克服磁暴的变压器集群无功损耗优化控制方法

磁暴扰动下变压器集群无功损耗增加,带来了电力系统的电压稳定问题。为减小系统所有接地变压器因地磁感应电流(GIC)而产生的无功损耗,提出了中性点串接绕组的多变压器无功损耗控制优化方法。分析了磁暴扰动产生GIC和变压器无功损耗的机理及GIC与接地电阻的关系,构建了变压器无功损耗和接地电阻值最小的目标函数。根据国家标准中接地电阻值和系统稳定运行范围的规定,制定了接地电阻限值和系统正常运行约束条件,最后利用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解。以GIC标准模型为例,利用所提模型与方法对变压器GIC无功损耗进行优化控制,结果表明所提方法能够有效减小磁暴扰动产生的变压器无功损耗。     

地磁暴影响下特高压交流电网电压稳定性量化评估方法

地磁暴时，地磁感应电流（GIC）流经变压器会产生大量无功损耗，引起电网电压波动。随着我国特高压交流电网规模的扩大，地磁暴给特高压交流电网电压稳定带来的威胁越来越大。为了准确评估地磁暴对电力系统电压稳定的影响，该文建立了适用于地磁暴期间衍生无功扰动影响电压稳定的分析模型，通过对线路的等效变换，适应于多电压等级电网的多进线节点电压稳定分析。该文将地磁暴造成的无功扰动加入电压稳定分析模型得出地磁暴影响下的PV曲线解析式，并提出电压失稳指标，避免了连续潮流法预测校正过程中步长难以准确选取、计算复杂等问题，便于确定电网遭受地磁暴侵害时的电压稳定薄弱点和负荷裕度，并通过规划的华东特高压交流电网算例对该方法的有效性进行了验证。     

电力变压器的GIC-Q损耗算法的研究综述

地磁感应电流(GIC)引起的电力变压器直流偏磁在全球的电网中几乎同时发生,GIC直流偏磁次生的全网变压器无功损耗同时增大可能导致电网电压不稳定,研究电网中各种变压器GIC无功(GIC-Q)损耗的算法是认识GIC-Q危害以及防治地磁暴电网灾害的基本手段之一。根据我国特高压大电网地磁暴灾害防御研究的需要,从变压器GIC-Q损耗工程算法和理论算法2方面,综述了国内外高压及超高压变压器GIC-Q损耗的算法及其研究进展,分析了我国单相四柱式和五柱式特高压变压器GIC-Q损耗工程算法和理论算法的研究需求,提出了特高压变压器GIC-Q损耗计算以及大规模电网GIC-Q计算上需要研究解决的问题。     

地磁暴对电力系统稳定性的影响

鉴于近年来地磁暴侵害中低纬度地区电网事件的增加及强地磁暴引起的魁北克大停电事故,分析地磁暴对电力系统稳定运行的影响十分必要.受各种因素的约束,电力系统往往运行在极限稳定状态,地磁暴感应电流(GIC)会引起变压器无功损耗(以下简称为GIC-Q)增加,具有全网群发性和波动性的GIC-Q是否会增大系统失稳风险以及直流系统的加...     

谈煤矿变压器的经济运行

由电机学可知,变压器的损耗分为有功损耗和无功损耗。有功损耗是变压器运行时自身的损耗,而无功损耗会引起电力系统有功损耗的增加。因此,无论是变压器的有功损耗或是无功损耗都会引起系统总耗损的增加。在考虑煤矿变压器的经济运行时,应同时考虑有功与无功损耗。 一、煤矿单台变压器运行时损耗 当煤矿电力系统中一台变压器运行时,其损耗     

变电站经济运行的最佳运行电压分段法

为了实现变电站的经济运行,达到延长设备使用寿命、降低网损、节约能源的目的,提出了一种基于变压器最佳运行电压分段的变电站经济运行控制策略。该策略以精确的损耗计算为依据,在确定变压器经济运行方式及无功补偿容量的基础上,通过分析变压器损耗与运行电压间的关系,选取最佳运行电压并进行分段,实行电压无功分段控制。在保证电压质量、功率因数要求及变压器分接头动作次数限制的情况下,使变电站功率损耗达到最小。实例分析验证了该方法的有效性和实用性。     

双绕组变压器最大效益和最佳负荷率的计算

根据变压器固定损耗与运行电压的平方成正比,可变损耗与运行电压的平方成反比的原理,按照考虑电压变化影响的思路,推导出了含有运行电压系数α的更符合实际的变压器效率计算公式,并用数学极值方法推导出最大效率和最佳负荷率的计算公式,最后依据《电力系统电压和无功电力技术导则》中的有关数据对220 kV,110 kV,35 kV,10 kV变压器的最大效率和最佳负荷率进行计算,并给出了计算变压器最大效率和最佳负荷率的新建议。     

地磁暴引起电网电压波动抑制策略

地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)侵害变压器衍生的无功损耗具有全网同时性的特点,造成整个电网的无功不足与电压波动,可能威胁电网的安全运行。为此,以电压波动和电容器补偿容量最小为目标,计及发电机组无功出力和变压器可调变比约束,将补偿电容器作为无功优化的控制变量,提出了1种基于改进粒子群算法的多目标无功优化策略。20节点算例的仿真计算结果表明:在地电场强度幅值为1 V/km的地电场作用下,电网电压受地磁扰动的影响较大,大负荷下有5个节点电压越过下限值且最小电压幅值标幺值为0.913;通过多目标无功优化后节点电压得到明显改善,比未优化提高了4%,效果较好。所提出的通过调度手段合理制定的多目标无功优化治理方案,能够减轻磁暴灾害对电网的影响,抑制地磁扰动下电网电压的波动,提高电网抗磁暴风险的能力。     

谈煤矿变压器的经济运行

由电机学可知，变压器的损耗分为有功损耗和无功损耗。有功损耗是变压器运行时自身的损耗、而无功损耗会引起电力系统有功损耗的增加。因此，无论是变压器的有功损耗或是无功损耗都会增加系统总损耗。变压器的无功损耗大于有功损耗。在研究煤矿变压器的经济运行时，应同时考虑有功与无功损耗。一、煤矿单台变压器运行时的损耗当煤矿电力系统中一台变压器运行时，其损耗3I”；为西PI一凸Ph十足凸Ql）一凸八十严面八十＊户Q．；十声儿面O一面几十K峪0＋B’（凸PK＋K吩K）式中凸Ph一变压器的有功损耗凸＊。一变压器的无功损耗凸P。一变压…     

一种基于功率损耗突变的变压器匝间保护

在分析了现有的变压器保护的基础上,建立了变压器的电磁暂态模型,对匝间短路故障的暂态过程进行了仿真。针对差动保护在反映匝间故障时灵敏度不足的问题,结合对已有的基于电流电压的变压器保护理论的分析,提出了一种基于损耗功率突变的变压器匝间保护方案。通过实时计算有功损耗与无功损耗之间的比值,故障时该比值将发生较大的突变,从而可测量到轻微匝间故障,可有效的补充差动保护在反映轻微匝间故障的灵敏度不足的缺陷。     

基于集群划分的高渗透率分布式系统无功优化

可再生能源在电力系统的渗透率不断增长,大规模分布式电源的接入对电力系统的优化调度带来新的挑战。在考虑分布式电源大规模接入的基础上,对电力系统进行集群划分和无功优化研究。首先引入改进的电气距离的概念,以此作为聚类算法的距离量度,应用谱聚类方法,将含高渗透率分布式可再生能源系统划分为若干亚群落,并确定各集群内关键节点。再以网损和电压波动最小为优化目标,调节关键节点处光伏逆变器的无功功率,达到减小网损和稳定电压输出的目的。为求解所建立的双目标无功优化问题,提出基于改进粒子群优化算法的智能调压策略,对多个亚群落进行无功优化。将集群划分方法和无功优化策略应用于IEEE 33节点标准系统,提高了节点电压稳定性,降低了网损。针对大规模分布式能源系统,进一步提出快速智能调压策略,应用于安徽省金寨县某台区实际系统,得到良好控制效果,且在调节时间、运行成本、投入成本方面均有大幅削减。     

基于粒子群算法并计及静态电压稳定性的电力系统无功规划

提出了基于改进粒子群优化算法的无功规划方法,该方法有效提高了初始粒子的质量,消除了传统粒了群优化算法的边界振荡现象,利用电压稳定裕度指标对系统负荷节点进行排序,选择其中电压稳定性较薄弱的节点作为无功补偿装置的安装点,将电压稳定裕度最大作为无功规划的目标函数之一,以改善系统的静态电压稳定性。该规划方法在IEEE30节点系统的应用结果表明其在降低网损的同时能够有效提高负荷节点的电压稳定裕度。     

500 kV漫湾-草铺输电系统优化无功潮流调整控制研究

电力系统的无功潮流在安全电压约束下作优化方式运行是降低线损、提高电压质量和保证电压稳定运行的根本措施,只要在每个发电厂和变电站分别装一套作者提出的电力系统型无功电压调节控制装置就可实现无功潮流优化运行方式。文章介绍了此开发的经济压差优化功无潮流程度。用1999年6月5日500kV云南漫湾－草铺输电系统的实际运行数据计算比较了潮流和经济压差优化无功潮流,结果说明后者具有提高电压质量、降低线损和提高电压稳定储备的作用。     

计及电压稳定约束的无功优化及其策略研究

为了防止电力系统发生电压崩溃事故,在传统的无功优化中,引入电压稳定裕度指标,提出了在保证一定电压稳定裕度的基础上以系统有功网损和控制成本最小的无功优化模型,并且考虑了N-1运行方式;当裕度不满足要求时,以增强电网电压稳定裕度为主:用非线性原-对偶内点法求解,将电压稳定裕度指标直接放在约束条件中;同时为了稳定控制的需要,在约束中又考虑了发电机无功储备问题;采用十字交叉链表矩阵稀疏技术,开发了高性能的计算程序,在福建省网173节点系统试验表明,该方法是可行的、有效的,达到了预期的效果.     

考虑提高系统无功备用容量的无功优化调度

充裕的无功备用容量是保证系统电压稳定的一个重要因素,因此在日常无功优化调度过程中考虑提高系统的无功备用容量是防止电压失稳的重要手段之一。文章在分析发电机备用容量数学模型的基础上,定义了基于电压稳定的系统无功备用容量的计算公式,提出了考虑增大无功备用容量、减少网络损耗以及减小电压偏移的多目标无功优化调度算法。并将该算法应用于IEEE 30节点系统,证明了所定义的基于电压稳定的系统无功备用容量计算公式的正确性及提高备用容量的无功优化调度算法的可行性。     

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。     

考虑电压稳定的电力系统无功优化规划

建立了模糊多目标无功优化规划的数学模型。在目标函数中考虑了网损、无功补偿设备的投资、静态电压稳定裕度以及负荷节点电压的偏移。首先采用电压稳定灵敏度排序法找出电压稳定性最差的节点,作为候选无功补偿节点;然后采用遗传算法对数学模型进行求解,得到优化补偿节点及补偿节点的优化补偿容量。通过对IEEE30节点的计算结果表明:采用文中的优化规划方法能够达到很好的降损效果,提高了整个系统的电压稳定性。     

基于人工蜂群算法的配电网无功优化

针对配电网电压质量较低的问题,建立了完整的无功优化模型。首先提出了一种新的无功补偿候选点的方法,即先基于网损最小选择无功补偿点,在此基础上再用动态优化选择无功补偿点;然后建立以网损最小、并联电容器容量最小、电压水平最好、两类电压稳定裕度最大的无功优化目标函数,用模糊方法将含有量纲的多目标问题转化为没有量纲的单目标问题;接着用人工蜂群(ABC)算法确定无功补偿点和容量。最后对IEEE-33节点配电网系统进行了测试分析,并与其它两种优化算法相比较,结果表明使用该优化算法,配电网无功配置方案较优,线路损耗明显降低,电压质量和电压稳定裕度明显提高。     

电力系统无功电压调控装置控制策略

扼要地介绍了一种功能和控制策略与传统的变电站电压无功调节控制装置完全不同的电力系统无功电压调节控制装置的应用、控制原理、控制方法以及计算软件,并对漫湾－草铺500kV输电系统进行了基于经济压差（△UJ)的优化无功潮流（OPF）计算分析。只要在同一电压层的每个发电厂和变电站都装上一套装置并正常运行,电力系统就能有最优（或接近最优）无功潮流,达到电压好、线损低和电压稳定储备高的目的。     

基于局部电压稳定指标的电压/无功分区调节方法

提出一种局部电压稳定指标和动态经济压差法相结合的电压/无功分区调节新方法.首先利用局部电压稳定指标对系统负荷节点的电压稳定度进行排序;接着针对排完序的负荷节点划分电压/无功调节区,推导并采用局部电压稳定指标灵敏度计算调节区内各负荷节点间电压相互影响程度,根据节点间电压相互影响程度辨识区域内的电压/无功调节关键节点和非关键节点;然后借助动态经济压差法计算电压/无功调节关键节点无功补偿量;最后将所提方法应用于IEEE-14系统中,算例仿真结果验证了文中所提方法的可行性和有效性