含静止同步串联补偿器的电力系统电压稳定性奇异值分析法及指标计算

提出了一种静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)混合模型,推导了电力系统中加入SSSC模型后的潮流方程。在潮流计算和奇异值分解的基础上,构建了基于SSSC混合模型和奇异值分解的电压稳定性弱节点判别指标及最危险负荷增长方式指标。利用奇异值分析法,深入分析了在负荷平均增长和最灵敏节点负荷增长2种情况下,SSSC对电力系统电压稳定性的影响。研究了采用弱节点判别指标和最危险负荷增长方式指标确定系统最薄弱节点和负荷增长最快节点的方式。证明了在系统最薄弱节点和负荷增长最灵敏节点线路中加入SSSC后能提高电力系统电压稳定性。对IEEE14节点系统进行了仿真计算,验证了所构建的SSSC混合模型以及2个电源稳定性分析指标的可行性、有效性和适用性。     

计及负荷静态电压特性的实时定价方法

提出了一种基于最优潮流且计及负荷静态电压特性的实时定价模型并讨论了负荷模型对交易的影响。采用原–对偶路径内点法对模型进行求解,因为特定的负荷模型对应着最优潮流计算中特定的雅可比矩阵的结构和信息,所以负荷模型对节点边际电价、节点阻塞电价及市场利益分配结果均有重要影响,基于K-T一阶最优性条件定义了能够综合评估负荷需求、报价和负荷静态电压特性对交易产生影响的灵敏度指标。IEEE30节点算例表明了本文所提出的模型和指标的可行性和合理性。     

面向运行规划可靠性的综合聚类负荷模型

针对目前运行规划可靠性评估中负荷模型的不足,提出了一种综合聚类负荷模型,该模型能综合考虑负荷节点的特征量信息,分类精度显著提高.对研究时段内的多个负荷水平进行综合聚类的基础上采用多维正态分布抽样技术,计及节点负荷相关性和负荷预测标准差,确定评估期间的节点负荷值.在负荷分类基础上结合累积概率负荷模型,推导了停电频率指标的计算公式,解决了非序贯仿真中考虑负荷转移的频率计算问题.通过算例,分析了负荷分类、负荷预测不确定性、节点负荷相关性和负荷转移频率对可靠性指标的影响,验证了模型的正确性和有效性.     

基于综合灵敏度分析的线路过载联切负荷优化决策方法

从协调优化多线路过载后系统切负荷方案出发,提出一种基于综合灵敏度分析的线路过载联切负荷方案优化决策方法。依据节点导纳矩阵与网络关联矩阵,推导出节点切负荷量与支路电流间的灵敏度关系,计及线路过载程度,提出节点综合灵敏度指标,通过指标计算进行备选切负荷节点筛选。考虑事故影响与事故评级,提出节点切负荷均衡性指标,以经济成本与节点切负荷均衡性指标的加权值最小为优化目标,建立线路过载联切负荷方案优化决策模型,并利用自适应粒子群优化算法进行求解,确定最终切负荷方案。实际系统仿真结果验证了该方法的有效性和可行性。     

利用局部区域量测的电压稳定在线监测

针对小扰动长期电压稳定在线监测,建立了被监测节点局部区域节点功率传输等值模型,以及考虑局部区域以外系统影响的扩展的功率传输等值模型,并在此基础上将负荷裕度指标拓展到多机系统。根据被监测点相邻局部区域内的量测信息,计算节点功率传输等值模型参数,以其作为初值辨识出扩展的功率传输等值模型参数,进而计算节点局部指标,改善了弱可辨识性条件下的指标值精度,提高了基于局部指标的电压稳定在线监测方法的有效性。将提出的电压稳定在线监测方法在IEEE50机测试系统进行了仿真,参数辨识采用递推的带遗忘因子平方根最小二乘算法,结果表明它能有效地识别出电压稳定薄弱节点、实现电压稳定在线监测。     

电力系统负荷节点在线电压稳定指标研究

利用同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)测得任意(非PV)节点及其相邻母线的电压、线路潮流等实时数据,建立一种新的网络等值模型。同时,基于该模型提出了综合考虑负荷节点有功功率和无功功率的在线电压稳定指标;提出在线电压稳定有功功率指标和在线电压稳定无功功率指标分别用作表征负荷节点的有功功率裕度和无功功率裕度,作为对节点(系统)在线电压稳定指标的补充。如果负荷节点在线电压稳定指标值接近临界值1,则表明系统临近电压崩溃。EPRI-36节点仿真分析表明该方法可有效判断系统电压稳定性,适用于在线电压稳定监测和预估。与其他指标的对比结果体现了本文模型和指标的合理性与优越性。最后通过对山东电网500 k V主网负荷节点电压稳定裕度评估简要说明本文所提方法的可行性。     

基于潮流跟踪的最小负荷削减费用计算

电网可靠性的经济性价值日益受到人们的重视,如何对其进行定量计算具有重要的现实意义.该文建立了体现电网可靠性经济价值的负荷削减费用模型,模型中综合考虑了节点负荷用户类型的分类和缺电损失评价率随停电时间的变化情况.在潮流跟踪法的基础上,提出了衡量负荷削减对缓解系统过负荷支路程度的经济性指标,并利用该指标对模型进行求解.算例结果验证了该方法的有效性和实用性.     

基于局部电压稳定指标的裕度灵敏度分析及应用

提出一种基于局部电压稳定指标的裕度灵敏度分析新方法。以局部电压稳定指标为基础推导出负荷节点电压稳定裕度,该裕度具有确定的上、下界,且不受负荷增长方式影响;利用负荷节点电压稳定裕度有效识别了系统电压弱节点和弱节点集合;定义局部电压稳定指标的裕度灵敏度,确定与弱节点集合强相关的负荷节点,分析弱节点集合邻域节点无功波动对弱节点集合电压影响程度;最后将所提方法应用于系统无功补偿装置配置中,典型系统的仿真结果证明了所提方法的可行性和有效性。     

计及负荷特性的电压稳定安全指标快速计算

本文提出了计算电力系统电压稳定安全指标的新算法，该算法计及了负荷特性的影响，采用参数随运行状态变化的负荷模型，以负荷中动态荷部分的有功功率最大作为临界点判据，并在网络求解中负荷采用导纳模型来克服临界点附近潮流收敛的困难。本文还给出了７节点系统和３１节点系统的算例。     

多负荷水平下含风电接入的配电网无功优化

由于风电输出功率的随机性,风电机组的大量接入给配电网无功优化带来更多不确定性因素。为了提高配电网无功优化对风力发电并网的适应能力,建立了多负荷水平下基于场景分析的考虑风电接入的多目标无功优化模型。该模型综合考虑了节省电能损失费用和节点电压偏差2个指标,将2个指标进行模糊化,采用最大化模糊满意度指标法将多目标优化问题转换为单目标优化问题,然后采用自适应遗传算法进行求解。并以IEEE 33节点测试系统为例,计算和分析了在不同场景时最大负荷、一般负荷和最小负荷3种负荷水平下,电容器投切、系统有功损耗、节点电压以及节省电能费用情况。计算结果表明,所提出的无功模糊优化方法,在不同负荷水平、不同场景下改善电压质量和降损节能效果显著,适合多负荷水平下含风电机组的配电网无功优化需要。     

一种电压薄弱负荷节点群的戴维南等值参数跟踪方法研究

提出了用戴维南等值参数对电压薄弱负荷节点群进行监视的一种方案。静态分析中,采用连续潮流法确定负荷节点电压——负荷参数曲线;在负荷变化率相同情况下,根据电压幅值变化量确定电压薄弱负荷节点;考虑低电压水平与电压崩溃的关系,提出电压幅值变化率作为电压薄弱负荷节点分群所观察信息,考虑地理因素,将电压薄弱负荷节点模糊聚类分群;将每个电压薄弱负荷节点群中典型节点电网侧戴维南等值参数跟踪。提出基于潮流的仿真计算方法进行戴维南等值参数跟踪,观测电压薄弱负荷节点群的电压稳定裕度。该方法在IEEE 118节点系统上验证了其有效性。     

薄弱电压节点的在线辨识

提出了以发电机节点无功变化量和负荷节点电压变化量为指标的电压薄弱节点识别方法,该方法仅需要相邻时刻的无功和电压变化量,因此计算速度很快,适合在线识别。以IEEE 9系统为算例,在负荷连续增长和短路情况下分别对系统的薄弱节点进行识别,并与传统的指标进行比较,结果表明,在负荷连续增长的情况下,文中的指标与传统指标均能实时跟踪电压薄弱节点,而在短路后发生振荡的情况下,传统指标很难快速跟踪。     

含DFIG风电场电-气耦合系统的概率连续混合潮流方法及其负荷裕度分析

针对含双馈感应式风机(DFIG)风电场电-气耦合多能流系统的最大负荷裕度及其耦合影响问题,考虑天然气管网的动态特性,建立考虑DFIG稳态模型和能源路由器(EH)的含参连续混合潮流模型;采用随机响应面法(SRSM)拟合DFIG出力,结合预估-校正及电-气系统耦合交替迭代获取电力系统负荷节点的有功功率-电压曲线、天然气系统流量-气压曲线及其负荷裕度期望值;定义电压-负荷、气压-流量灵敏度,可分别跟随电力系统负荷节点有功功率-电压曲线、天然系统气流量-气压曲线的获取,定义电-气耦合环节中天然气系统节点压强-EH节点注入电功率和电力系统节点电压-EH节点天然气注入流量灵敏度,从而定量评估电-气耦合下电力系统、天然气系统和电-气耦合环节的薄弱节点及EH耦合程度。含DFIG风电场的IEEE 14节点电力系统和22节点天然气系统通过11个EH耦合而成的电-气系统的算例仿真结果验证了所提模型、算法和所定义负荷裕度灵敏度指标的正确性和有效性。     

基于局部网络电压相量的等值模型及其电压稳定性指标

基于输电系统中任意非PV节点及其邻近节点所组成的局部网络电压相量,建立一种新的系统等值模型。同时,在该模型的基础上提出节点电压稳定性裕度指标--节点等效负荷极限裕度(margin to node equivalent load limit,MNELL)。仿真结果表明,MNELL能准确识别系统的电压稳定薄弱节点,并且当系统某一节点的MNELL将达到0时,即该节点达到等效负荷极限时,系统将发生电压崩溃。这样,根据该指标就可方便地设置判断系统电压崩溃的门槛值,进而采取恰当的措施防止电压崩溃的发生。     

基于灵敏度法的TCSC与SVC联合补偿

为确保电力系统稳定运行,在系统中加入可控串联补偿器（TCSC）与静止无功补偿器（svc）,并推导出了两者联合运行的数学模型.首先在轻载线路上安装TCSC,计算系统各个负荷节点的灵敏度,然后在灵敏度最大的节点安装SVC,最终实现TCSC与SVC的联合补偿.以IEEE14节点系统作为算例进行了仿真计算,结果表明提出的方法有效、可行.     

基于等级划分隶属度函数的脆弱节点综合评估

复杂配电网中脆弱节点的评估日益困难,为有效建立评估指标等级的联系量化关系,提出一种等级划分的隶属度函数来刻画评估指标各等级之间的脆弱特性。首先,根据配电网的拓扑结构与实际运行工况,提出节点级数、有功度数以及基于负荷冲击、故障断线的电压增量严重度4个指标来分析整个配电网,根据指标变化的离散程度,采用熵权法来确定各指标的权重。然后,采用一种基于等级划分的隶属度函数,对脆弱节点的各项指标建立隶属等级模型。最后,通过隶属矩阵运算方法,计算配电网各节点的脆弱度值,来辨识配电网的薄弱环节。算例结果表明,所提出的综合脆弱度评估体系符合实际情况,能够有效辨识配电网中的脆弱节点,同时验证此脆弱度评估体系地合理性和实用性。     

青海电网母线负荷预报软件功能的应用

电网母线负荷预测是分析和计算电网各节点电力需求的技术支持功能,是制定电力系统运行方式的重要依据,精确的母线负荷预测是合理安排生产调度计划,保证电力系统安全、经济运行的前提和保障。文章从青海电网运行控制和安全防御系统的母线负荷预报软件的需求入手,论述了母线负荷预报软件模型及软件的主要功能,分析了影响母线负荷预报预测准确性的因素并提出了对策。     

基于IEEE 802.15.4的家庭自动化网络性能研究

智能家居工作在智能电网的用电域,旨在提供直接与用户互动的交互环境.采用低速无线个人局域网的家庭自动化网络,可应用于家庭的照明、安防以及家电、设备等的自动控制 文章通过对家庭自动化系统架构和业务源特性的分析,构建了基于IEEE802.15.4标准的OPNET无线网络仿真模型,分析了时隙CSMA/CA机制和保证时隙机制的网络特性,评估了不同节点数和网络负载对时延和功耗的影响,对家庭自动化系统网络的参数设置和节点部署有一定的参考意义.     

基于负荷转移系数的电气介数在电网结构脆弱性评估方法中的应用*

电网的脆弱性问题,作为电网安全问题的深入和扩展,具有重大的研究价值。基于负荷转移系数的电气介数计算方法,考虑"发电机-负荷"节点注入功率对线路潮流的影响,提出了反映当前运行方式下网架参数和运行参数的结构脆弱性评估模型及指标。该模型考虑了无功功率对支路电流的影响,以实际输出的功率作为负荷转移系数的权重,使评估结果更加精确。最后以IEEE 39节点系统为测试算例,求解各节点的结构脆弱性指标并进行排序,对排序靠前的节点分别采用随机攻击和蓄意攻击的连锁连锁故障方式,通过分析在遭受攻击后系统最大连通域的变化,验证了所提评估模型的有效性与优越性。