综合考虑多种电网安全主题的关键断面自动发现方法

在对实际电网关键断面选取特点进行归纳总结的基础上,提出了一种综合考虑多种电网安全主题的电网关键断面自动发现方法。该方法在电网拓扑结构和在线潮流状态的基础上,对电网进行电气分区,并根据不同的安全主题选择不同类型的关键断面:根据电网暂态安全主题的需要,选取分电气区间的联络线构成的长距离输电通道作为关键断面;根据电网热稳定安全主题,选取电压等级较高、传输功率大且相互间影响大的输电线构成的输电通道作为关键断面;根据负荷侧热稳定安全主题,选取电压等级较低、传输功率较大且相互间影响较大的输电线构成的输电通道作为关键断面。广东省电网算例测试结果表明:该方法准确考虑了电网中常见的安全主题,得到了不同种类的关键断面;关键断面结果不仅符合电网运行方式专家的给出的经验关键断面,也能够发现新的关键断面,结果具有合理可信。     

基于复杂网络理论的关键输电断面分析

关键输电断面对于电网的安全稳定运行与控制具有重要意义。提出一种基于复杂网络理论的关键输电断面自动搜索方法,为实现电网的实时状态监视与快速分析计算奠定了关键输电断面对于电网的安全稳定运行与控制具有重要意义。提出一种基于复杂网络理论的关键输电断面自动搜索方法,为实现电网的实时状态监视与快速分析计算奠定了基础。该方法利用输电介数指标识别由电网拓扑结构与潮流分布共同决定的关键输电线路,并结合复杂网络聚类算法构造适用于输电断面分析的电网分区方法;在分区的基础上,利用输电断面的特征及其与分区的关系,解决自动搜索过程中的充分性和必要性问题;最后,利用主导线路的输电介数实现了关键输电断面的重要性排序,克服后验式自动搜索方法中需要定量分析安全稳定裕度的缺陷。对中国电科院CEPRI-36系统和某省电网进行仿真计算,验证了所提模型和算法的有效性及对大电网的适应性。     

考虑热稳定极限下基于受电区域的输电断面自动搜索方法研究

电力系统实际运行通常以监控输电断面作为控制电网运行的重要措施,输电断面一般也是电网的薄弱环节,找出薄弱环节需要通过大量的人工计算分析,并考虑热稳定、暂态功角稳定和暂态电压稳定等多方面约束,费时费力。为提高分析效率,通过对大量实际电网的薄弱环节特性分析,提出了一种基于受电区域的电网输电断面的自动搜索方法,约束仅考虑线路和主变压器的热稳定。根据实时潮流状态,以重载线路和脆弱线路为基础,利用受电区域的层次递进搜索策略及其停止原则,获得供电区域和受电区域之间的联络线,即初始断面,最后根据初始断面的潮流方向以及支路开断分布系数来确定关键断面。算例表明了算法的实用性。     

考虑地理分区边界优化的电网关键输电断面辨识

针对电力系统薄弱环节辨识的需要,提出了一种考虑地理分区边界优化的电网关键输电断面自动搜索方法。以电网地理分区为基础,对厂站所属分区的合理性进行检验、优化,得到电网的分区简化结构图。结合图论原理,使用分区简化图的邻接矩阵和路径矩阵及相应矩阵逻辑运算完成输电断面的自动快速搜索。依据输电断面的传输容量及安全裕度定义了断面重要度指标,并根据该指标排序筛选出系统的关键断面。利用新英格兰39节点系统及某实际电网的算例仿真搜索系统关键断面,验证了该方法的实用性和有效性。     

电网精细规则在线自动发现系统架构与功能设计

提出了电网精细规则在线自动发现系统的架构,在关键断面在线自动发现的基础上,利用自动学习的方法,在线自动发现精细化的电网运行规则。开发了精细规则在线自动发现系统,阐述了系统中各核心模块的功能,包括：关键断面在线自动发现、初始规则获得、样本仿真、特征选择、规则生成等。四机双区域系统和某省级电网的算例测试表明：精细规则具有较...     

考虑不确定因素的关键输电断面分析

计及负荷与间歇式电源波动在网络中的传播特性,提出基于综合介数指标的系统关键支路辨识方法,用以全面反映特定运行环境、网络结构及运行方式下系统的薄弱环节。然后提出基于节点电气距离聚类的电网分区算法及其修正措施,避免漏选区内重要线路。最后,在电网分区的基础上根据输电断面特征选择关键支路主导的输电断面作为系统关键输电断面。IEEE39节点系统算例验证了该方法的有效性。实际应用时,可根据不同时段的负荷或间歇式能源波动特性以及系统运行方式的变化随时搜索系统关键输电断面,为有针对性地采取系统安全控制措施提供依据。     

计及关键支路的输电断面自动确定方法

对于大型电力系统,国内外提出了以输电断面作为反映实际系统运行安全水平的监控对象,并以此来提高系统运行控制的效率。然而,现有的输电断面识别方法未能充分考虑系统分析和监控的实际需要,不能保证系统运行安全水平评估的准确性。为此,提出了一种能够考虑制约输电能力关键支路的输电断面自动识别方法,以帮助调度运行人员找到可靠准确的控制策略。首先,根据网络结构和潮流状态自动搜索出系统中存在的断面形式;然后,在断面输电极限分析过程中,识别出影响断面输电能力的关键支路且将其作为断面实际监控对象,并给出能保证系统安全运行的控制策略。最后,通过在广东省电网的应用验证了文中所提出模型和方法的有效性。     

A Method for Automatic Discovery of Transmission Sections with Critical Branches Taken into Consideration

对于大型电力系统,国内外提出了以输电断面作为反映实际系统运行安全水平的监控对象,并以此来提高系统运行控制的效率。然而,现有的输电断面识别方法未能充分考虑系统分析和监控的实际需要,不能保证系统运行安全水平评估的准确性。为此,提出了一种能够考虑制约输电能力关键支路的输电断面自动识别方法,以帮助调度运行人员找到可靠准确的控制策略。首先,根据网络结构和潮流状态自动搜索出系统中存在的断面形式;然后,在断面输电极限分析过程中,识别出影响断面输电能力的关键支路且将其作为断面实际监控对象,并给出能保证系统安全运行的控制策略。最后,通过在广东省电网的应用验证了文中所提出模型和方法的有效性。     

基于N-1静态安全约束的输电断面有功潮流控制

输电断面的有功潮流控制是电网运行中的重要预防控制手段，基于直流潮流研究了输电断面的N-1静态安全潮流约束，分析表明断面潮流是节点注入功率的线性组合。运用支路开断分布系数分析了断面潮流与N-1状志下线蹄潮流的关系，指出其随着系统发电模式以及负荷模式的变化而改变，并提出了采用各种运行方式下断面潮流与N-1状态下线路潮流的比值变化范围来衡量断面潮流控制的合理性。算例针对实际电网运行中的输电断面有功潮流控制问题，结果表明．采用断面潮流控制必然趋于保守．在电网实时运行数据非常可靠的前提下，运行监视及控制直接采用线路开断后的计算潮流值将会显著提高受N-1静态安全约束的断面输送能力，对提高区域间的功率交换能力具有重要意义。     

输电线路的潮流介数及其在关键线路识别中的应用

根据输电线路在电网发电负荷节点对间的功率传输中被利用的程度,同时考虑发电容量和负荷水平的影响,提出输电线路的潮流介数指标,并以此作为辨识关键输电线路的判据。该判据能够适应电网不同运行方式下潮流分布的特点,量化了输电线路在全网功率传输中的作用和贡献,其物理背景更加符合电力系统实际。甘肃电网的实际算例表明,电网中输电线路的潮流介数具有显著的异质性特点,少数的几条输电线路在电网的功率交换中起到关键作用;基于潮流介数的相继故障方式下的负荷损失明显高于已有电气介数指标和随机故障方式;以潮流介数指标识别出的关键输电线路以及电网不同运行方式对潮流介数的影响结果,非常符合甘肃电网的实际运行特点;从而证明了利用潮流介数辨识关键输电线路的有效性。     

双向互动省地协调电压控制系统中的协调约束生成技术

双向互动省地协调电压控制模式符合智能电网的要求,具有广阔的应用前景.在该控制模式中,省、地两侧需要将各自的运行信息浓缩为协调约束(包括能力约束和期望约束)并提交给协调层供其决策.文中基于在线自适应分区结果,构造生成省调侧协调约束的优化模型;基于拓扑分区结果,构造生成地调侧协调约束的优化模型.省、地两侧通过实时求解上述优...     

电网关键断面及安全运行规则自动发现系统设计与工程实现

设计了电网关键断面及安全运行规则自动发现系统的架构,该系统在读取电网实时运行数据的基础上,自动发现适应于电网在线运行状态的关键断面,并利用自动学习方法,在线自动发现关键断面上的精细规则作为电网安全运行知识。阐述了系统中各核心模块的功能,包括关键断面在线自动发现、关键断面极限传输容量在线计算、海量仿真样本在线生成、特征选择、电网安全运行规则自动发现等。所设计的系统在广东实际电网中实现了在线应用,应用效果表明:该系统自动生成电网安全运行知识的速度快,能够满足在线应用每15min刷新一次的要求;同时,电网安全运行知识不仅能够涵盖已有的运行方式专家制定的离线知识,而且能够发现适应于电网在线运行方式的新知识,使得电网在线运行的安全性与经济性得到提升。     

一种大电网分区节点的快速选取方法

针对网架结构和电气距离在电网分区中的重要作用,提出了一种基于波纹扩散机理的大电网分区节点的快速选取方法。根据电力网络分区过程中是以高电压站点为支撑站点的特点以及波纹从中心源向外扩散时最先到达与中心源距离最短点的原则,将电力网络转换成拓扑图。然后通过模拟波纹扩散过程搜索距离源点最短路径在规定距离内的站点,将符合要求的站点与源点划分至同一分区。最后以500 kV/220 kV电网为例,选取500 kV站点为初始源点,最终确定以500 kV站点为支撑的电网分区。IEEE 39节点系统和华东地区某实际电网验证了所提方法的准确性和实用性。     

考虑新能源消纳和网损的分布式光伏集群出力评估方法

为解决配网中分布式光伏渗透率持续升高引起的网损增加、功率倒送、电压越限等问题,在对分布式光伏进行集群划分的基础上,提出了一种综合考虑新能源消纳和网损的分布式光伏集群出力评估方法。首先,以基于电气距离的模块度指标和有功平衡度指标作为综合划分指标,利用遗传算法对配网中的分布式光伏进行集群划分;然后,在集群划分结果的基础上,考虑储能的调节作用及网络安全稳定约束,以包含网损成本和弃光成本的配电系统经济成本最低为优化目标,提出了分布式光伏集群出力评估方法;最后,通过在扬州某地实际41节点系统上进行仿真分析,证明了所提评估方法的可行性和有效性,所提评估方法可以根据调度中心的需求提供分布式光伏集群出力评估数据。     

考虑新能源消纳和网损的分布式光伏集群出力评估方法

为解决配网中分布式光伏渗透率持续升高引起的网损增加、功率倒送、电压越限等问题,在对分布式光伏进行集群划分的基础上,提出了一种综合考虑新能源消纳和网损的分布式光伏集群出力评估方法。首先,以基于电气距离的模块度指标和有功平衡度指标作为综合划分指标,利用遗传算法对配网中的分布式光伏进行集群划分;然后,在集群划分结果的基础上,考虑储能的调节作用及网络安全稳定约束,以包含网损成本和弃光成本的配电系统经济成本最低为优化目标,提出了分布式光伏集群出力评估方法;最后,通过在扬州某地实际41节点系统上进行仿真分析,证明了所提评估方法的可行性和有效性,所提评估方法可以根据调度中心的需求提供分布式光伏集群出力评估数据。     

基于原-对偶内点法的输电断面有功安全校正控制方法

实施输电断面的识别与控制,对于电力系统防御连锁跳闸事故的发生以及整个系统安全可靠运行具有重要意义。提出了一种基于AP聚类算法的输电断面识别方法,选取各节点的负欧式距离,即考虑地理位置实现电力网络的分区,识别出初始的输电断面。在此基础上,结合网络中各线路的支路开断分布因子,将脆弱线路包含入输电断面的线路构成,从而识别出最终的输电断面。针对输电断面的控制,提出了一种有功安全校正方法。通过原-对偶内点法求解非线性规划模型,进行电力网络的潮流重构,实现消除断面内部线路的有功过载。对IEEE14节点和39节点网络进行了输电断面的识别,并对IEEE 39节点和118节点网络进行了有功安全校正的算例分析和验证。结果表明了所提方法的可行性和有效性。     

Two-stage optimization algorithm for short-term reactive power planning based on zonal approach

There are various methods for procurement of reactive power as an ancillary service in deregulated market environment. Reactive power market model based on voltage control zones and two-step optimal power flow algorithm is proposed in this paper. Zones are formed by splitting the power system or a control area of an interconnected power system into autonomous voltage sub-areas with sufficient reactive power reserves using the electrical distance method. Every zone formes a single reactive power market. First step of an optimization algorithm determines zonal reactive power prices based on generator's cost functions for reactive power production. Total cost minimization is the goal of the second optimization step where the final dispatching decision is made according to transmission losses and zonal reactive power prices respecting power system planned conditions and security constraints. Proposed algorithm is tested on IEEE 39 bus test system ensuring the system operator's minimal payment for reactive power and transmission losses, without jeopardizing power system security.     

基于复杂网络理论的电网分区及断面搜索方法

首先,为了解决传统边介数理论中电网潮流传输仅走最短路径的缺点,提出了加权极大边介数的概念,该指标在一定程度上结合了电网拓扑和当前运行方式对分区的影响,使得分区方法更适用于实际电网;进一步,提出了分区终止判据,有效地利用了关键支路,在减少了计算量的同时防止了孤立节点单独成区的现象发生;最后,在电网分区的基础上搜索割集得出断面。在某实际电网中的应用验证了该算法在关键断面搜索中的可行性。与现有的断面搜索方法相比,该算法能搜索出更薄弱的断面,并且不依赖于过载支路的选取,也不要求计算网络的所有割集,更适用于实际电网。     

Determination of location and amount of series compensation toincrease power transfer capability

This paper discusses the merits of an analytical method for determining the location and amount of series compensation to increase the steady state power transfer capability in the power system based primarily on cascading line overload considerations. Steady state transmission limits define the boundaries of a power system operating point. This paper presents tools to identify these boundaries and analytically estimates the change in the boundary limits due to the application of series and shunt compensation. The approach identifies critical lines that can initiate cascading line outages and identifies the optimal location and amount for series compensation. The methodology can also be used to select sites for devices that can extend the availability of power in flowgates