基于最小奇异值灵敏度的电压稳定薄弱节点研究

最小奇异值作为静态电压稳定指标已广泛应用于电力系统的稳定分析之中。在最小奇异值分析的基础上,给出了最小奇异值对负荷功率的灵敏度,提出将最小奇异值灵敏度用于薄弱节点的分析及无功补偿点的确定。以IEEE57节点系统为例,在考虑负荷平均增长的情况下,分析了负荷变化对最小奇异值的影响,确定了系统薄弱区域及最弱节点,算例表明在所确定的最弱节点处进行无功补偿,可更有效地提高系统电压水平和电压稳定性。     

电网戴维南等值参数的快速计算

提出一种电网在基态和N-1状态下戴维南等值参数的快速计算方法,并在此基础上对负荷节点进行电压稳定分析。通过推导的非线性方程组,运用电网基态和N-1状态下的节点电压和电压灵敏度的数值,可求得2种状态下的戴维南等值参数。不同于两点潮流或其他多点潮流方法,该方法只需要给定运行点的节点电压和节点电压灵敏度数据,计算简单快速。利用求得的等值参数可求得该节点的阻抗模指标和最小奇异值来快速分析负荷节点的电压稳定性。IEEE14和IEEE118节点系统的计算仿真验证此方法的正确性和实用性。     

基于奇异值法的电压稳定弱节点研究

奇异值法作为静态电压稳定分析方法已广泛应用于电力统的稳定分析。比较了3种基于奇异值法的电压稳定指标,用于确定系统的弱节点。第一种方法基于系统最小奇异值的左、右奇异相量的参与因子;第二种方法基于系统最小奇异值的灵敏度;第三种方法基于单个PQ节点的最小奇异值。以IEEE30节点系统为例,在考虑负荷功率因数不变且等比例增长的情况下,用3种方法分析了系统的稳定裕度并确定了系统的弱节点区域。算例表明,在系统接近临界状态时,3种方法的结论一致,与前2种方法相比,第三种方法物理意义明确,计算量小,实用性更高。     

基于广域量测的电压稳定在线监测方法

利用电压稳定在线监测系统进行在线预警,是电压稳定在线监控系统的重要组成部分。该文根据单电源简单传输系统模型,提出一种在线监测静态电压稳定性的负荷裕度指标,它可准确地反映节点的负荷裕度,能给出运行点是否位于系统PV曲线上半支或下半支的信息。对多机系统中的负荷节点及联络节点构造单电源功率传输等值系统,等值电源的电压幅值能基本保持恒定;利用广域量测系统,测量计算单电源功率传输等值系统参数及负荷裕度指标。在改进的IEEE 50机测试系统上仿真表明,提出的电压稳定在线监测方法能很好地反映负荷裕度,捕捉到电压稳定薄弱母线。     

静态电压稳定分析模块在江苏电网的在线应用

应用最小奇异值分析法与连续潮流方法开发了集成于能量管理系统中的静态电压稳定分析模块,并在江苏电网投入在线应用。结合现场测试结果,对潮流计算中节点类型的转换、外网等值机的处理、最小奇异值指标的应用等工程应用中的问题进行了分析。针对最小奇异值指标作为电压稳定判据存在无明确的物理意义且呈现强烈的非线性的不足,结合区域电压稳定裕度的计算给出了一种实用的系统电压稳定程度判定方法。     

基于AQ节点的电力系统静态电压稳定裕度计算方法

为解决电力系统静态电压稳定极限点附近雅克比矩阵奇异、牛拉法潮流不收敛的问题,提出了一种基于AQ节点的静态电压稳定裕度计算方法。首先在两节点系统中推导了AQ节点的特性,该节点电压相角和无功为已知量,省略了其有功潮流方程,将AQ节点和平衡节点的相角差作为衡量负荷变化的依据。然后研究了含AQ节点系统的潮流计算方法,并应用于静态电压稳定性分析,将雅克比矩阵J映射为AQ节点法中的修正雅克比矩阵JAQ,引起矩阵奇异点在静态电压稳定临界点处的"偏移",完全消除了雅克比矩阵在系统静态电压稳定临界点处的奇异性。该方法具有比传统连续潮流法更好的收敛性,计算方法更简、速度更快,能高效、准确计算电网静态电压稳定裕度。太原市220kV实际电网和IEEE118节点标准算例的仿真结果证明了所提方法的有效性和实用性。     

基于二次型迭代逼近法的电力系统电压鞍结分岔点识别

为实现负荷增长过程中电力系统鞍结分岔点（SNB）的快速准确识别,提出一种直接计算电力系统电压崩溃点的二次型迭代逼近方法,基于系统中PQ节点输出的PV曲线为近似二次型的特点,在节点功率平衡方程中引入负荷增长参数,运用复合函数求导法则就功率方程进行两次求导,理论推导节点电压对负荷参数的一阶、二阶导数表达式,由此确定PV曲线二项式,依靠顶点坐标确定电力系统鞍结分岔点的初始位置,经多次迭代收敛逼近电压崩溃点。所提方法避免了连续潮流法的多次潮流计算,可显著降低计算量。以IEEE 14,IEEE 118节点系统进行仿真验证,证明了该方法的有效性,相较增补P’Q节点法及戴维南等值法,二次型迭代逼近法具有较高的计算效率和鲁棒性。     

一种绘制P-V曲线的快速方法

回顾了电压稳定的基本概念 ,提出了一种静态等值的新方法 ;同时提出了利用该方法的静态等值结果 ,快速绘制P V、Q V曲线的方法。数字仿真结果表明 ,该方法与实际潮流计算绘制的P V、Q V曲线在上半支和鼻形点附近均吻合得很好 ,从而验证了该方法的有效性。     

基于平方根滤波的网络等值算法

结合近年来电压稳定研究的特点和新的趋势,利用母线的同步相量信息,提出采用平方根滤波器进行电力系统参数等值估计。又提出利用V_Q曲线和P_V曲线来验证参数估计结果。参数估计方法具有物理概念明确、计算量小、数值稳定性好、可以连续计算的特点。该方法避免了最小二乘、卡尔曼滤波等算法可能发散的问题。用IEEE9母线系统进行仿真计算,开发了仿真平台及相关软件,证明了本文方法的有效性。     

基于平方根滤波的网络等值算法

结合近年来电压稳定研究的特点和新的趋势,利用母线的同步相量信息,提出采用平方根滤波器进行电力系统参数等值估计.又提出利用V_Q曲线和P_V曲线来验证参数估计结果.参数估计方法具有物理概念明确、计算量小、数值稳定性好、可以连续计算的特点.该方法避免了最小二来、卡尔曼滤波等算法可能发散的问题.用IEEE9母线系统进行仿真计算,开发了仿真平台及相关软件,证明了本文方法的有效性.     

基于REI等值的多区域无功优化并行计算(英文)

将REI等值技术应用于求解多区域电力系统的无功优化并行计算问题,对系统各个分区的外部网络进行REI等值化简,并对相角传递、等值网络初值计算、外层协调计算与REI等值网络修正等关键问题提出了具体的解决办法。并以此为基础建立了适合多区域无功优化的并行计算模式,通过采用Matlab并行计算平台实现无功优化并行计算,以IEEE 39节点和某695节点实际系统作为算例,通过与集中优化方法和基于Ward等值的多区域无功优化并行算法进行比较,对所提方法的有效性和优缺点进行了详细分析。     

对分布式潮流协调计算收敛机理的一种新分析

异步迭代模式下的分布式潮流分解协调计算外层迭代格式的构造取决于对分解协调计算收敛机理的分析和认识。将基于同心松弛概念的池塘理论加以扩展,用来分析边界等值注入误差在潮流计算中对各节点产生的影响。在此思路下提出了4个铺垫引论,据其对分解协调算法的收敛机理从同心松弛概念这一新角度做出了理论分析,并在此基础上提出了确定协调计算合并参数的新方法——直接选取法,再将其和原有方法进行了比较讨论,给出了已有的对收敛机理理论解释之间的联系。IEEE9、39、118节点系统上进行的数值仿真实验验证了本文的分析以及直接选取法的优点。     

灵敏度法求取戴维南等效参数的静态电压稳定分析

在戴维南等效模型基础上提出了一种求戴维南等效参数的新算法。该方法利用节点分压原理在初始状态下和在有功功率扰动下列方程组。由于该方程组是线性的,解时不需要迭代,不需要传统算法的两点或者多点潮流数据,计算量小。在负荷节点进行戴维南等效,利用电压灵敏度求得戴维南等效参数以后,利用阻抗模裕度和负荷裕度指标进行了静态电压稳定性分析。在IEEE-30和IEEE-57节点系统验证了该方法的正确性和有效性。     

Differential search algorithm for solving multi-objective optimal power flow problem

In this paper, a simple and efficient nature inspired search method based on differential search algorithm (DSA) has been presented and used for optimal power flow (OPF) problem in power systems. By using the proposed DSA method, the power system parameters such as real power generations, bus voltages, load tap changer ratios and shunt capacitance values are optimized for the certain objective functions. Different types of single-objective and multi-objective functions on IEEE 9-bus, IEEE 30-bus and IEEE 57-bus power systems are used to test and verify the efficiency of the proposed DSA method. By comparing with several optimization methods, the results obtained by using the proposed DSA method are presented in detail. The results achieved in this work illustrate that the DSA method can successfully be used to solve the non-linear and non-convex problems related to power systems.     

REI等值技术在多区域无功优化计算中的应用

提出将REI等值技术应用于求解多区域电力系统的无功优化问题,对系统各个分区的外部网络进行REI等值化简,应用非线性原对偶内点法独立进行各个分区的无功优化计算。并对REI节点归并方案、相角传递、等值网络初值计算、内层迭代计算、外层协调计算与REI等值网络修正等关键问题提出了具体的解决办法。以IEEE 39节点和某538节点实际系统作为算例,通过与集中优化方法进行比较,验证了所提方法的有效性,并分析了三种REI节点归并方案对分解协调优化计算的影响。     

基于非线性预报-校正内点法的电力系统无功优化研究

在非线性原-对偶内点法的基础上引入了预报-校正技术,使改进后的非线性预报-校正内点法获得了较纯原-对偶内点法更大的迭代步长,从而加速了算法的收敛.应用该方法求解电力系统无功优化问题时能有效处理目标函数中的大量不等式约束.IEEE 14节点、IEEE 30节点、IEEE 57节点和IEEE 118节点系统的仿真结果表明,该算法收敛快、鲁棒性好.     

Optimal VAR control for real power loss minimization using differential evolution algorithm

Differential evolution algorithm (DEA) is an efficient and powerful population-based stochastic search technique for solving optimization problems over continuous space, which has been proved to be a promising evolutionary algorithm for solving the ORPD problem and many engineering problems. However, the success of DEA in solving a specific problem crucially depends on appropriately choosing trial vector generation strategies (mutation strategies) and their associated control parameter values. This paper presents a differential evolution technique with various trial vector generation strategies based on optimal reactive power dispatch for real power loss minimization in power system. The proposed methodology determines control variable settings such as generator terminal voltages, tap positions and the number of shunts compensator to be switched, for real power loss minimization in the transmission systems. The DE method has been examined and tested on the IEEE 14-bus, 30-bus and the equivalent Algerian electric 114-bus power system. The obtained results are compared with two other methods, namely, interior point method (IPM), Particle Swarm Optimization (PSO) and other methods in the literature. The comparison study demonstrates the potential of the proposed approach and shows its effectiveness and robustness to solve the ORPD problem.     

Artificial bee colony algorithm for solving multi-objective optimal power flow problem

This paper presents a new and efficient method for solving optimal power flow (OPF) problem in electric power systems. In the proposed approach, artificial bee colony (ABC) algorithm is employed as the main optimizer for optimal adjustments of the power system control variables of the OPF problem. The control variables involve both continuous and discrete variables. Different objective functions such as convex and non-convex fuel costs, total active power loss, voltage profile improvement, voltage stability enhancement and total emission cost are chosen for this highly constrained nonlinear non-convex optimization problem. The validity and effectiveness of the proposed method is tested with the IEEE 9-bus system, IEEE 30-bus system and IEEE 57-bus system, and the test results are compared with the results found by other heuristic methods reported in the literature recently. The simulation results obtained show that the proposed ABC algorithm provides accurate solutions for any type of the objective functions.     

交直流输电系统潮流计算中换流器运行方式的转换策略

分析了多端直流输电系统和多馈入直流输电系统控制运行方式，提出了采用计算机进行控制方式转换的方法。在考虑各种控制方式的控制作用和转换条件的基础上计算交直流系统潮流。该方法用加入2条直流输电线路的IEEE 300节点算例系统和加入三端直流输电系统的IEEE 118节点算例系统进行测试，计算效果较好，能够处理运行条件改变导致的运行方式发生的转换。