免疫禁忌混合算法在电压稳定分析中的应用

针对目前系统静态电压稳定裕度计算中所用优化算法不能较好地满足实时性的要求,提出一种基于免疫禁忌混合算法的静态电压稳定裕度计算的新方法。该方法将自适应免疫算法和禁忌搜索算法有机结合在一起,通过改进的连续潮流法,可快速而准确地获取系统最大静态电压稳定裕度,在一定程度上弥补了传统优化算法效率上的不足。通过对IEEE30节点系统进行多次仿真计算。并与遗传禁忌混合算法、免疫算法的计算结果相比较,验证了该方法可行且有效。     

动态连续潮流与改进粒子群优化算法相结合的静态电压稳定分析

建立了静态电压稳定分析的优化数学模型,同时用精确罚函数的形式处理节点电压和发电机无功功率这两个状态变量的不等式约束.提出了一种动态连续潮流(Dynamic Continuation Power Flow,DCPF)与自适应混沌聚焦粒子群算法(Adaptive Chaotic Focusing Particle Swarm Optimization,ACFPSO)相结合求取最大静态电压稳定裕度的方法.该方法以静态电压稳定裕度最大为目标函数,用DCPF计算每一组控制变量对应的静态电压稳定裕度,将混沌算法引入到自适应聚焦粒子群算法中组成ACFPSO,利用ACFPSO进行最优控制变量组合的搜索.通过分析控制变量组合和静态电压稳定裕度的对应关系,找到提高静态电压稳定裕度的措施.对IEEE6、IEEE30节点系统的仿真计算验证了该算法的有效性.     

应用基于连续潮流算法的遗传算法进行静态电压稳定分析

由于电力市场的竞争机制使电网运行在电压稳定裕度很低的工作点,因此电力系统的电压稳定问题变得日益突出。章在分析电压稳定模型时考虑了负荷特性,建立了分析静态电压稳定的优化数学模型,提出了应用基于连续潮流算法的遗传算法求解系统的最大静态稳定裕度。对IEEE14节点标准网络的计算结果证明了模型的正确性以及算法的有效性。     

混沌鱼群算法计算静态电压稳定裕度

针对人工鱼群算法对初始值具有一定的依赖性,且易陷入局部最优解的缺点,将混沌算法引入到鱼群算法中组成混沌鱼群算法,并提出一种混沌鱼群算法和连续潮流算法结合求取系统的最大静态电压稳定裕度的方法.该算法在初始化鱼群,即变压器分接头等系统控制变量值时,采用混沌算法得到混沌矢量,并将其映射到控制变量约束范围内,可以增加控制变量初值的多样性.算法将待求解系统的静态电压稳定裕度的目标函数作为食物浓度值;将系统控制变量组成的行向量作为单个鱼个体;采用连续潮流算法分别计算整个鱼群中每条鱼处的食物浓度值,即稳定裕度,然后通过鱼群算法对控制变量进行更新,在全局范围内得到系统的最大静态电压稳定裕度.算例验证了算法的有效性.     

Arnodli算法在电力系统静态电压稳定分析中的应用

为了保证电网的安全稳定运行,在对特征值算法进行介绍的基础上,主要分析了Arnodli算法在电力系统静态电压稳定分析中的应用,并且对显式重启动Arnodli 算法的重启动向量进行了改进.使用改进后的算法,可以快速计算降阶雅可比矩阵的模最小特征值和相应的特征向量,从而求出静态电压稳定裕度,以及无功功率补偿装置的安装位置及容量等.实际大系统算例的计算结果表明:改进了重启动向量的Arnodli 算法,在应用于大型电力系统静态电压稳定性分析时,具有收敛速度快和数值稳定的特点,并有在线应用的潜力.     

输电系统静态电压概率安全分析

介绍了一种基于随机潮流和静态电压稳定域的输电系统静态电压稳定概率模型。该模型能够计及节点注入功率和元件故障的不确定性。采用随机潮流确定输电系统关键割集中线路的潮流概率分布,利用半不变量法和Gram-Charlier级数,得到割集静态电压稳定域中线路潮流的线性组合随机变量的概率分布函数;根据超平面形式的静态电压稳定域计算出静态电压不稳定概率;通过对所得概率指标进行分析,能够找到对系统静态电压不稳定概率影响最大的预想事故,分析结果可以帮助运行人员进行预防控制决策;以10机39节点New England系统为例验证了所提算法的有效性。     

一种提高电力系统静态电压稳定裕度的切负荷算法

电力系统运行过程中发现静态电压稳定裕度低于临界值时,应及时采取控制措施以提高静态电压稳定裕度。给出一种电力系统静态电压稳定裕度的在线估计和提高静态电压稳定裕度的切负荷算法。该方法首先利用节点静态电压稳定指标（voltage stability index,VSI）识别出系统的薄弱节点,然后通过电压幅值优化来提高薄弱节点的电压幅值进而达到提高静态电压稳定裕度的目的。我国某实际682节点系统的仿真表明所提切负荷方法具有计算量小、速度快等特点。     

动态连续潮流与改进细菌觅食算法结合的静态电压稳定裕度计算方法

针对静态电压稳定运行点的求取方法在速度和准确性方面存在的不足,提出一种动态连续潮流与改进细菌觅食算法结合的静态电压稳定裕度计算方法,从静态电压稳定裕度、动态连续潮流模型、状态变量的优化和细菌觅食算法等方法对该方法进行分析,并将实际算例结果与粒子群算法的计算结果进行对比,验证该算法的有效性和可行性。     

基于拟蒙特卡罗模拟和核密度估计的概率静态电压稳定计算方法

概率静态电压稳定计算能考虑电力系统中的随机因素,获得稳定裕度的统计数字和概率分布,是传统确定性的电压稳定计算方法的有效补充。文章研究了基于模拟法的概率静态电压稳定评估方法,通过引入拟蒙特卡罗模拟获得输入随机变量样本,以提高模拟法的计算效率,并采用基于扩散方程的核密度方法以准确获得稳定裕度的概率分布函数。将所提算法应用于IEEE 118节点系统和某省级电网的静态电压稳定分析。计算结果表明:相比于常用的模拟法,所提算法仅需要较少的采样规模即可获得较高的计算精度;随着外部直流馈入功率的增加和内部发电机开机的减少,该省网在低谷时段的电压稳定裕度低于峰荷时段的稳定裕度,即系统轻载时更加逼近稳定运行临界点。     

基于遗传禁忌混合算法的静态电压稳定裕度计算

提出一种基于遗传禁忌混合算法的静态电压稳定裕度计算的新方法.该方法将全局搜索能力强的遗传算法和局部搜索能力强的禁忌搜索算法结合在一起,通过改进的连续潮流法计算,可快速而准确地获取系统最大静态电压稳定裕度,并在一定程度上弥补遗传算法和禁忌搜索算法单独使用的不足.应用该混合算法对IEEE14节点系统进行仿真计算,验证了该方法可行且有效.     

基于子网络收缩的输电断面搜索方法

输电断面的强弱对整个电网的安全稳定性具有重要的影响。离线计算分析中主要采用人工分析的方式,而在线稳定评估系统应用中则需要能够自动识别系统的输电断面,以自动适应电网运行方式的变化。从实际电网输电断面的特点出发,针对高电压等级非电磁环网断面和电磁环网断面,提出了基于子网络自动收缩的输电断面搜索方法。首先,将整个网络按照厂站和供电区域进行简化。其次,以合并子网络所有送出线路为起点,关联子网络自动收缩,在所有功率送出线路中搜索高电压等级非电磁环网断面。以供电区域中的合并厂站功率送出高电压等级线路为起点,关联厂站自动收缩,在所有高电压等级功率送出线路中搜索电磁环网高电压等级线路。最后,采用华北-华中电网实际系统算例验证了方法的有效性。输电断面自动搜索是电力系统安全稳定状态在线自动分析的重要基础,具有重要的实际应用价值。     

电力系统电压调节器对浙江电网电压稳定性的影响

在介绍电力系统电压调节器（PSVR）控制原理的基础上,先采用连续潮流法定量地分析PSVR对浙汀电网静态电压稳定性的改善情况．再分别采用负荷突增法和轨迹灵敏度分析法定量地分析PSVR对浙江电网暂态电压稳定性的改善情况。计算结果表明,无论是从系统静态电压稳定还是暂态电压稳定的角度,电力系统电爪调节器均有利于系统电压稳定。     

基于动态分析方法的电网N-1关键支路识别

由于电力系统是强非线性时变系统,而传统的用戴维南等值参数评估系统电压稳定性的方法在具有动态特征的非线性电力系统应用上有很大局限性。基于非解析复变电力系统的动态分析方法,提出了评价N-1系统PQ节点电压稳定性的法向阻抗模裕度指标,并由此指标来判定N-1网络中电压稳定最薄弱的环节。另外,法向阻抗模裕度最小值决定系统电压稳定整体水平,通过开断标准IEEE14节点系统中的重要支路,计算出支路开断后PQ节点法向阻抗模裕度最小值。然后通过对比开断不同支路时对应的最小法向阻抗模裕度值,找出系统电压稳定性最弱时的开断支路,并将此支路视为关键支路重点监控,从而为电力系统的规划和调度提供参考。仿真结果验证了此方法的正确性和有效性。     

考虑新能源发电不确定性的静态电压稳定故障筛选与排序方法

为了有效地分析电力系统设备故障和新能源发电不确定性对系统静态电压稳定的影响,提出了一种考虑新能源发电不确定性的静态电压稳定故障筛选与排序方法。假设各新能源发电出力为均值,建立N-1故障场景下确定性的电压稳定临界点模型,根据所得的故障后负荷裕度筛选得到严重故障集。考虑风电和光伏发电的随机分布,建立故障场景下的电压稳定概率评估模型,采用随机响应面法求解获得故障场景的负荷裕度累积概率分布。根据负荷裕度累积概率分布,设计了2种故障后系统电压稳定性的排序指标,确定严重故障集的排序。IEEE 118节点标准系统的计算结果表明,所提故障筛选与排序方法是有效的,可以甄别和排序各故障场景下系统的概率静态电压稳定性;根据故障排序结果构建的电力系统概率电压稳定域有助于对概率稳定边界的分析和研究。     

基于XGBOOST-PSO提高受端电网电压暂态稳定的发电机无功优化方法

考虑发电机稳态输出无功对其支撑暂态电压恢复稳定能力的影响,基于机器学习研究优化发电机稳态输出无功提高电压对故障扰动保持暂态稳定能力的预防控制方法。该方法采用加权多二元表暂态稳定裕度指标量化母线暂态电压对不同预想故障扰动的综合稳定裕度,并基于指标排序确定稳定裕度薄弱母线。同时基于发电机无功调节对预想故障下各薄弱母线电压暂态稳定裕度综合作用灵敏度排序,选择作用灵敏发电机。在利用XGBoost建立根据系统稳态特征向量预测薄弱母线暂态电压稳定的分类模型基础上,以系统对预想故障扰动保持暂态电压稳定为约束、以减小发电机稳态无功调节对网损产生影响为目标,基于潮流计算寻优灵敏发电机稳态输出无功,以提高薄弱母线的暂态电压稳定性。最后采用雅湖直流接入江西电网的PSASP计算模型验证了所提方法的有效性。     

运用特征值法确定交直流系统电压失稳区

直流输电可以对其功率快速地进行调节,从而提高与直流系统相连接的交流系统的稳定性,所以交直流系统在国内外应用得越来越多,而研究如何定量地分析交直流系统的电压稳定性成为了当前比较迫切需要解决的问题。该文结合交直流系统的特点,采用改进的牛顿法求解交直流系统的潮流,在得到收敛潮流的最小特征值及其左右特征向量后,计算出各节点的参与因子,并以参与因子为依据,采用特征值法对在一定直流控制方式下的交直流系统进行电压稳定性分析,找出交直流系统的电压易失稳区,从而为采取相关措施提高整个交直流系统的电压稳定性提供有价值的参考依据。最后通过对一个9节点的交直流系统采用本文方法进行仿真计算,证明了本文所述方法的有效性和可行性。     

嵌入输入凸神经网络的静态电压稳定控制替代建模方法及其解析算法

电力系统静态电压稳定控制通常依赖于精准的物理建模,可能导致收敛和时效性问题。从数据驱动的角度出发,提出一种嵌入输入凸神经网络(ICNN)的静态电压稳定控制替代建模方法及其解析算法。利用ICNN精准地参数化由运行变量映射的凸非线性电压稳定边界;考虑ICNN的计算实时性和去迭代优势,将ICNN嵌入预防控制模型,替代电压稳定计算的非线性方程迭代过程,规避机理计算的收敛问题,从而生成电压稳定的凸非线性简化控制模型;通过解析ICNN的深度结构表达式推导出ICNN超参数驱动的控制梯度,提出有效耦合内点法的ICNN最速下降求解策略,实现电压稳定控制提效。IEEE 14节点系统和IEEE 118节点系统的测试结果表明,所提ICNN驱动的电压稳定凸非线性控制可有效耦合机理建模和数据模型,相比传统方法能更好地兼顾控制精度和计算效率,具有一定的在线应用潜力。     

考虑双馈异步风电机组无功极限的静态电压稳定概率评估

风电机组中双馈异步发电机(DFIG)恒电压运行时具备一定无功调压能力。为了准确评估含DFIG风电机组的电力系统电压稳定性,得到更为精确的临界功率或负荷裕度的统计信息,构建了考虑DFIG风电机组恒电压运行的无功极限的静态电压稳定概率分析模型,并采用蒙特卡罗法结合内点法加以求解。模型中将风电场接入节点作为PV节点,考虑了风机网侧变换器的注入无功功率,分析了风速随机性和相关性对风电机组注入无功功率和系统电压稳定性的影响。IEEE 118和300节点标准系统的计算结果验证了所提模型和方法的有效性。     

基于功率传输路径方法的山东电网电压稳定性分析

基于功率传输路径的分析方法,采用2006年典型运行方式数据进行了山东电网的电压稳定性研究。利用局部电压稳定性指标确定了系统电压稳定的薄弱区域,计算了负荷增长过程中西电东送和区域无功平衡关键路径的电压稳定性指标和关键发电机的无功储备指标,总结了影响系统电压稳定性的关键因素,电力系统安全评估软件(VSAT)的计算结果验证了该分析方法的有效性;对山东电网应用静止无功补偿器(SVC)提高电压稳定性的各种方案进行了对比分析,确定了最佳的配置地点。     

基于广域信息的电压稳定在线评估与无功电压协调控制方法

为提升系统全局电压稳定性,保证电网安全运行,亟需研究电网电压水平实时监测和系统无功电压动态控制方法。本文采用一种基于广域量测信息且兼具良好准确性与线性度的静态电压稳定指标,并结合综合隶属度函数法建立了综合考虑系统电压稳定裕度及系统网损的多目标最优潮流模型。该模型可对电压稳定裕度较低区域相关支路的电压稳定指标分配更高的优化优先级,以实现有效提升系统全局电压稳定性的目的。同时根据系统的不同运行工况确定目标函数权重系数的取值,以实现对系统运行经济性和电压稳定性重要程度的区分。采用IEEE 14节点系统和IEEE 57节点系统,应用Matlab编程验证了本文提出的无功电压控制模型及控制策略的合理性和有效性。