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。     

基于规则的无功潮流调整方法

最优潮流虽可实现无功功率的合理分布，但需借助一定的目标函数并通过一定的优化方法才能求得，过程复杂，计算效率较低。常规潮流的计算效率虽可保证，但无功功率的分布结果过分依赖于PV节点和平衡节点的选取，人为性较大。针对这一问题，基于无功功率的区域平衡分析及与电气距离相关的无功功率分配因子的求取，提出无功功率的平衡规则及基于规则的无功潮流调整方法。此方法无功迭代过程的节点无功功率失配量依据无功平衡规则进行补偿，并在迭代过程的后期通过一定的交接规则平滑过渡到常规潮流，促使整个算法快速收敛。研究结果表明，所提方法能在满足节点电压和无功功率约束的前提下使系统的无功潮流得到合理调整，并取得就地平衡的效果。     

牛顿法最优潮流的改进

对牛顿法最优潮流提出了改进措施 ,将发电节点有功功率、无功功率以及补偿节点无功功率作为状态量处理 ,通过拉格朗日乘子求取Pgi和Qgi,简化了不等式约束的处理 ,改进后的方法不再需要罚函数法。改进后的算法程序实现简捷 ,计算速度快 ,收敛性能好 ,计算结果准确可靠     

牛顿法最优潮流的改进

对牛顿法最优潮流提出了改进措施,将发电节点有功功率、无功功率以及补偿节点无功功率作为状态量处理,通过拉格朗日乘子求取Pgi和Qgi简化了不等式约束的处理,改进后的方法不再需要罚函数法.改进后的算法程序实现简捷,计算速度快,收敛性能好,计算结果准确可靠.     

孤岛微电网潮流的类奔德斯分解算法

在传统Newton-Raphson潮流算法中一般仅定义平衡节点、有功功率—电压节点、有功功率—无功功率节点这三类节点,难以直接使用传统Newton-Raphson潮流算法求解含下垂控制策略的微电网潮流问题。提出一种类奔德斯分解的潮流计算新方法,将采用下垂控制策略的孤岛微电网的潮流计算问题分解成传统Newton-Raphson潮流计算子问题和下垂节点更新子问题,通过两个子问题的交替迭代获取潮流解。该方法将一个复杂的原问题分解成了两个简单的子问题,实现了原问题的高效、快速求解。通过算例分析,验证了所提方法的可行性和有效性。     

广义潮流计算

本文研究了广义潮流算法。该算法将各种类型的节点引入潮流计算,并将线路的有功功率给定及无功功率给定作为潮流平衡方程。进而研究了广义牛顿一拉夫逊潮流算法及广义快速分解潮流算法,对IEEE14节点及30节点系统进行了计算,得到了较好的结果。     

考虑自动装置控制策略的故障后潮流快速计算方法

大电网交直流故障引发的不平衡功率可能导致局部电网超出稳定极限或中枢母线电压越限,严重情况下会诱发连锁故障或大停电,为了准确模拟故障发生后电网过渡到稳态时的潮流分布情况,确定事故处置策略的有效性,本文提出了一种考虑自动装置控制策略的故障后潮流快速计算方法。根据安控系统、系统保护装置、发电机一次调频、自动发电控制和自动电压控制等自动装置在不同时间尺度上对交直流故障后电网节点有功功率注入量和无功功率注入量的影响,模拟各类自动装置的动作时机和动作策略,形成从故障发生到稳态过程的系统潮流,从而确定过载设备、潮流越限稳定断面和电压越限关键母线,为大电网在线控制决策提供依据。通过对实际电网在线数据的案例分析验证了该方法的有效性和实用性。     

基于知识经验和深度强化学习的大电网潮流计算收敛自动调整方法

针对目前大电网潮流计算不收敛所带来的人力和时间成本消耗问题,提出了一种基于知识经验和深度强化学习的潮流计算收敛自动调整方法。首先介绍了潮流计算收敛调整的知识经验和深度强化学习的基本概念与原理,然后设计了强化学习的状态、动作空间和多重奖赏,以及深度神经网络的网架,再通过在强化学习中加入知识经验,缩小搜索空间,并模拟人调整的过程,先平衡有功功率再平衡无功功率,使搜索具有方向性,构建了潮流调整策略。在平衡无功功率时,利用Dijkstra算法以最优路径的方法,定位出无功功率可能不平衡位置附近的电容器和电抗器。最后,利用改进CEPRI36节点系统和东北电网实际系统验证了方法的有效性。     

大型互联电网交流计划潮流算法

在中国电网,交流计划潮流计算是校核计划安全性的重要基础。该文提出适用于大型互联电网的交流计划潮流算法。首先确立计算必须遵循的忠实性、分区域、真实性和可选择等4个原则;然后给出基于多断面控制法的实现方案。提出分阶段逐步逼近有功计划的方法,并给出3种不同的不平衡功率分配方式;提出以相似潮流中无功分布为初值并根据有功潮流相似度决定参数变化范围的无功调整方法。所提算法的有效性用 IEEE 39节点和中国国家电网的算例进行了验证。所提算法收敛性强,能给出与计划值和电网实际情况高度接近的潮流结果,具有良好的推广应用价值。     

基于功率注入法的UPFC潮流分析算法研究

基于功率注入法提出了一种舍UPFC的输电系统潮流计算模型,将UPFC引起的附加注入有功和无功功率作为独立的状态变量,避免了由于引入UPFC而引起的振荡或者发散,潮流的收敛速度快。IEEE-9节点系统验证了本算法的有效性。     

基于PSD-BPA的电网运行方式数据自动整合与调整方法

为了提高电网运行方式制定及潮流分析的时效性与准确性,以快速形成用于调度计划校核或实际运行状态评估的运行方式潮流数据为目的,提出了一种多源数据自动整合和潮流自动调整方法。首先,以电网运行方式为基础,将电网的调度计划或实际运行数据与电网模型数据整合,形成完整的PSD-BPA格式的运行方式。然后根据数据整合后有功及无功功率不平衡量及其在电网中的分布情况,逐区域调整分区功率,形成满足功率平衡的运行方式。最后通过计算系统的最弱传输路径,调整运行方式潮流收敛性,形成最终满足分析要求的运行方式,为调度计划校核或实际运行状态评估提供初值。云南电网的实际应用结果表明了该方法的有效性和实用性。     

基于内点法考虑风电穿透率的区域间可用输电能力研究

根据鼠笼异步风力发电机（SCIM）无功功率对机端电压和有功功率的表达式,修正了原-对偶内点法中的雅可比矩阵和海森矩阵,协调了算法的计算精度与迭代效率。采用连续潮流法计算了不同节点的穿透功率极限,得到SCIM和恒功率因数控制的双馈感应风力发电机（DFIG）不同穿透率下的可用输电能力（ATC）值。仿真结果表明,联络区域节点接入风电场大幅提升送电区与受电区间的ATC,而对于送电区的风电接入情况结论相反;DFIG的功率因数对ATC有较大的影响;通过合理的补偿措施可解决某些并网方式下算法收敛于局部最优解的问题,多节点电压越限为陷入局部最优的主因。     

基于内点法考虑风电穿透率的区域间可用输电能力研究

根据鼠笼异步风力发电机（SCIM）无功功率对机端电压和有功功率的表达式,修正了原-对偶内点法中的雅可比矩阵和海森矩阵,协调了算法的计算精度与迭代效率。采用连续潮流法计算了不同节点的穿透功率极限,得到SCIM和恒功率因数控制的双馈感应风力发电机（DFIG）不同穿透率下的可用输电能力（ATC）值。仿真结果表明,联络区域节点接入风电场大幅提升送电区与受电区间的ATC,而对于送电区的风电接入情况结论相反;DFIG的功率因数对ATC有较大的影响;通过合理的补偿措施可解决某些并网方式下算法收敛于局部最优解的问题,多节点电压越限为陷入局部最优的主因。     

基于内点法考虑风电穿透率的区域间可用输电能力研究

根据鼠笼异步风力发电机（SCIM）无功功率对机端电压和有功功率的表达式,修正了原-对偶内点法中的雅可比矩阵和海森矩阵,协调了算法的计算精度与迭代效率。采用连续潮流法计算了不同节点的穿透功率极限,得到SCIM和恒功率因数控制的双馈感应风力发电机（DFIG）不同穿透率下的可用输电能力（ATC）值。仿真结果表明,联络区域节点接入风电场大幅提升送电区与受电区间的ATC,而对于送电区的风电接入情况结论相反;DFIG的功率因数对ATC有较大的影响;通过合理的补偿措施可解决某些并网方式下算法收敛于局部最优解的问题,多节点电压越限为陷入局部最优的主因。     

基于内点法考虑风电穿透率的区域间可用输电能力研究

根据鼠笼异步风力发电机（SCIM）无功功率对机端电压和有功功率的表达式,修正了原-对偶内点法中的雅可比矩阵和海森矩阵,协调了算法的计算精度与迭代效率。采用连续潮流法计算了不同节点的穿透功率极限,得到SCIM和恒功率因数控制的双馈感应风力发电机（DFIG）不同穿透率下的可用输电能力（ATC）值。仿真结果表明,联络区域节点接入风电场大幅提升送电区与受电区间的ATC,而对于送电区的风电接入情况结论相反;DFIG的功率因数对ATC有较大的影响;通过合理的补偿措施可解决某些并网方式下算法收敛于局部最优解的问题,多节点电压越限为陷入局部最优的主因。     

基于神经网络的电网运行趋势估计算法及应用

未来方式的待校核断面潮流的生成是安全校核分析的基础。针对现有前瞻性潮流计算方法的收敛性差、功率分配方式与实际潮流不同等问题,提出基于神经网络的电网运行趋势估计算法。将发电计划、负荷预测和检修计划与历史断面潮流进行匹配,寻找与未来方式相似的历史潮流断面作为计算初值。根据相似断面潮流初值和计划类数据,利用趋势估计算法将相似潮流调整至满足计划数据、断面传输功率约束的平衡潮流。利用神经网络训练历史真实潮流数据,将平衡潮流修正至接近于实际运行情况的前瞻性潮流。通过IEEE9节点算例和实际系统算例验证了算法的准确性和适用性。     

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.     

基于内点法考虑风电穿透率的区域间可用输电能力研究

根据鼠笼异步风力发电机(SCIM)无功功率对机端电压和有功功率的表达式,修正了原-对偶内点法中的雅可比矩阵和海森矩阵,协调了算法的计算精度与迭代效率。采用连续潮流法计算了不同节点的穿透功率极限,得到SCIM和恒功率因数控制的双馈感应风力发电机(DFIG)不同穿透率下的可用输电能力(ATC)值。仿真结果表明,联络区域节点接入风电场大幅提升送电区与受电区间的ATC,而对于送电区的风电接入情况结论相反;DFIG的功率因数对ATC有较大的影响;通过合理的补偿措施可解决某些并网方式下算法收敛于局部最优解的问题,多节点电压越限为陷入局部最优的主因。     

基于内点法考虑风电穿透率的区域间可用输电能力研究

根据鼠笼异步风力发电机（SCIM）无功功率对机端电压和有功功率的表达式,修正了原-对偶内点法中的雅可比矩阵和海森矩阵,协调了算法的计算精度与迭代效率。采用连续潮流法计算了不同节点的穿透功率极限,得到SCIM和恒功率因数控制的双馈感应风力发电机（DFIG）不同穿透率下的可用输电能力（ATC）值。仿真结果表明,联络区域节点接入风电场大幅提升送电区与受电区间的ATC,而对于送电区的风电接入情况结论相反;DFIG的功率因数对ATC有较大的影响;通过合理的补偿措施可解决某些并网方式下算法收敛于局部最优解的问题,多节点电压越限为陷入局部最优的主因。