在线预决策系统在贵州电网的开发与应用

利用EMS在线数据、电网典型运行方式数据等,采用基于EEAC稳定性定量分析工具跟踪系统实际运行工况,开发了贵州电网在线预决策系统.应用此系统实现了贵州电网静态安全、暂态和动态稳定性的在线决策,为防范电网逾越安全稳定域提供了技术支持.     

电力系统暂态稳定性概率评估方法的研究

传统的暂态稳定性分析方法难以反映电力系统故障的随机特性.暂态稳定评估的概率方法是对传统方法的重要补充,但其计算量较大.文章通过分析故障切除时间的统计特性和不同类型故障的严重程度提出了基于归一化暂态能量函数的暂态稳定性概率评估策略.该策略只需对系统中的一'小部分严重故障进行暂态稳定性计算,因而能够极大地提高暂态稳定概率分析的效率.文章通过新英格兰10机39节点典型系统的算例说明了该评估策略的有效性和实用性.     

大电网输电断面暂态稳定极限自动求取关键技术研究及软件设计

正随着电网规模的不断扩大,电网方式计算数据节点数量快速上升,直接导致电网方式计算中输电断面暂态稳定极限求取的工作量不断增大。针对当前电网方式计算中输电断面暂态稳定极限求取流程,研究提出采用相近运行方式潮流解做启动值、设Vθ-ORIGINAL节点和时域仿真寻找潮流解三种方法以有效提高大电网暂态稳定极限求取中过渡方式潮流的收敛性,并选用三华联网的数据对方法     

基于一维卷积神经网络的电力系统暂态稳定在线评估

传统电力系统暂态稳定评估基于时域仿真计算,计算复杂度高,难以在线应用。提出一种基于一维卷积神经网络的电力系统暂态稳定在线评估,可极大提升暂态稳定在线评估速度。通过马尔可夫链蒙特卡洛抽样算法进行电力系统运行状态模拟,生成大规模运行数据。通过电力系统时域仿真计算确定发电机最大功角差。将电力系统运行数据作为一维卷积神经网络的输入,发电机最大功角差作为输出,训练一维卷积神经网络。在线应用场景下,一维卷积神经网络可基于当前运行数据快速计算发电机最大功角差,实现暂态稳定性在线评估。新英格兰39节点系统验证了所提在线评估算法的可行性。     

基于电气距离的故障位置表征及其在暂态稳定评估中的应用

现有数据驱动的暂态稳定评估广泛利用发电负荷模式特征,未能充分反映故障位置对系统暂态稳定性的影响.文中基于电气距离提出了一种具备电气意义且连续的故障位置表征方法,并将其应用在暂态稳定评估中,实现了对故障位置的统一特征表达.首先,基于电气距离提出电气坐标系概念用于定量表征故障位置.然后,研究电气坐标系参考点优化方法,实现对故障位置特征的准确提取.最后,将所提故障位置表征方法应用到暂态稳定评估中,基于电气坐标系实现了暂态稳定评估中对故障位置的统一考虑,并在中国某省级电网算例下验证了所提方法的有效性.     

深度学习驱动的电力系统暂态稳定预防控制进化算法

针对暂态稳定预防控制在线计算快速性要求和时域方程计算复杂性之间的矛盾,将深度置信网络(deepbelief network,DBN)和NSGA-Ⅱ引入暂态稳定预防控制中,提出深度学习驱动的电力系统暂态稳定预防控制进化算法。该算法包含一套基于深度置信网络的电力系统暂态稳定评估器,可在无需人为干预情况下,通过"无监督预训练–参数调优"的训练方式,精确拟合发电机出力和系统暂态稳定系数(transient stability index,TSI)间映射关系,并以深度网络结构代替传统暂态稳定约束最优潮流(transientstability constrained optimal power flow,TSCOPF)模型中非线性微分代数方程计算与繁杂的暂稳校验。区别于传统机器学习方法通常用于状态映射和匹配辨识,该文将训练后的暂态稳定评估器作为非显式"黑盒约束"(box-constraints)嵌入进化算法的迭代寻优过程中,实现了预想故障集约束下,以控制代价最小为目标的发电再调度预防控制优化策略的数据驱动求取技术,亦能为类似安全性、稳定性、可靠性规则嵌入对应控制策略模型并高效求解提供方法参考。IEEE 39、68、140节点算例测试表明,所提去模型化(model-free)方法结合进化算法能有效降低TSCOPF模型计算复杂度,快速、稳定地获取运行方式优化调整策略,可为暂稳预防控制在线决策提供新工具。     

基于WAMS的电力系统暂态稳定的快速预测

提出一种基于广域测量系统WAMS(Wide-area Measurement System)的电力系统暂态稳定实时快速定量分析的方法.该方法根据PMU实时采集的各发电机转子角速度及电磁功率,通过预测扰动结束后系统运动轨迹和基于暂态能量的轨迹分析法来评估系统的暂态稳定性.在6机系统上进行仿真计算,结果表明,该方法能有效预测电力系统的暂态稳定性.     

一种简捷快速的暂态稳定仿真算法

在对Taylor级数法暂态稳定计算的步长进行分析的基础上,根据计算精度的要求,提出了Taylor级数法暂态稳定计算步长的动态控制,并由此实现了一种简捷、快速的暂态稳定计算方法.分析与计算结果表明,由于在计算过程中按计算精度的要求来动态地选取步长,从而在保证计算精度的前提下,有效地提高了Taylor级数法暂态稳定计算的解算效益.     

基于Matlab和PSASP的交互式计算方法在轨迹灵敏度法中的应用

轨迹灵敏度法是分析电力系统暂态稳定性的重要方法之一,通常需要大量的时域仿真计算。为解决时域仿真中故障设置繁琐、重复操作量大、迭代耗时长的问题,采用Matlab对PSASP暂态稳定计算程序进行调用和数据交换的方法,实现了PSASP时域仿真与暂态稳定分析交互式计算的一体化。给出了直接在Matlab中一键式调用PSASP计算暂态稳定的步骤。计算结果表明,通过Matlab直接对PSASP暂态稳定计算文件进行修改和调用计算可较好地减少迭代计算的耗时;以基于轨迹灵敏度法求解无功补偿优化配置的方法为例,在改进的10机39节点系统中验证了该方法的高效性。     

含高渗透率风电的送端系统电网暂态稳定研究

对含高渗透率风电的送端电网系统暂态稳定性进行了研究.从理论上分析了变速恒频机组模型结构及其对电网暂态稳定性的影响;应用风电场短路试验的实测数据验证了仿真模型及仿真数据的准确性:仿真分析了不同运行方式、不同故障位置、火电与风电不同配比条件下对系统暂态稳定性的影响,提出了针对送端系统外送线路稳定水平的影响,风电出力的影响要小于火电机组,而针对送端电网内部火电厂出口线路的稳定水平主要取决于火电厂本身,而风电出力对其的影响还要受网架结构、运行方式等因素影响.     

应用于机电暂态仿真的直流输电系统控制特性算法研究

文章提出一种新的直流输电系统控制特性分析计算方法,分析直流输电系统两侧交流电压的各种分布中,能达到恒功率控制的范围,并计算其在不满足恒功率控制的情况下输送功率的最优值,从而得出机电暂态仿真中直流控制系统计算用重要数据。文章通过算例实现了应用直流系统控制特性算法的电力系统机电暂态仿真计算,对所提出的直流系统控制特性分析算法进行验证,为电力系统机电仿真提供了准确的直流控制系统数据。     

采用动态多维阶数控制的暂态稳定计算方法

泰勒(Taylor)级数法暂态稳定计算中阶数的选取对提高计算效率有重要意义。在对常微分方程组数值求解方法进行分析的基础上,提出了暂态稳定计算中动态多维阶数控制的概念。在计算暂态稳定轨迹的过程中,根据各个状态变量的不同动态特性和计算精度约束,对时间常数不同的环节采用不同的阶数。基于该概念,实现了采用动态多维阶数控制的高阶Taylor级数暂态稳定计算方法,并对其有效性和计算精度进行了证明。算例分析结果表明,该方法有效提高了高阶Taylor级数法暂态稳定计算的解算效率,具有实用价值。     

电力系统稳定控制对策表的实时生成

结合理论分析，对所开发的在线暂态稳定控制系统给出了其实现方法。该系统利用实时信息进行在线计算，稳定计算方法采用时域仿真方法描述整个系统的稳定状况。针对给定的预想事故集，自动生成优化紧急控制对策表。对策表的生成方法采用逐步确定罚因子的方法和改进后的稳定计算方法。实际事故发生后，由于子系统“实时匹配”对策表并执行对策。该控制系统不仅具有很高的准确性，而且计算速度满足在线控制的要求。在“华中电网稳定性观测和控制系统”上对华中电网进行了大量的模拟试验；试验表明该系统性能良好。文中给出了其中的一个算例。     

电力系统电压调节器对浙江电网电压稳定性的影响

在介绍电力系统电压调节器（PSVR）控制原理的基础上,先采用连续潮流法定量地分析PSVR对浙汀电网静态电压稳定性的改善情况．再分别采用负荷突增法和轨迹灵敏度分析法定量地分析PSVR对浙江电网暂态电压稳定性的改善情况。计算结果表明,无论是从系统静态电压稳定还是暂态电压稳定的角度,电力系统电爪调节器均有利于系统电压稳定。     

基于GPS同步量测量的时间序列法暂态稳定预测

利用GPS同步时钟获得系统各机组的功角,然后由时间序列法进行预测,并通过模糊控制器实行在线实时修正,进而确定电力系统暂态稳定性。由于所有参数都是根据实时采样数据计算的,所以能更准确地反映网络结构,负载变化等真实情况。对6机22节点的算例表明,通过多项式非线性回归和模糊动态修正,在适当满足计算速度的条件下提高了预测精度,能可靠地判断暂态首摆稳定性。     

基于广域轨迹信息的多机系统暂态不稳定性快速预测方法

广域动态信息系统的建设和同步相量测量技术的发展为实时监视和预测电力系统暂态稳定性奠定了物质基础,采用广域动态轨迹信息协调决策全网紧急控制措施的实施会大大提高控制措施的正确性和有效性。文章提出了一种基于轨迹几何特征识别多机系统暂态不稳定性的方法,并利用结构保持模型下的暂态能量函数分析了所提方法的正确性。算例结果表明该方法具有较高的可靠性和较少的计算量,对系统模型参数有较强的鲁棒性,有望用作基于新一代广域测量系统(WAMS)的暂态稳定紧急控制的启动判据。     

电力系统暂态稳定计算的在线应用

暂态稳定计算中直接法计算速度快,能对暂态稳定进行定量分析,但是在模型的详细程度、准确度和可靠性方面都无法和时域仿真法相比,而时域仿真法由于考虑较复杂的模型,计算时间较长。文章首先应用快速暂态计算求取系统暂态稳定裕度,对系统故障进行排序,对筛选出的故障做考虑复杂模型的时域仿真法校验计算,从而实现了在线稳定分析。文中所论述的在线稳定计算方法在甘肃电网中得到了应用,取得了较好的效果,同时对实际电网中出现的问题,在方法上进行了改进,增强了方法的实用性。     

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。     

最优切负荷控制问题的并行模式搜索算法

针对含暂态稳定约束的最优切负荷控制问题,采用并行模式搜索算法进行有效求解。该方法是一种无梯度优化方法,避免了复杂模型下暂态稳定约束关于控制量的灵敏度或梯度计算困难的问题,算法实现简便,基本没有收敛性问题。对于要反复进行的暂态稳定计算,调用电力系统仿真软件(PSS/E)进行动态仿真,实现了优化算法与现有成熟商业软件的结合,提高了仿真模型和方法的灵活性,增加了结果的可信度。同时,并行模式搜索的框架实现了暂态稳定计算任务的合理分配,提高了算法搜索的效率。算法在3个不同规模的算例上进行了测试,测试结果表明,该算法可以可靠地给出切负荷控制策略。     

隐式Taylor级数暂态稳定计算变步长方法初探

隐式调谐Taylor级数暂态稳定算法是一种具有A稳定性的高精度时域仿真算法。为了进一步改善算法的性能,文中在该算法基础上利用其基于预估-校正迭代格式的特点对其暂态稳定计算步长进行动态控制。该方法充分利用其实现过程中迭代格式的特点,在不增加额外计算量的基础上实现了变步长算法。计算与分析结果表明,该步长的动态控制方法很好地利用了原算法具有A稳定性可进行大步长计算的特点,既保持了算法的高精度优点,又显著提高了计算速度,进一步提升了算法的实用价值。