网损发摊决策研究

依据按比例分配原则,提出了一种在系统各用户之间分摊网损的新方法。该方法同时考虑有功／无功潮流的耦合性,将系统的潮流图等效成一个加权有向的信号流图,应用图论的方法对有功／无功潮流进行跟踪研究,可得各发电用户和负荷用户各自由于输电而承担的网损。     

一种基于潮流追踪的电力系统无功补偿方法

提出了一种旨在改善电力系统无功传输和降低有功网损的无功补偿点选择和补偿容量确定方法。该方法通过无功潮流追踪,获得负荷无功功率的传输路径,结合无功流动与支路有功网损的关系,定义了节点的网损分摊系数,进而根据系数的大小选择无功补偿点;推导了网损分摊系数对负荷无功功率的近似表达式,结合网损优化的近似模型,推导出了各补偿点最优补偿容量的计算公式;通过39节点测试系统,验证了该方法的有效性。所提出的网损分摊系数的物理概念清晰,计算便捷,据此进行的无功补偿对改善无功分布和降低网损均有较好的效果。     

应用边际网损系数法分摊网损

网损的大小受各节点注入有功和无功功率的影响,以此为依据,提出了边际网损系数法,根据各节点注入功率对网损的影响程度分摊网损。综合考虑了有功、无功对系统网损的影响,并能向用户提供正确的经济信号,引导潮流向有利于网损减小的方向分布。     

考虑网损及电压约束的发输电系统可靠性评估

基于直流潮流的有功调整模型广泛应用在发输电系统可靠性评估中,但其忽略了系统网损,当系统出现发电容量不足时,网损的存在会使系统切除更多的负荷,从而影响系统的可靠性;同时,该模型没有考虑系统电压/无功因素的影响,无法发现系统存在的电压问题.因此,将网损引入到可靠性评估的有功调整模型中,使系统状态调整后的交流潮流计算结果变得合理,避免出现平衡机出力越限问题;然后在潮流PQ分解法的基础上提出了电压/无功调整的线性化模型,以研究电压因素对系统可靠性指标的影响.最后,对IEEE-RTS系统进行了发输电系统可靠性评估,研究了网损及不同调压手段对系统可靠性指标的影响.     

基于潮流跟踪的网损分摊新方法

基于复合功率潮流跟踪算法,提出了一种新的网损分摊方法。首先对输电线路构建了一种新的解析模型,解析模型的参数是由线路潮流来决定的;其次,线路模型可以更合理地量化解决有功和无功潮流所引起的有功和无功损耗交叉影响;证明所提出的方法可以解决网络存在环流时网损分摊问题。     

基于集群划分的含分布式光伏配电网有功-无功多目标优化

随着高比例分布式光伏并网,配电网潮流随光伏出力波动,系统有功-无功优化面临新的挑战。建立了配电网网损最小、光伏消纳量最大和电压偏移最小的多目标优化模型,通过调节光伏逆变器出力和无功补偿设备的投切,实现配电网网损最小、光伏消纳率最大和电压偏移最小的目标。建立了基于电气距离和区域电压调节能力的集群性能指标计算方法,并基于指标计算结果将配电网划分为多个子集群,利用NSGAIII算法对子集群进行有功-无功优化。最后以一条实际10 kV配电线路和IEEE123系统为算例仿真验证,计算结果表明经划分后对子集群进行有功-无功优化相比于全局优化可以提高光伏消纳率、减少系统网损和减少节点电压偏移。验证集群划分方法和有功-无功优化模型的有效性。     

含光储联合发电系统的配电网双目标拓展无功优化

光储联合发电系统接入配电网给其优化调度带来了新的资源和挑战。分析了光储联合发电系统接入配电网后对配电网电压和网损的影响机理,揭示了光储系统的有功无功调控对配电网调压和降损的重要地位。构建了以系统有功网损最小和电压越限风险最小为优化目标的拓展无功优化模型。该模型在传统无功优化模型的基础上增加储能有功出力和光伏发电功率因数作为控制变量,丰富了有源配电网无功优化的内涵。采用带精英策略的非支配排序多目标优化遗传算法(NSGA-II)求取帕累托前沿,并根据模糊集理论选取最优折衷解。与多种无功优化方案进行仿真比较,结果表明所提出的双目标拓展无功优化模型能够实现含源配电网中有功潮流和无功潮流的协调优化,在充分挖掘系统节能降耗潜力的同时提高配电网电压运行安全裕度。     

大型交直流并联输电网网损优化理论及其在南方电网中的实现

交直流并联电网的网损优化问题与传统无功优化问题有很大不同,纯交流电网主要通过合理配置系统无功以降低网损,而交直流并联电网则是通过调整直流功率改变有功潮流分布,从而实现降低全网网损。尤其对于远距离、大容量、交直流并联送电的南方电网,调整交直流潮流分布降低主网网损则具有更加重要的意义。然而实际运行中主要依靠经验调整交直流潮流,亟需一种能够指导交直流输电网损优化的理论方法和适用于大规模系统的网损分析工具。该文系统分析交直流潮流分布影响网损的机理,提出相应网损优化最优潮流模型和最优等网损微增率原则。同时提出适用于大区电网规模的实用计算方法,在保留系统完整拓扑模型基础上实现算法的高准确性、稳定性和快速性。所提出的交直流并联电网网损分析理论和实用方法,已经应用于南方电网实际调度运行工作,并取得了较大的降损效益。     

均值–方差模型在风电并网系统无功优化中的应用

针对风电并网的无功优化问题,提出基于均值–方差模型的风电并网系统无功优化模型。该模型以有功网损的均值作为无功优化控制策略的经济性指标,以网损的方差作为风险性指标,同时考虑经济性和风险性;模型采用应用反向学习策略的群搜索算法进行求解。采用含风机和无功补偿装置的IEEE-14系统作为算例,将系统的有功网损优化结果和节点电压偏移量与传统的有功网损最小化这一目标函数的无功寻优控制策略结果进行对比,验证了所提出模型的有效性。     

粒子群优化算法与灵敏度分析在电力系统无功优化中的研究

分析应用粒子群优化算法的优缺点以及实际应用可行性,选取的目标函数是系统的有功网损最小,求出各节点的有功网损对无功的灵敏度,将灵敏度高的节点作为无功补偿节点,建立无功优化模型,采用粒子群算法进行求解。最后对典型系统IEEE-14节点系统的优化结果表明该算法和模型的有效性。     

基于场景概率潮流的电力系统无功优化研究

多风电场出力的随机性和互相关性特点对电力系统无功优化调度有着不可忽视的影响。针对这一问题,提出一种基于场景概率潮流的电力系统无功优化方法。该方法将风电出力场景化,结合概率潮流计算,以系统有功网损、发电机无功偏差和节点电压偏差期望加权值最小作为无功优化目标函数,利用粒子群算法求得各风电出力场景下的最优无功控制策略。在含多风电场的IEEE 30节点系统中对所提方法进行测试,并与确定性的场景无功优化方法相对比,验证了所提方法的有效性。     

风电并网系统中无功电源优化配置方案分析

分析了风电场无功电源的优化配置,针对实际运行状况,给出一种基于无功优化理论的静止同步补偿器(STATCOM)控制策略。利用风电场并网系统的无功优化数学模型和非线性原对偶内点法解决非线性规划问题的方法,实现了无功电源STATCOM的优化控制,并通过有功网损/灵敏度分析法确定并网系统的无功补偿点。在电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory中对某地区部分风电场并网系统进行无功电源配置。仿真结果表明,STATCOM配置方案对提高并网系统电压稳定性、有功网损和电压偏差有更好的改善作用,控制策略有效、可行。     

基于改进遗传算法的配电网无功优化

在传统无功优化模型的基础上,引入静态电压稳定裕度指标,建立了综合考虑系统有功网损最小、无功补偿容量最小和系统静态电压稳定裕度最大的配电网无功优化模型。根据节点无功2次电阻矩的大小,确定了待补偿节点以及各节点补偿容量的上下限。在基本遗传算法的基础上,对遗传操作进行了改进,提出了1种改进遗传算法。实例计算表明,采用该方法对配电网进行无功优化不仅可以降低有功网损,还能提高系统静态电压稳定性。     

LMP计算中网损处理方法的研究

针对节点边际价格(LMP)的求解,着重讨论了经典LMP计算模型及其改进模型对网络传输损耗的处理方法,提出了将支路有功网损折算到支路潮流的注入节点的方法,由该节点用户来承担网损费用,因而能够很好地符合网络潮流分布.同时采用交流潮流公式精确计算支路网损,然后将其代入网络传输约束方程,以显性的方式表达出来.最后以9节点系统为例,利用4种网损折算方法,求解不同负荷水平下各节点LMP及其分量,并对求解结果进行了比较.     

最优化潮流计算的多小水电地区电网经济运行方案

小水电地区电网潮流变化复杂,电网网损的波动受小水电出力的变化而变化,以某地区电网为例,首先分析了多小水电地区电网的运行特征和小水电出力特征。以网损最小为优化目标,采用遗传算法求解最优潮流问题,提出了针对不同电网结构和运行方式下,调整电网有功潮流、变电站主变投退和小水电无功出力的优化方案。最后,对变压器参数不匹配、35 kV母线电压不平衡、用户侧无功补偿容量不足等异常网损的机理进行了分析,并提出了相应的改善措施,为多小水电地区电网制定以实现网损最优为目的的运行方案提供理论依据。     

基于灵敏度分析的电力系统无功优化方法研究

无功功率合理优化可以降低网损,提高系统运行经济性。本文基于灵敏度分析提出无功功率优化方法,可以快速调节系统无功功率,方法简单有效。通过计算各无功可调节点对网损的实时灵敏度,根据灵敏度计算结果调节无功功率,可以有效减少系统有功网损。最后,通过某实际系统算例验证了本文方法。     

市场条件下考虑网损的电厂有功功率分配

介绍了一种在市场条件下进行电厂有功功率分配的方法,有功功率的分配主要按照各个电厂的上网报价来进行。考虑了各机组发电功率传送到负荷用户所造成的网络损耗,用潮流分析的方法进行网损的分摊,计及各机组分摊的网损来修正原始报价,然后再进行有功分配直至最佳,这种方法增强了发电出力分配的合理性。     

基于系统有功网损-风速灵敏度的双馈机风电场并网位置研究

关于风电并网对网损影响的分析,有助于风电系统安全经济运行,但是现有网损灵敏度指标,不能直接反映风速波动影响。在最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方式下,考虑双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)内部损耗时,有功出力与定子电压有关,在潮流求解前未知。基于并网DFIG潮流模型,拓展网损灵敏度算法,提出电网有功网损对风速的灵敏度模型,以反映有功网损受风速影响及趋势。量化DFIG不同无功控制方式对网损及风速灵敏度的影响。考虑风速概率区间分布,综合分析灵敏度结果对风电场选址和双馈感应风电机组无功控制方式的辅助参考价值。算例结果证明了所提灵敏度模型的可行性和正确性。     

考虑新能源接入的配电网两阶段有功无功协调降损方法

随着新能源的大规模并网,因其具有的波动性和不确定性,给配电网的降损工作带来新挑战。提出基于二阶锥规划的配电网日前日内两阶段有功无功协调降损方法。利用二阶锥规划对潮流模型进行松弛,并对非线性离散设备进行线性化,使该问题成为一个非凸的混合整数规划问题;考虑配电网有功无功的强耦合性,在日前阶段通过有功无功协调配合降低配电网的网损,并利用日前阶段慢响应设备的优化结果以及日内短时间尺度的新能源出力预测,对配电网系统进行日内阶段的滚动无功降损优化,保证系统安全运行的同时也满足了经济性需求;通过在改进的IEEE 33节点系统上进行仿真计算,验证所提方法的可行性。     

市场条件下考虑网损的电厂有功功率分配

介绍了一种在市场条件下进行电厂有功功率分配的方法，有功功率的分配主要按照各个电厂的上网报价来进行。考虑了各机组发电功率传送到负荷用户所造成的网络损耗，用潮流分析的方法进行网损的分摊，计及各机组分摊的网损来修正原始报价，然后再进行有功分配直至最佳，这种方法增强了发电出力分配的合理性。