基于停运连续潮流和双向潮流追踪的潮流解恢复控制方法

针对导致潮流方程无解的支路型故障,提出了一种基于潮流追踪的潮流解恢复控制策略。首先将故障支路用支路两端节点的等值功率源替代,从网络中移去故障支路。减小等值功率直到极限点,极限点处剩余的等值功率量是超出故障后网络传输能力的功率量,将其作为控制裁减量。然后采用潮流追踪算法,将所得裁减量向发电机和负荷节点分配,以确定减负荷和减发电的节点以及各自的裁减量。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于潮流追踪和机组再调度的割集断面功率控制方法

给出一种基于潮流追踪和发电机再调度的割集断面潮流控制方法。首先用潮流追踪,将割集断面调控量逆潮流方向追踪至供出的发电机节点,以确定潮流供出侧的发电调控量;继而将割集断面调控量顺潮流方向追踪至受影响的负荷节点,并将受影响的负荷量进行逆向二次追踪,以确定功率接受侧的发电变动量。该控制方法仅通过改变发电机调度方式(再调度)来实现,用户负荷供应不受影响。利用10机39节点等系统验证表明,该方法可在大范围内对断面潮流实施精确控制。     

基于潮流追踪和机组再调度的割集断面功率控制方法

给出一种基于潮流追踪和发电机再调度的割集断面潮流控制方法。首先用潮流追踪,将割集断面调控量逆潮流方向追踪至供出的发电机节点,以确定潮流供出侧的发电调控量;继而将割集断面调控量顺潮流方向追踪至受影响的负荷节点,并将受影响的负荷量进行逆向二次追踪,以确定功率接受侧的发电变动量。该控制方法仅通过改变发电机调度方式（再调度）来实现,用户负荷供应不受影响。利用10机39节点等系统验证表明,该方法可在大范围内对断面潮流实施精确控制。     

基于复杂网络理论计及校正控制的电力系统连锁故障模型

为在基于复杂网络理论的连锁故障模型中计及校正控制的影响,提出基于潮流追踪的按比例削减负荷与有功网损最小的最优潮流模型相结合的校正控制方法。该方法采用潮流追踪技术,在节点故障后形成的孤岛子系统中,根据转移负荷确定负荷削减区域,并进行削减负荷。基于复杂网络理论提出计及该校正控制方法的电力系统连锁故障模型。该模型克服了只在拓扑层面对连锁故障描述的缺陷,能够反映负荷分布的变化对连锁故障的影响。通过对IEEE 30节点系统的仿真计算验证了所提校正控制措施的可行性和有效性。仿真结果表明,所提校正控制措施可在负荷分布均匀时减小连锁故障发生的规模。     

解列后电力孤岛的校正控制策略研究

当失稳系统实施主动解列控制后,被分割成独立的2个或者2个以上的不稳定电力孤岛,此时,必须快速采取有效的校正控制措施,保证各个电力孤岛稳定运行。提出了基于解列断面双向潮流跟踪算法和直流潮流算法的电力孤岛快速实时校正控制策略。通过对解列断面潮流进行追踪,得到孤岛内的调整对象（发电机和负荷）和调整量,再利用直流潮流算法进行校验,使得各孤岛在满足安全稳定约束条件下保持暂态稳定。通过新英格兰39节点系统验证了所述方法的有效性和适应性。     

输电断面的有功安全预防-校正负荷调整算法

当输电断面支路出现重载时,应启动预防控制措施,避免线路过载;当切除过载线路可能引发输电断面连锁跳闸时,应启动过载校正措施,消除支路过负荷;必须切负荷时,应尽量减少切负荷量。采用原-对偶内点法求解非线性规划模型,获得消除支路过负荷的控制方案。为了将有功校正算法应用于机组调整能力有限的地区电网,将有功校正的主要调整对象扩展到负荷节点。依据负荷节点对降低越限支路和重载支路潮流的综合作用提出综合灵敏度概念,并根据该概念确定加减负荷节点。利用反向配对技术,模拟负荷在送电端或受电端内的相邻节点间转移,达到消除支路过负荷的目的。针对某地区电网进行仿真计算,表明所提出控制算法的有效性。     

潮流追踪迭代算法

该文在对潮流流动机理进行深入分析的基础上,提出了一种新的快速准确潮流追踪算法,在潮流追踪过程中,考虑了有功与无功功率之间的影响,是完全意义上的有功和无功功率追踪,算法中采用了有功功率与无功功率追踪的迭代进行方式,从而克服了在有功与无功功率通路不同的情况下无法进行准确追踪的困难。由于充分利用了电压分布的特点,将节点电压的幅值和角度作为水平位分别对有功和无功功率进行追踪,在确定节点追踪顺序中避免了对节点和线路的搜索,可显著提高计算速度,因为该算法中同时对有功和无功功率进行追踪,故计算结果准确,该算法直观,清晰,计算快速,准确,数字算例表明,文中的观点是正确的,所提出的迭代算法是有效的。     

有功、无功功率分摊与网损分摊的研究(三)拓扑潮流分析

根据文[1][2]的网络损耗分摊理论以及线路充电无功分摊方法,在常规潮流解算的基础上,利用网络拓朴和比例共享原则,得出了线路有功潮流与有功负荷和有功损耗,或者有功发电和网络有功损耗之间的关系;线路无功潮流与负荷无功和网络无功损耗的关系;进而得出有功、无功联合输电设备的利用份额,联合网损分摊的数学模型.开发了简捷实用的复杂电力系统分析程序.本文分析方法能够回答电力市场参与者所关心的各种问题,能增加电力市场的透明度.     

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。     

有功潮流追踪优化建模及其应用

传统潮流追踪在节点计算线路分摊时使用了比例分摊假设,所建立的模型一般为代数模型。以有功网络流为对象建立了有功潮流追踪数学优化模型。模型放松了比例分摊假设,从潮流追踪求解空间角度,建立了潮流追踪物理属性约束和决策约束,拓展了有功潮流追踪的范围,具有广泛的应用前景。通过负荷节点电价和电价竞争力2个应用案例进行了说明。应用于负荷节点电价计算时,以方差最小,体现公平地共享输电网,并使用简单算例进行了验证。应用于电价竞争力计算时,探索了各负荷电价竞争力的关系,提供了负荷电价竞争力更多的信息,最后使用实例验证潮流追踪对负荷之间电价竞争力的影响。     

多支路开断潮流转移识别及防连锁过载策略研究

为有效防止发生连锁跳闸,基于直流潮流补偿原理推导了用于快速预估多支路开断后潮流分布的支路开断分布因子(LTDF)的计算方法,结合改进的严重度函数,给出了用于评价支路受潮流转移影响程度的过载严重度指标和关键支路集的概念及其求解过程,对单支路或多支路开断同样适用。在此基础上研究了减载优化模型和基于广义灵敏度和关键支路集的减载策略,采用该策略对New-England 10机39节点系统进行算例分析,结果表明;该方法可有效预估多支路开断后潮流,能在准确识别潮流转移的基础上以最小的调整量快速消除过载,并确保其余支路不过载。     

基于最小不匹配函数的低压减载算法研究

为了恢复故障后潮流的可解性，提出了一个新的算法用来决定最小负荷减载问题。应用Damped Newton-Raphson法，以潮流方程的不匹配函数最小为优化目标，来识别弱节点，以确定最佳减载策略；将求解最小不匹配函数获得的最弱节点电压设为已知量，将负荷减载节点的负荷承载系数作为一个新的未知量，以计算修改后的最小不匹配函数，估计最小负荷减载量，并应用简单的P-V曲线法对估计结果进行修正，以提高计算精度。通过New-England 39节点系统和IEEE 30节点系统算例表明，此算法简单有效，易于实现。     

静态安全分析中的联动切负荷算法

将导致潮流无解的故障的联动切负荷方案分解成恢复潮流解和切负荷量优化2个子问题。为恢复故障后的潮流可解性,提出了一种快速恢复潮流解的切负荷算法,进而利用基于灵敏度的线性优化消除恢复潮流解后的系统越限现象;若恢复潮流解后系统不存在越限现象则通过扩展潮流方程减少切负荷量。IEEE24节点和我国某实际682节点系统的算例表明本文所提方法简单、有效。     

An improved under frequency load shedding strategy based on dynamic power flow tracing

Under frequency load shedding is an effective approach to maintain or restore the steady-state operation of the power system when frequency accidents occur. An improved under frequency load shedding strategy based on dynamic power flow tracking is proposed. The expression of the kinetic energy theorem in power system is derived and combined with the power flow tracing method to analyze the relation between system energy distribution and its frequency. The power system frequency influencing factors are then constructed and applied to find the reasons of frequency decline and to quantify the contributions of the mechanical power of the generators, the load power and the transmission losses for the frequency deviation. Finally, considering a variety of unbalanced power scenarios in the system, the modified load shedding strategy is designed. Based on the results of dynamic power flow tracing, the strategy can choose the suitable load node to control, and the defined load frequency contribution indicator is utilized to determine the load shedding amount which each control object undertakes. The proposed methodology is verified by the fault scenarios when the generator sets mistakenly cut off and the trip of important tie-lines in the IEEE 39-bus system. Compared with the conventional strategies, the proposed strategy is more selective, can reduce the blackout range, and improve the effect of stable frequency recovery.     

An enhanced cascading failure modelintegrating data mining technique

Under frequency load shedding is an effective approach to maintain or restore the steady-state operation of the power system when frequency accidents occur. An improved under frequency load shedding strategy based on dynamic power flow tracking is proposed. The expression of the kinetic energy theorem in power system is derived and combined with the power flow tracing method to analyze the relation between system energy distribution and its frequency. The power system frequency influencing factors are then constructed and applied to find the reasons of frequency decline and to quantify the contributions of the mechanical power of the generators, the load power and the transmission losses for the frequency deviation. Finally, considering a variety of unbalanced power scenarios in the system, the modified load shedding strategy is designed. Based on the results of dynamic power flow tracing, the strategy can choose the suitable load node to control, and the defined load frequency contribution indicator is utilized to determine the load shedding amount which each control object undertakes. The proposed methodology is verified by the fault scenarios when the generator sets mistakenly cut off and the trip of important tie-lines in the IEEE 39-bus system. Compared with the conventional strategies, the proposed strategy is more selective, can reduce the blackout range, and improve the effect of stable frequency recovery     

基于最优负荷削减的小世界电网连锁故障模拟

现有小世界电网连锁故障模型中,故障严重程度的评价指标不能很好地考虑故障后系统运行情况,且计算方法过于简化,为此,提出以最小失负荷百分比作为连锁故障发生后评价故障严重程度的指标,并运用基于直流潮流的负荷削减最优化模型计算最小失负荷量,从而对基于节点电气介数的连锁故障模型的模拟过程进行改进.系统受到攻击后,该方法通过重新调度系统中的发电功率来消除系统约束违限,在无法避免负荷削减时使负荷削减量最小.算例结果验证了该方法的有效性     

基于多支路开断和关键支路集的快速潮流转移识别

为快速识别实时潮流转移,基于直流潮流-补偿原理推导了用于快速预估多支路开断后潮流分布的支路开断分布因子(Line Tripping Distribution Factors,LTDF)的计算方法,结合改进的严重度函数,给出了用于评价支路受潮流转移影响程度的过载严重度指标和关键支路集的概念及其求解过程,对单支路或多支路开断同样适用,为后续减载控制策略缩小了分析范围。对New-England 10机39节点系统的算例分析表明,该方法可准确预估开断后潮流,快速有效识别受潮流转移影响严重支路,克服了以往仅用分布因子去评价支路受潮流转移影响程度的不确切性和漏选重要支路的不足,具备合理性、可行性及快速性。     

基于频率影响因素的低频减载策略

频率稳定是电力系统稳定性的重要内容之一,而现有的分析方法尚不能分析各个负荷对频率的影响。因此,文中将电力系统动能定理和潮流追踪算法相结合,提出了一种频率影响因素分析方法。基于这种分析方法提出了一种低频减载策略,根据故障发电机会减少对负荷供电的特性,构造出负荷切除因子,对特定的负荷进行切除。在IEEE 10机39节点系统中的仿真分析表明,所提出的低频减载方法能够有针对性地切除与故障发电机相关的负荷,有利于频率的快速恢复。     

基于广域同步测量系统的预防连锁跳闸控制策略

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电事件发生的重要因素，严重地威胁着电力系统的安全运行。该文针对潮流转移引起的连锁跳闸问题，提出了一种基于广域同步测量系统(WAMS)的预防连锁跳闸控制策略。利用网络支路电流与注入电流之间的关系，提出了最佳切机、切负荷控制点的选取原则，在此基础上推导了切机、切负荷控制量的计算方法，并提出了这一预防连锁跳闸控制策略的流程；同时，给出了控制策略中涉及到的动态过程中切机、切负荷前支路电流的计算方法。最后，文中对新英格兰10机系统进行了发生潮流转移情况下切机、切负荷控制策略的仿真，验证了该控制策略的有效性。