静态电压稳定性指标研究分析

本文分别介绍了邻近电压崩溃指标和电压稳定裕度指标两种基于潮流计算结果的静态电压稳定性指标。设计编写了两种静态电压稳定性指标计算程序,并分别以IEEE57节点系统和IEEE118节点系统为例,进行详细的仿真计算。最后对两种电压稳定性指标进行分析和比较,比较结果显示两种静态电压稳定性指标都可以判断系统是否处于稳定状态．并且可以预测系统中的薄弱节点,但是在计算上,电压稳定裕度指标更为简单和方便．     

基于蒙特卡洛模拟的电压稳定评估方法

在考虑发电机出力调度的情况下,采用基于蒙特卡洛模拟的随机潮流方法对电力系统电压稳定性进行了研究.利用拉丁超立方采样产生正态随机序列,以基态负荷叠加随机序列模拟负荷波动,重复计算50 000次获得节点电压的期望值和方差作为标准计算结果.在此基础上对拉丁超立方的计算结果和简单随机抽样进行了比较,结果表明在相同仿真次数下拉丁超立方结果优于简单随机抽样.提出以电压越限概率作为评估节点电压稳定性的指标,利用此指标对IEEE118标准测试系统以及某省2012年实际网络进行了分析,该指标与节点参与因子的相关性分析验证了其评估电压稳定的可行性.     

含DFIG风电场的配电网静态电压稳定指标研究

针对风电的随机出力将使配电系统的静态电压稳定性随机波动,提出含双馈式异步发电机的配网潮流算法和静态电压稳定指标。将DFIG稳态方程嵌入配电网前推回代潮流迭代计算过程,基于潮流解的存在推导出含DFIG的配电网静态电压稳定指标;考虑风电出力的随机性,分别定义母线静态电压稳定指标分布指数、道路静态电压稳定分布指数、系统静态电压稳定指标,提出的指标能较好地反映风电并网后配电网局部与整体静态电压稳定性的随机波动特性。基于蒙特卡洛随机模拟,结合该文提出的算法和指标能有效识别出配网中薄弱的母线节点和道路路径。在IEEE 33辐射型配电网系统进行算例仿真,验证了算法的正确性和静态电压评价指标的有效性。     

基于特征结构分析法的静态电压稳定算法

基于电力系统快速解耦潮流方程雅可比矩阵的特征结构分析法研究了与系统静态电压稳定性密切相关的雅可比矩阵最小模特征根和与之相对应的特征向量.以最小模特征根作为系统静态电压裕度指标,以最小模特征根对应的右特征根向量作为节点电压灵敏度指标.通过IEEE39节点系统在两种运行状态下,给出了系统最有可能发生电压不稳定的节点,同时也验证了该方法的准确性和有效性.     

计及风光出力相关性的静态电压稳定概率分析

基于Copula函数和非参数核密度估计,建立计及风光出力相关性的离散联合概率分布,针对不同状态进行连续潮流计算,得到节点电压、系统负荷裕度和临界电压的离散概率分布,采用半不变量和Gram-Charlier级数拟合负荷裕度和临界电压的分布曲线。以风电场和光伏电站接入IEEE14系统为例对本文方法进行验证,与蒙特卡洛模拟法和随机响应面法进行比较,结果证明所提方法的正确性和精度,并对风光不同相关性进行仿真分析。最后以节点电压方差、临界电压和负荷裕度均值为指标对系统电压稳定进行分析,对系统薄弱节点进行无功补偿以提高电压稳定性。     

计及电压稳定约束的含风电区域电网调度域划分

为了解决风电接入电网带来的系统灵活性与风电消纳以及运行不稳定问题.文中提出了随机潮流下电压稳定L指标评价电压稳定与电网运行域的概念,该方法可以准确地找出风电并网后全网电压稳定性最薄弱的节点,帮助调度人员对薄弱节点监视与控制,并提出基于观测全网电压稳定情况的电网运行域划分指标,基于电压稳定约束将电网划分为不同的运行域.通过IEEE-30节点典型算例系统仿真计算,验证了所提策略与指标的有效性.     

负荷特性对基于奇异值分解法分析静态电压稳定的影响

随着电力系统规模不断扩大,电压稳定问题越来越受到人们的关注。对电力系统电压稳定影响一个关键的因素就是负荷特性。在前人研究成果的基础上,就负荷特性对奇异值分解法分析电力系统电压稳定性的影响做了一些工作。在考虑负荷特性的情况下,系统潮流雅可比矩阵最小特征值会有所变化。分析及IEEE-14节点系统计算表明,负荷模型是常用的ZIP模型时,潮流雅可比矩阵最小特征值相比于恒功率模型会有所增大;负荷模型是电动机类电压敏感负荷,在电压下降到一定程度时,潮流雅克比矩阵最小特征值相比于恒功率模型会有所减小;且采用不同的负荷模型对薄弱节点识别或是薄弱区域的划分也会有一定影响。     

基于L指标的含风电场电力系统无功电压控制

针对大型风电场群并网后系统的无功电压稳定性问题,本文提出了基于L指标的静态无功电压协调控制策略。首先给出静态电压稳定性指标,以多目标的优化模型为基础,采用粒子群算法,对含风电场电力系统无功电压协调控制模型进行求解,同时以改进的IEEE14节点系统为例进行仿真运算,最后将本策略与现有的两种策略进行比较分析。分析结果表明,本文所提出的基于L指标的无功电压协调框架下的目标节点电压幅值均在母线电压幅值范围之内,目标函数值f_1较策略2有所减小,其含风电场电力系统静态稳定裕度最大,风电场群并网后系统安全稳定性最高。因此,该策略在保证风电场群并网系统安全稳定运行的前提下,有效提高了含风电场电力系统的静态电压稳定性,为我国大规模建立风电场群提供了理论依据。     

基于潮流计算的电压稳定性指标的比较研究

将3种基于潮流雅可比矩阵对角元素的电压稳定性指标（IPi,IQi,Ii），与2种同样是基于潮流计算的常用的电压稳定性指标（L，Idr）在反映电力系统接近电压不稳定程度方面提供信息的有效性进行了比较，这种比较是在系统不同的运行方式下进行的，系统运行方式的改变是通过改变负荷的功率因数以及系统X/R的比值实现的。最后通过1个算例证实了这3种指标的有效性。     

一种考虑谐波指标的分布式电源选址定容规划方法

提出了一种考虑谐波指标的分布式电源选址定容规划方法.该方法将并网逆变器视作内阻无限大的、由多个频次谐波叠加而成的谐波电流源,在此基础上对系统的基波潮流和谐波潮流进行潮流计算.以系统的电压指标、网损指标、谐波指标综合效果最好为目标,考虑节点电压谐波含量上限等因素作为约束,在改善系统电压分布、减小系统网损的同时,避免了因分布式电源接入导致系统各处谐波含量过高的问题.采用基于改进遗传算法的多目标优化算法对所建立的模型进行求解,在IEEE-33节点系统上的仿真结果证明了所提出模型和方法的有效性.     

配电网潮流计算的实用算法

基于配电系统的特点，支路潮流为变量，提出纯放射网潮流计算简单递推迭格式；在此基础之上，对环网提出基于环流为变量的修正方程；对ＰＶ节点，提出基于补偿法的修正方程。试算表明，本算法个有计算简捷、快速、数值稳定性好等特点。     

衡量节点电压稳定的奇异值法和稳定指标

提出了衡量节点电压稳定的奇异值法,与衡量系统电压稳定的奇异值法相比,具有物理概念明确、计算量小的特点;通过对几种具有一定普遍性稳定指标的分析,总结了这一类指标的特点;讨论了最小奇异值表示的电压稳定裕度指标和物理量表示的电压稳定裕度指标间的关系;最后,就雅可比矩阵奇异、负荷功率极限和电压失稳临界值间的关系进行了探讨。     

基于二分法确定电压稳定薄弱点无功补偿容量的新方法

为避免电压崩溃事故的发生,本文基于潮流方程的雅克比矩阵的最小奇异值分析,将最小奇异值及其对应的右奇异向量用于电压稳定薄弱节点的分析及无功补偿点的确定。通过二分法逐步逼近电压稳定薄弱节点的最佳补偿容量,对每次补偿后的右奇异向量中的最大元素确定新的电压稳定最弱节点进行无功补偿,经过反复排序及相应的无功补偿,提高节点电压的稳定性和系统的负荷裕度。同时,以New England 39节点系统发生N-1故障为例进行分析,分析结果表明,通过对电压稳定薄弱节点29,28,26,27的4次无功补偿后,电压幅值由原来的0.938 9,0.976 1,0.997 9,0.999 6提高到0.989 7,1.028 3,1.037 1,1.029 9,系统的负荷裕度由原来的4%提高到10%,达到了系统的负荷裕度要求,提高了节点电压的稳定性,验证了该方法的可行性和准确性。该方法直接简单,易于实现,避免了无功分配及优化等复杂计算。     

配电网三相潮流的简化分析

为了减少配电网三相潮流分析的计算量,提出了配电网的三相双方向等效电压降落模型,该模型考虑了互阻抗参数的影响,把馈线段上所有的三相负荷用一个三相等效负荷表示,然后使采用简化模型得出的馈线段端部的电压降落与未简化馈线模型计算的电压降落相等,令简化后馈线段总阻抗与简化前总阻抗相等,并利用配电网的馈线段沿线电压幅度和相位变化不大的特点,推导出双方向等效电压降落模型中的各项参数,该模型确保了在馈线段相互连接构成配电网络后,仍能得到精确度很高的馈线段端点电压的计算结果。在此基础上进一步提出了计算馈线段上各个负荷点处的三相电压和各支路线损的递推公式。文中给出了一些算例,并与严格潮流计算方法进行了比较,结果表明提出的简化方法的近似精度高,并且在应用到基于遗传算法和模拟退火算法等随机优化算法的配电网络重构时,可大大提高潮流计算效率。     

多元统计分析在配电网理论计算中的应用

本文在辐射型配电网中采用“等值阻抗模型”,应用模糊数学中的弗晰(FUZZY)聚类分析以及数理统计学中的贝叶斯(Bayes)逐步判别分析和逐步回归分析,来计算配电网的损耗及电压水平。文中给出了实用计算模型。     

辐射状配电网潮流的改进前推回代法

针对辐射状配电网网络拓扑结构特点,在传统前推回代法的基础上,提出了一种改进的前推回代法.利用非叶节点作为一条支路终节点的特点,在潮流计算前通过反复搜索叶节点和新叶节点,确定功率和电压的计算顺序,从而无需对配电网各支路分层,可对网络中节点任意编号,且计算过程简单、直观,适用于任意辐射状配电网的潮流计算.在MATLAB环境下对算例进行仿真分析,结果表明,提出的方法可行、有效.     

负荷特性和有载变压器对电压静稳指标的影响

从电压静态稳定性的角度考虑,分析负荷静态特性和有载调压变压器对电压静态稳定指标的影响．这不仅对静稳指标的构造有一定指导作用,更主要的是为以静稳指标作为依据的电网电压安全监视提供了如何采取相应措施,以最大限度地提高系统稳定性     

复杂电网的分层解耦潮流计算方法及分析

基于复杂电网中环网与辐射网络并存的特点,采用基于逆流拓扑分层搜索的解耦潮流算法对复杂电网潮流进行计算。通过对IEEE-300节点系统与重庆电网的仿真分析,验证本算法的正确性以及其收敛性与计算速度的优势;通过对IEEE-118节点系统的解环分析,结果显示复杂电网的环网率越低、辐射节点越多,本方法速度优势越明显。     

A global harmony search algorithm for finding optimal capacitor location and size in distribution networks

Shunt capacitors are broadly applied in distribution systems to scale down power losses, improve voltage profile and boost system capacity. The amount of capacitors added and location of deployment in the system highly determine the advantage of compensation. A novel global harmony search(GHS) algorithm in parallel with the backward/ forward sweep power flow technique and radial harmonic power flow was used to investigate the optimal placement and sizing of capacitors in radial distribution networks for minimizing power loss and total cost by taking account load unbalancing, mutual coupling and harmonics. The optimal capacitor placement outcomes show that the GHS algorithm can reduce total power losses up to 60 k W and leads to more than 18% of cost saving. The results also demonstrate that the GHS algorithm is more effective in minimization of power loss and total costs compared with genetic algorithm(GA), particle swarm optimization(PSO) and harmony search(HS) algorithm. Moreover, the proposed algorithm converges within 800 iterations and is faster in terms of computational time and gives better performance in finding optimal capacitor location and size compared with other optimization techniques.