ATC数据并向电网的全体使用者公布。文中指出了准确的在线电压稳定预测对及时、准确地更新ATC数据的重要性,提出了一种运用准稳态(QSS)逼近方式对考虑动态电压稳定约束的电力系统有效输电能力进行计算的新方法。在一个典型测试系统上,分别用该方法和全时域仿真方法做了仿真计算。计算结果表明,该方法能够满足计及动态电压稳定约束的ATC计算的准确度要求,同时,其计算速度是后者的10多倍,能够适应实时运行的需要,有效地满足了计算速度和准确度两方面的要求。     

一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的新方法

提出了一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的新方法。采用约束转换技术处理系统动态方程中的微分方程，将函数空间的优化问题转换为Euclidean空间的优化问题，并利用非线性互补方法求解。该方法以原一对偶内点法为基础，通过引入一个特性函数来处理互补性条件，克服了原对偶内点法在每次迭代中都必须保持正方向的缺点，在效率上有很大的提高。该文以7节点系统和36节点系统的计算结果为例证实了该方法的有效性和合理性。     

输电系统可用输电能力的概率模型及计算

将蒙特卡洛模拟法和灵敏度分析法相结合，以直流潮流为基础，建立了输电系统可用传输能力(ATC)计算的概率模型。应用蒙特卡洛模拟法合理考虑了输电系统中的不确定性因素；应用灵敏度分析法快速计算了输电系统ATC；两者结合，不仅可以得到ATC的数学期望及其概率分布，还可以得到影响输电系统ATC的主要因素，反映输电系统的薄弱点，为输电系统的规划和电力交易商的商业行为提供决策依据。测试系统的计算结果说明了该算法的正确性和有效性。     

考虑暂态稳定约束的可用功率交换能力计算的研究

建立了计及暂态稳定约束的计算电力系统可用功率交换能力(ATC)的数学模型,采用转子角约束作为暂态稳定约束,利用梯形法将表示暂态稳定约束的微分方程离散化为差分方程,从而将这一问题转化为只含有代数约束方程的非线性规划问题,并利用高效的原一对偶内点法求解。7节点和36节点系统的计算结果表明了本所建立模型及所用方法的有效性。     

基于实用动态安全域的紧急控制策略

研究了考虑紧急控制措施的扩展实用动态安全域临界面的迁移规律,并用紧急控制措施所引起的实用动态安全域临界面沿其外法线方向的迁移距离来表示紧急控制措施的有效性,给出了切机和切负荷以及二者配合操作的控制有效性的定量表示方法.据此提出了一种新的电力系统暂态稳定紧急控制方法,该方法通过选择不同的措施控制安全域临界面的推移,使扩展后的实用动态安全域能涵盖当前系统运行点,保证系统不会发生暂态失稳现象.在此基础上,通过把控制措施量化为一成本指标,建立了暂态稳定紧急控制的数学模型,并基于控制有效性灵敏度指标给出了该问题的优化策略.在10机39节点新英格兰系统上的测试结果表明了这种方法的有效性.     

考虑机组爬坡速率和网络安全的经济调度新算法

提出了考虑机组出力变化速率、线路潮流约束和断面传输功率约束的经济调度新算法。对机组出力变化速率的 2种情况进行了解释。对以微增网流法为基础的该算法的流程进行了详细的分析。用 IEEE 2 4母线系统对算法进行了验证。计算表明 ,算法对机组出力变化速率、线路潮流约束和断面传输功率约束的处理正确 ,计算速度快