基于支路暂态势能和两端电压识别临界机群的新方法

简便而准确地识别大扰动下的电力系统分群模式是电力系统动态分析方法如TEF、EEAC、Hybrid TEF和Hybrid EEAC等诸多动态安全评价方法中非常重要的问题之一。提出一种识别电力系统临界机群和非临界机群的新方法，该方法基于支路的暂态势能及支路两端的电压变化情况构建量化的指标以识别故障后网络中临界割集，进而实现对临界机组分群的快速判别。该方法仅依赖于支路的运行变量， 而无需发电机的任何动态信息，不仅数据需求小，而且算法简单易于实现。该方法的有效性在New England10机39节点系统中得到满意的验证。     

基于最大流最小割的临界割集法分析电力系统暂态稳定

本文在N－M系统结构保留网络模型的基础上，提出了运用网络最大流最小割原理标记出临界解裂割集，利用临界割集与Controlling UEP-1相关性来计算UEP，简化了对UEP的计算。文中还给出了标记出临界解裂割集的有效算法及构造了评价系统的暂态稳定近似的临界能量。     

用支路势能法和局部测量研究暂态稳定及识别临界割集

暂态稳定问题近年来受到广泛关注,而暂态稳定分析中正确识别临界机群和临界割集对于准确识别电力系统中的薄弱环节和进行暂态稳定评估非常重要.采用支路势能法通过测量系统局部的功率、相角对临界割集进行识别,基于故障后轨迹给出支路稳定性指标,较好地识别了系统中的临界割集和薄弱环节     

暂态功角稳定不稳定平衡点类型和临界割集数量的对应关系

电力系统暂态功角失稳模式同相关不稳定平衡点密切相关。鉴于电力系统失去暂态功角稳定时总是伴随着电力网络的某个或某些临界割集上支路角度急剧地、过大地增长,人们已经认识到电力网络中存在临界割集与系统模型中存在不稳定平衡点是等价的,并提出了用于电力系统暂态功角稳定分析的割集稳定准则。为了使人们能够放心地、正确地运用与临界割集相关的稳定准则,本文以电力系统结构保留模型为基础,从理论上推导出暂态功角稳定不稳定平衡点为i型的当且仅当事故后电力扩展网络中存在i个临界割集。利用上述结论,可以很容易地将割集稳定准则应用于多群失稳的情况,以消除原准则的保守性。     

割集功率空间上静态电压稳定域的实用边界

提出了电力系统在割集功率空间上静态电压稳定域边界的实用表达方法。用临界割集将系统分为地理上互不连通的两部分,即相对集中的弱节点区域和非弱节点区域,利用连续潮流,搜索大量的电压稳定临界点,以临界割集上线路的有功和无功潮流为坐标,并通过最小二乘法,将获得的临界点以超平面的形式拟合出电压稳定域的边界,其误差可满足工程应用的要求。这种方法既达到了使复杂电力系统降维的目的,又方便了运行人员监视系统稳定性。同时,电压稳定域边界以超平面形式表示,为电力系统的在线安全分析、评估和优化提供了简明、方便的解析工具。该方法在IEEE 14节点、IEEE 39节点、IEEE 118节点等系统和EPRI 1000节点系统的算例中得到了很好的验证,均以较小误差满足工程需要。     

基于不同失稳机理的动态无功补偿装置的配置

从输电网功角失稳和配电网电压失稳的不同机理出发,对动态无功补偿装置在输、配电网络中不同配置进行了探索性的分析.对于输电网,根据系统失稳时临界割集处电压降低幅度大的特点,提出在输电网的临界割集或附近安装STATCOM装置,其原因在于STATCOM装置受端电压变化影响小,在功角失稳前电压降得很低时仍能提供较大感性无功功率;...     

合理配置输电网中STATCOM对功角稳定的影响

选择合适的STATCOM装置安装位置能显著提高电力系统的稳定性.该文重点研究了电力系统扰动过程中各支路两端相角差以及支路势能分布的变化特点,并根据系统失稳时临界割集处支路两端相角差超过180°且趋于无界,而所有其余支路两端相角差均在有界范围内变化的特点,提出在系统的临界割集或其附近安装STATCOM等并联无功补偿装置....     

割集功率空间上静态电压稳定域的实用边界

提出了电力系统在割集功率空间上静态电压稳定域边界的实用表达方法。用临界割集将系统分为地理上互不连通的两部分，即相对集中的弱节点区域和非弱节点区域，利用连续潮流，搜索大量的电压稳定临界点，以临界割集上线路的有功和无功潮流为坐标，并通过最小二乘法，将获得的临界点以超平面的形式拟合出电压稳定域的边界，其误差可满足工程应用的要求。这种方法既达到了使复杂电力系统降维的目的，又方便了运行人员监视系统稳定性。同时,电压稳定域边界以超平面形式表示，为电力系统的在线安全分析、评估和优化提供了简明、方便的解析工具。该方法在IEEE 14节点、IEEE 39节点、IEEE 118节点等系统和EPRI 1000节点系统的算例中得到了很好的验证，均以较小误差满足工程需要。     

基于脆弱割集选择紧急控制地点的灵敏度分析方法

紧急控制是维持大扰动下电力系统稳定运行的重要手段。选择有效的控制地点是一个重要问题，提出了一种基于脆弱割集来选择紧急控制地点的方法。首先引入电压校正方法，使割集脆弱性指标能够反映故障轨迹，从而更为准确地筛选脆弱割集，然后根据基于割集的灵敏度分析方法选择紧急切机和切负荷的地点。暂态功角失稳引起脆弱割集支路的相角差或功率增大，而紧急功率控制可抑制这种增长。因此割集支路功率对于发电机母线或负荷母线功率的灵敏度，能够反映紧急切机或切负荷控制地点的有效性。基于南方电网模型的故障分析表明，该方法实用有效，可应用于大型电力系统。     

架空输电线路运行状态的可靠性评价

提出了一种架空输电线路运行状态评估的FTA分析法，该方法运用最小割集原理建立故障树，给出了相应的线路运行状态可靠性评估的计算公式，采用本方法对大同220kV大北线运行状态进行可靠性评估，取得了良好的计算结果。     

基于网络局部动态观测的暂态稳定评价方法

提出了一种利用数值仿真程序提供的网络运行参数在暂态过程中沿故障后系统的实际轨迹信息来映射网络结构的脆弱环节的新方法。该方法计及了网络运行变量及故障相关性的影响,并定量评价了系统的暂态稳定性。同时给出了一种快速计算暂稳极限传输功率的方法。     

基于系统同调性的PMU最优布点

从电力系统的同调性出发，优化相量测量单元(PMU)的布点，以最少数量的PMU反映系统在各种扰动下的主要动态行为。该方法利用扩展等面积准则(EEAC)稳定性理论中的主导模式概念，识别所有可能出现的暂态功角失稳模式，并据此将所有的发电机节点划分为不同的同调群。在每个群中选择一台发电机安装PMU，以捕捉关键的功角动态信息。同时，利用暂态电压稳定和暂态电压跌落可接受性的概念，识别所有可能出现暂态电压问题的相邻母线的子集。在每个子集中选择一条母线安装PMU，以捕捉关键的电压动态信息。根据该最小PMU集提供的动态信息，不但可以正确地定性判断系统的同步稳定性和电压稳定性，并可通过数据挖掘方法评估其稳定裕度。结合华东电网验证了该方法的有效性。     

考虑暂态稳定约束的临界割集功率传输极限和发电经济调度

保证暂态功角稳定性的实用动态安全域(PDSR)边界，可由注入功率空间上描述各节点注入功率上、下限的垂直于坐标轴的平面和描述暂态稳定性临界点的1个或少数几个超平面围成。后者所包含的每个超平面对应着1个且相异的临界割集。计算PDSR时可以计及系统元件的复杂模型。文中在PDSR的基础上推导出临界割集功率传输极限(PTLCC)的表达式；通过理论和实例分析表明，PTLCC不是常数而是在一定范围内变化；并且提出了精确计算最大PTLCC(即可用传输容量)的数学模型和考虑暂态稳定约束的发电经济调度模型，它们皆为线性规划问题，易于求解。求取最大PTlLCC的算法简单、实用，可在线使用，并且被优先选择的节点的有功变化对系统稳定性的影响较小，这为运行人员提供了有用的信息。实例分析验证了上述方法的有效性。     

基于轨迹灵敏度的暂态稳定约束最优潮流计算

为将暂态稳定约束最优潮流问题转化为最优潮流和暂态稳定两个子问题,根据暂态稳定计算结果求出发电机转角及转速相对于机械输入功率的轨迹灵敏度。基于轨迹灵敏度,计算出在最领先发电机和最落后发电机之间转移的有功功率,据此修改其在最优潮流模型中的有功功率上下限,从而实现两个子问题的交替求解。并且推导出准确的轨迹灵敏度及初值计算公式,利用上述公式,得更小的转移功率值,从而使功率转移后系统的优化程度更高。同时在惯性中心坐标下采用最大转角判据找出最领先机和最落后机,并以3机9节点和10机39节点系统为例,验证了该方法的可行性。     

基于数据挖掘理论的电力系统暂态稳定评估

将数据挖掘理论中的关联规则分析与分类分析相结合，提出了一种基于数据挖掘理论的暂态稳定评估方法。文中选择反映电力系统运行状态的特征变量，建立暂态稳定评估模型；考虑到电力系统数据量大的特点，采用聚类分析、特征变量提取、连续数据离散化等数据预处理手段，以提高问题判断的准确性、可靠性和实用性。利用关联分类法可产生反映电力系统运行状态和暂态稳定性的关联规则，这些规则可被用来对系统进行暂态稳定的预测和评估。通过对3机9节点系统的计算，验证了该评估方法的有效性。     

一种新的电力系统暂态稳定性在线计算方法

推导出了一种新的预测＿校正积分方法，并将其应用于大规模电力系统暂 态稳定性的分析计算，成功地导出了一种多机系统暂态稳定性实时仿真方法。     

Operational transform technique for generating Lyapunov functions

An operational transform technique is established to generate Lyapunov functions for the transient stability study of a power system modelled to full complexity. This method requires the system equations in state-space form without any additional assumption. A modifiable skew symmetric transformation matrix is shown to exist, via which the Lyapunov functions for a power system are generated. The power and the simplicity of the presented method is demonstrated by applying it to a single-machine, infinite-bus system, taking into account the effects of transfer conductances and all control equipment. The applicability of the method to a typical multimachine power system is examined and presented.     

多故障暂态稳定约束最优潮流的轨迹灵敏度法

将暂态稳定约束最优潮流(transient stability constrained optimal power flow,TSC-OPF)计算过程分解为潮流、暂态稳定及轨迹灵敏度、降阶二次规划最优潮流3个子问题的交替求解。在迭代过程中,根据潮流和暂态稳定计算得到状态变量和代数变量时变轨迹;由此判断系统的稳定性,并计算失稳时刻状态变量和初始时刻代数变量对发电机有功和无功功率的轨迹灵敏度;据此将暂态稳定约束最优潮流问题转化以发电机有功和无功功率增量为独立变量的降阶二次规划最优潮流问题;求解这个二次规划模型得到发电机有功和无功功率增量。通过这种交替求解,最终能寻找到满足暂态稳定约束的最优潮流解。以此为基础,提出了不受故障类型和模式影响的多故障处理方法。新英格兰10机39节点和UK 20机100节点系统的计算结果表明,所提方法在计算精度和速度方面具有一定优势。     

电力系统暂态稳定混合分析法的研究

本文从两个方面对传统暂态稳定混合分析法进行了改进：一是提出一种根据仿真结果快速确定系统临界切除时间的方法,再根据临界切除时间下的故障清除后轨迹确定系统势能峰值点;二是引入修正势能和修正势能界面的概念。本算法所有分析都建立在仿真结果基础上,具有较高的可靠性。