基于PSD-BPA的电网运行方式数据自动整合与调整方法

为了提高电网运行方式制定及潮流分析的时效性与准确性,以快速形成用于调度计划校核或实际运行状态评估的运行方式潮流数据为目的,提出了一种多源数据自动整合和潮流自动调整方法。首先,以电网运行方式为基础,将电网的调度计划或实际运行数据与电网模型数据整合,形成完整的PSD-BPA格式的运行方式。然后根据数据整合后有功及无功功率不平衡量及其在电网中的分布情况,逐区域调整分区功率,形成满足功率平衡的运行方式。最后通过计算系统的最弱传输路径,调整运行方式潮流收敛性,形成最终满足分析要求的运行方式,为调度计划校核或实际运行状态评估提供初值。云南电网的实际应用结果表明了该方法的有效性和实用性。     

大电网病态潮流的识别和修正方法

为指导潮流计算人员解决病态潮流的识别和修正,综述了大电网病态潮流的识别和修正方法。从数据的合理性、NR迭代初值给定、直流迭代、节点类型转换、迭代步长和不平衡量分摊策略,详细分析了影响潮流收敛性的六类因素,归纳了四类病态潮流的识别要素和指标,以及两类病态潮流修正方法。提出必须针对病态潮流收敛性的制约因素,依据不同病态特征确定调整措施、调整区间和调整方向,采用相应的修正方法。分析研究和算例验证表明,基于NR迭代信息的电压衰减比指标法,能够自动识别病态潮流及其制约因素和合适的调整区间和措施,通过优化调整实现病态潮流修正。     

基于改进直流潮流算法的潮流计算收敛自动调整方法研究

为了获得潮流计算的收敛解,传统的方法是一次又一次地反复手动修改系统预设。随着电力系统规模的扩大和复杂性的提高,调度和规划人员获得收敛的潮流计算结果的难度进一步增大,因而有必要实现一种潮流计算收敛的自动调整方法。为此,提出了一种基于改进直流潮流算法的潮流计算收敛自动调整方法。根据高压电网潮流计算中有功无功弱耦合的特点,分别对有功无功进行调整,先调整有功功率,再调整无功功率。对于有功功率的调整,在改进直流潮流算法的基础上设计了局部有功平衡的量化指标。对于无功功率的调整,设计了虚拟无功网络和局部无功平衡的量化指标。使用智能优化算法或强化学习对有功和无功进行调整,以使得潮流恢复收敛。使用所提方法对IEEE 118节点系统和实际电网系统进行了潮流的自动恢复调整,验证了该方法的可行性和有效性。     

面向电网运行方式计算的不收敛潮流无功调整方法

潮流收敛调整是电网运行方式计算的重要工作,其中无功安排不合理是潮流不收敛的重要原因之一。由于无功问题非线性较强,凭借人工经验进行调整较为困难。为此,提出了基于自适应Levenberg-Marquardt的不收敛潮流无功调整方法,将原始问题分解为序列二次规划形式的有功子问题和无功子问题,引入自适应阻尼因子。利用增广拉格朗日函数及信赖域方法决定是否接受迭代步长的更新。详细分析了所提方法能够提升数值稳定性的原因。通过对IEEE300节点系统、波兰3375节点系统以及某省级电网实际系统的算例分析表明,所提方法能够给出无功调整的最小二乘解以实现潮流收敛,进而为方式人员进行潮流调整提供参考和借鉴。     

基于多数据源的日前预报潮流自动生成方法

针对传统电网日前调度计划安全校核存在计算数据粗糙、结果误差较大等问题,提出了一种基于多数据源的日前预报潮流自动生成方法,以实现日前预报潮流的自动生成,从而提高日前调度计划安全校核工作的精细度和准确度。该方法首先从日前预报潮流计算模型出发,分析了日前电网正常运行方式的参数构成;然后通过多数据源的参数获取和参数拟合,自动生成用于日前预报潮流计算的各类参数,初步形成日前预报潮流计算模型;最后根据联合动态潮流算法对潮流计算模型进行调整,自动生成收敛的日前预报潮流。通过在兰州地区电网检修计划安全校核系统中的实际应用,验证了该方法的收敛性和有效性。     

基于熵理论的电力系统最优潮流均衡度分析

现代电力系统呈现出多种复杂特性,加之新形势下电网互动运行成为热点,如何提高系统在众多复杂运行特性中的安全运行水平成为研究的重点和难点。针对此问题,提出基于熵理论的电力系统潮流均衡度分析方法,通过研究潮流变化特性,探索提高系统安全运行水平的新方法。首先,从负荷变化对系统潮流变化的影响机理出发,建立基于信息熵的潮流转移熵指标,描述系统支路潮流变化的均衡程度。进一步以潮流转移熵为目标函数建立电力系统最优潮流均衡度模型,优化系统运行方式,提高系统安全负荷裕度。在IEEE 300节点系统下设置常规运行方式及源荷互动运行方式,通过算例分析验证了所述潮流转移熵指标及所建立最优潮流均衡度模型的有效性。算例同时表明,所述方法与直接以负荷裕度为目标的优化方法相比速度大为提高,为电力系统日内及日前发电计划的优化调整提供了参考。     

基于相似日选择的调度计划安全校核潮流数据生成

为了提高调度计划安全校核的准确度和精细度,提出了一种基于相似日选择的调度计划安全校核潮流数据生成方法。根据候选基准方式与计划方式综合相似度最高原则从相似日历史数据中筛选出基准方式,在此基础上生成内网潮流数据的拓扑信息和无功电压数据。通过在潮流计算迭代过程中自动投退容抗器,将计划方式母线电压控制在基准方式实际电压值附近,形成收敛的合理的内网潮流数据。根据联络线一致且联络线潮流最接近原则从外网潮流数据中筛选出待拼接的外网方式,在此基础上将内网潮流数据和外网方式数据进行拼接,通过调整外网潮流满足边界节点电压和联络线有功约束,生成满足调度计划安全校核的全网潮流数据。通过实际电网应用,验证了该方法的实用性和有效性。     

大规模电力系统潮流计算收敛性诊断与调整方法

在对大规模电网进行潮流仿真时,容易出现潮流计算不收敛的情况。针对潮流计算不收敛时难以定位关键影响因素的问题,通过分析迭代中间数据的变化规律,建立判别潮流计算收敛性的指标,提出一种导致潮流计算不收敛关键因素的辨识方法,并基于潮流收敛域,对辨识得到的关键因素进行修正,为运行人员进行潮流调整提供直观的参考依据。通过对某省220 kV及以上电压等级电网和欧洲13659节点系统进行仿真计算,验证了所提方法的有效性。     

PSD-BPA潮流计算数据卡的自动批量生成和修改

在建立电网规划方式、年度和月度运行方式数据时,需要在PSD-BPA软件的潮流数据文本中增加和修改大量的数据卡,手工进行修改比较繁琐。对此,文中采用Excel表格管理新规划的设备参数和全网的负荷数据,并开发程序从Excel表格中读取数据,生成潮流计算用的参数和符合各运行方式数据要求的PSD-BPA母线名,从而进一步实现了在潮流数据文本文件中自动批量生成和修改计算用数据卡,减轻了数据维护的工作量。在广东电网三年规划方式计算及年度、月度运行方式计算中,该功能使用效果良好,明显提高了工作效率。     

潮流计算收敛性问题研究综述

阐述了研究电力系统潮流不收敛问题的重要意义,分析了潮流计算不收敛的两种可能性:潮流病态和潮流无解,然后分别从这两个方面进行了综述。文中通过对已有研究方法的比较,总结了其中的不足,并提出几点建议完善潮流计算不收敛问题的研究,最后指出了以后的研究重点。     

电力通信网年度运行方式辅助设计系统

为了实现电力通信网年度运行方式的自动编制和出版,文章提出并开发了电力通信网年度运行方式辅助设计系统,通过建立基础资源库,实现统一的运行方式数据平台;基于综合数据分析技术,动态跟踪分析网络业务的变化情况;可实现自动计算和报告辅助编制功能,能够按照年度运行方式编制流程,自动计算并输出年度运行方式报告。该系统进一步规范了电力通信网年度运行方式的编制工作,提高了工作效率,减轻了运维工作的压力。     

计及电压与无功功率的直流潮流算法

直流潮流算法在电力系统中应用广泛,但目前的直流潮流算法大多无法准确计算节点电压幅值和支路无功潮流。因此,文中基于经典直流潮流算法,考虑无功功率方程,提出了一种计及电压与无功功率的直流潮流算法,可在保留直流潮流算法线性与快速性的前提下,实现节点电压幅值与无功潮流的近似求解。对IEEE 118节点系统、Polish 3012节点系统和国内实际大系统的仿真验证表明,所提出的改进直流潮算法能够精确、快速地求解系统中的节点电压幅值与无功潮流。     

含分频风电的电力系统潮流计算方法以及稳态特性分析

对含分频风电的电力系统潮流计算方法以及稳态特性进行了分析.首先,给出了分频风电系统中的核心设备——交交变频器的潮流稳态模型.其次,根据上述模型,提出了一种利用统一迭代法计算含分频风电的电力系统潮流的新方法.该方法在传统的牛顿-拉夫逊潮流算法中增加了交交变频器模型,对雅可比矩阵进行了扩展.同时,分析了交交变频器控制参数对系统潮流的影响,并通过算例进行了验证.最后,针对2015年四川规划电网,利用潮流程序,对含分频风电的电力系统电压波动以及无功需求两个稳态指标进行了计算与分析.特别地,着重对低频侧采用变频率策略的分频系统与采用恒定频率策略的分频系统进行了比较.对典型日的分析表明,由于风电场主要运行在中低风速区域,因此采用变频率策略的分频系统的总体稳态指标会占优.     

计及发电机励磁调差系数的潮流计算方法分析

研究了发电机励磁调差系数与无功功率的关系,以及计及发电机励磁调差系数的潮流计算模型。该模型摒弃了传统潮流中将发电机节点设为PV节点的假设,而将发电机节点的电压看成随无功功率而变化的变量。以IEEE14、IEEE30、IEEE118节点和某省实际电网等不同规模的电力系统为算例,并与传统潮流对比,结果表明该算法不仅对小规模电力系统具有很好的收敛性,对大规模电力系统也具有良好的收敛性。本文方法可使潮流计算结果更加准确,无功功率在发电机之间的分配更加合理,并且在维持电压稳定、降低系统网损方面具有优越性。     

一种病态电网潮流的数值解法

针对病态电网的潮流计算问题,提出对潮流延拓方程的龙格–库塔数值计算方法。其核心在于:在延拓法的基础上,将潮流方程解的问题转变为微分方程的初值问题,通过龙格–库塔法进行求解。在求解过程中,沿用多延拓多启动技术,以扩大解的收敛范围;将计算格式转变为常规牛顿潮流法形式,与成熟(如稀疏)技术有机衔接,使该算法符合工程实际。总之,该算法是一种大范围收敛的潮流算法,对病态潮流及电压静态稳定等问题分析有良好的适应性,修改后的IEEE 5和IEEE 118系统算例,验证了该算法的有效性。     

交直流混合系统潮流算法改进及其鲁棒性分析

提出一种改进交替求解法来计算交直流混合输电系统潮流。该方法克服了直流子系统计算过程中由于受到交流系统母线电压幅值的影响而可能产生振荡的缺点。采用牛顿拉夫逊法计算直流输电子系统中每个单元,避免依照公式直接计算可能产生对负数开方的问题;同时,它很好地处理了分接头的调整问题,克服了由于控制角的余弦值大于1而导致无法回算触发角(熄弧角)的问题。仿真结果表明该算法快速可靠。所提出的方法在南方电网不同断面、不同运行方式、以及系统N-1扫描的计算过程中,体现出较好的快速性和可靠性。     

考虑调整变化量和变步长的暂态稳定约束最优潮流模型

为了满足电网事故后运行方式的快速调整需求,本文提出了一种新的暂态稳定约束最优潮流(TSCOPF)模型,以系统调整变化量最小为目标,并采用了区分故障中和故障切除后两阶段的积分步长微调策略。该模型的系统调整变化量与系统失稳程度密切相关,解决了传统TSCOPF调整量过大的问题。两阶段积分步长微调策略使得刚好整数步时到达故障切除时刻和仿真结束时刻,实现了关键时间节点的准确仿真。采用了原始-对偶内点法求解该模型。IEEE-9、NE-39及IEEE-118 3个测试系统的计算结果表明,所提方法利于调度员快速处理事故,提高了TSCOPF的实用化水平。