关于暂态稳定不确定性分析的评述

从随机变量、概率模型、概率算法以及特定场景下的暂态稳定评估等方面,回顾国内外对暂态稳定概率分析和风险分析的研究和现状,归纳各种分析方法的原理及优缺点,讨论减少计算量的技术,探讨暂态稳定性概率分析及风险分析的发展方向.指出在计算失稳概率时尽量采用灵敏度分析技术来代替抽样仿真,将大大减少计算量.提出用最优稳定控制的代价来反映经济损失,即用主动停电造成的损失代替系统失稳后不受控停电的损失,使风险值可以实际计算.     

电力系统静态稳定概率计算的几种新方法

目前电力系统静态稳定性的分析方法普遍存在着两个问题。一是计算量大，这是由于 电力系统是一个大系统，系统模型的维数通常很高；二是计算精度较低，这是由于目前的分 析方法 中存在着多步逼近的过程，当系统参数的偏差量较大时，在静态稳定概率的估计上容易产生 较大的误差。以上两个问题的解决对电力系统静态稳定概率分析方法的实用化将起关键的作 用。文中在前人工作的基础上，提出了计算电力系统静态稳定概率的几种方法，它们是 二阶灵敏度法、多项式曲线拟合法及神经元网络学习法。这些方法可以在一定程度上克服上 述的两个问题。将这些方法用于一个11节点电力系统，计算结 果表明了这些算法的有效性。     

基于半不变量的电力系统静态稳定性概率分析

提出一种基于半不变量的随机静态稳定模型,能够在计算系统概率潮流的同时,应用静态稳定性分析的经典判据,通过对随机变量的简单运算直接给出所研究运行方式失去静态稳定的概率.算例表明了该方法的可行性.     

基于能量函数的暂态稳定概率分析方法

考虑到系统故障类型，故障位置，故障切除时间以及系统负荷水平的随机特性，传统的确定型稳定分析方法不足以反映系统的这些概率特性，因此概率稳定分析是对传统确定型稳定性分析方法的一种重要补充，文中提出一种基于能量函数的暂态稳定概率评估方法，分析了能量裕度与故障切除时间之间的变化规律，并用一待定系数的函数关系式，通过少数的系统采样来确定其函数关系。同时考虑断路器动作时间的不确定性因素，提出了一种计算故障后系统稳定概率的方法。与传统的蒙特卡罗概率分析方法相比，该方法不需要大量的仿真计算，大大减少了稳定分析的计算量。     

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。     

基于外网静态等值与无迹变换法的互联电网概率潮流计算

随着电力系统的发展,为计及新能源发电和负荷波动等不确定性因素的影响,须对互联电网进行概率潮流分析,而电网规模的不断扩大会显著增加相应的计算负担。因此,为提高互联电网概率潮流的计算效率,提出了一种基于外网静态等值方法与无迹变换法相结合的互联电网概率潮流计算方法。首先,采用无迹变换法生成用于边界处等值参数概率建模的样本点集,提出基于多运行点的外网静态等值方法,即每个样本点基于其改进直流潮流计算得到的结果获得等值参数,以建立等值后内网输入随机变量的概率模型。然后,通过该概率模型再次采用无迹变换法生成新的样本点集,从而进行等值后内网的概率潮流计算。最后,在多个测试系统证明了所提方法的准确性与速度优势。该方法借助概率等值技术同时降低了概率潮流计算中输入随机变量的维数与系统规模,从而减少了其分析所需的确定性潮流计算次数及其单次计算时间,实现了该应用在计算方面的双重降维。     

基于点估计法和风险评估理论的互联大电网低频振荡概率稳定性研究

提出了适用于互联大电网低频振荡概率稳定性分析指标及方法,并对某实际互联大电网进行了概率分析。在已知电网各种不确定因素的概率分布条件下,基于小扰动计算方法,利用两点估计计算出这些不确定因素引起系统低频振荡概率大小。利用风险评估理论对多重扰动可能引起的系统低频振荡失稳情况进行了分析,给出了电网的控制代价与低频振荡风险。通过对小扰动和大扰动综合概率分析,给出了电网公司在承担风险与提高输电能力时的比较途径,可供电网运行人员在权衡经济型与安全性时参考。     

考虑风电概率特征的静态电压稳定在线评估方法

随着我国风电场装机容量的不断增加,风电场并网对电网静态电压安全的不利影响开始凸显,迫切需要对大规模风电并网情况下电力系统静态电压稳定的安全性进行评估。针对上述问题,提出了考虑风电概率特征的电压安全评估方法。首先,统计风电波动的概率特征,获取系统运行状态的概率分布;然后,应用基于广域测量下的戴维南等值方法计算各风电随机出力状态下各节点戴维南等值参数;最后,依据戴维南等值参数求取静态电压稳定裕度指标评估系统静态电压稳定状况。该方法将静态电压安全与概率分析充分结合,仅依据单状态断面即可评估系统静态电压稳定裕度,计算简单、迅速,适用于含风场电力系统静态电压安全稳定的在线监测。利用IEEE 9节点算例验证了所提方法的可行性和有效性。     

计及相关性的含下垂控制型及间歇性电源的孤岛微电网电压稳定概率评估

针对含下垂控制型和间歇性分布式电源(distributed generation,DG)的孤岛微电网(islanded microgrid,IMG),提出一种基于无迹变换技术的计及随机变量相关性的静态电压稳定概率评估模型和方法。首先,计及下垂控制DG和负荷的电压频率静特性建立了IMG的稳态模型,并以负荷裕度为指标,运用非线性规划法建立其静态电压稳定性分析的模型;然后,根据无迹变换的原理将概率分析问题转化为确定性优化问题,并采用IPOPT内点法优化工具求解。在概率评估模型中考虑了间歇性微电源输出功率的随机性和相关性以及负荷的不确定性和相关性。采用中国西北某风电场采集的风速数据及IEEE33节点系统构造IMG算例系统,并以基于Nataf变换的蒙特卡罗法的结果为基准,验证该文模型和方法的有效性,分析了其相关性对负荷裕度的期望和标准差的影响,并通过算例数据验证了算法对随机变量的不同概率分布类型、参数及相关性的适应性。     

基于多项式正态变换和最大熵估计的含风电系统电压稳定概率分析

为了合理计及随机变量相关性对电压稳定分析的影响,掌握负荷裕度概率分布信息,提出一种基于多项式正态变换和最大熵估计的含风电系统电压稳定概率分析方法。该方法利用多项式正态变换方法处理输入变量之间的相关性,结合点估计法将电压稳定概率分析问题转化为确定性负荷裕度非线性优化模型进行求解,计算负荷裕度的统计特征,采用最大熵估计方法估计负荷裕度概率密度函数;讨论风速参数、相关系数矩阵、风电接入容量以及风电场功率因数变化对负荷裕度概率特性的影响。算例分析表明,所提方法具有令人满意的计算精度,且计算效率高,能够满足系统信息及时获取的要求。