求解由节点功率引起线路潮流变化和功率损耗的方法

在分摊功率损耗和固定费用的MW－MILE方法及相关方法中，必须知道由合同交易引起的支路潮流变化量。现有的确定支路潮流方法是直流潮流法和边界潮流法，然而，它们在理论上是不完善的。该文根据交流潮流解算结果，将负荷节点和发电机节点功率分别按恒定阻抗接入网络，求解网络方程，节点电压能够被分别表达为风络所有负荷节点功率的函数和发电机节点功率的函数，进而可将支路潮流和损耗分别表达为负荷节点功率的函数和发电机节点功率的函数，一旦获得这些表达，就易精确地获得由节点功率引起的支路功率变化。文中给出了详细的分析实例。     

电压型超导储能系统的统一直接功率控制方法

将PWM整流器的直接功率控制方法用于电压型超导储能系统的电压源型换流器，给出了新的开关矢量表，并提出了斩波器的直接功率控制方法。文中的电压源型换流器和斩波器的直接功率控制方法以有功功率为纽带，可对超导储能系统进行一体化的功率控制。仿真结果表明，该控制方法具有良好的控制性能，十分适用于电压型超导储能系统。     

求解功率追踪问题的图论方法

提出了一种利用图论进行功率追踪的新方法。此方法以潮流结果有向图的关联矩阵和路径阵为基础，采用先序遍历图的方法搜寻被功率追踪的2个节点间的所有路径，进而求得沿这些路径输送的功率值，在功率追踪时遵循功率“按比例分配”原则，此方法物理意义明确，且只需进行简单的四则运算，不必进行计算量较大的矩阵相乘和求逆等运算，易于编程实现，而且可以推广为对电力系统中某一割集进行功率追踪，利用本方法分析了粤港电力系统中广东电网向香港地区输电的算例，实际计算结果证明了此方法的快速性和有效性。     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制及拓扑结构研究的新进展

本文针对光伏器件的特点提出两种新的最大功率点跟踪控制方法：短路电流结合扰动观察法及用非对称模糊控制的扰动观察法。前一种方法在短路电流控制方法的基础上引入了优化扰动步长的扰动观察法，它可有效消除光伏器件输出功率在最大功率点的振荡现象。第二种方法把非对称模糊控制引入传统的扰动观察法，它在光伏器件最大功率点两侧的特性采取不同的扰动步长，可有效消除传统方法在最大功率点处的功率振荡。仿真和实验研究证明：上述两种方法可以快速跟踪外部环境变化，并消除系统在最大功率点的振荡现象。同时本文提出一种新型的用于小功率光伏发电的高频逆变电路，它由buck－boost变换器和电流源高频链逆变器构成。由它来实现光伏模块的最大功率点跟踪，得到与电网同步的电压。该电路结构简单、效率高，光伏模块的最大功率点不受负载变化的影响。该方案通过实验验证。     

光伏发电系统最大功率追踪算法及其仿真

针对普通的最大功率算法在最大功率点振荡、追踪速度不高等缺点，提出了一种新的最大功率点跟踪控制方法——直线近似法结合变步长扰动观察法的最大功率追踪方法。仿真结果表明，该方法可有效消除传统方法在最大功率点处的功率振荡。     

基于目标函数优化法的风场层一次调频功率分配策略

随着风电渗透率的不断上升，大规模风电参与调频成为风电发展的重中之重，功率分配方法也需更加智能化和简便化。因此，利用目标函数优化法对风场层功率分配进行优化。首先，对整个风电场进行调频功率函数的建模，使整个风电场的实时功率变化值追踪整个风电场待分配功率，将上述两者偏差值最小作为目标函数。其次，通过超短期预测方法得到一定周期内每台风机风速和有功出力的上下限，结合桨距角的变化限度作为约束条件。最后，求解得到各台风机优化后的功率偏差值，将其叠加到各台风机出力的基础值上进行调频。通过与其他功率分配方法对比，验证了目标函数优化法的优越性，其可以提高风电场调频的快速性和可靠性。     

电网接入光伏发电功率的实时调度与预测研究

光伏发电并网的容量具有随机性，其供电功率振荡会严重威胁电网安全稳定运行。提出基于实时调度的电网接入光伏发电功率预测方法。根据辐射量对电网接入光伏发电功率的关系曲线、电网接入光伏输出功率和温度的曲线、电网接入光伏发电功率和湿度之间的关系曲线，分析了电网接入光伏发电功率的影响因素；为避免光伏发电功率差异性较大带来预测结果不准确的问题，对电网接入光伏发电功率数据完成归一化处理；结合发电功率日特征相似度的计算结果，计算了权重欧式距离，获取具有最大影响力的功率数据，完成电网接入光伏发电功率的预测。实验结果表明，应用研究方法时，电网接入光伏发电功率的预测偏差始终低于0.05，获取的电网接入光伏发电功率预测结果始终分布在根据实际情况设定的阈值区间内。     

基于规则综合方法的配电网重构方法

提出了一种基于规则综合方法的配电网重构方法，以系统功率损耗最小为目标函数建立了配电网重构模型，考虑了线路的功率约束。为得到精确的支路电流和系统功率损耗，采用基于功率合计方法的辐射型配电网潮流算法，结合根据系统运行经验形成的综合规则对配电网进行重构计算。2个配电网系统的测试和分析结果表明了上述方法的正确性和有效性，该方法在贵阳市南配电网中的应用情况也表明采用该方法可获得较好的降损效果。     

分布式能源区域调控系统功率柔性控制方法

为了实现直流电压稳定控制以及保证功率的实际传输效果，提出分布式能源区域调控系统功率柔性控制方法。架构二层控制层，以直流电压斜率控制和直流输电线路的功率损耗为主要目标，通过本地电压控制器和全局功率控制器，控制电压和功率，均衡电压和功率之间的冲突；主要控制层中的下垂控制器依据电压和功率的控制结果，修正功率参考值，计算功率控制结果。测试结果表明：光伏出力结果与额定值相差低于5 MVA,风机出力结果与额定值相差低于1 MVA,在1 s内完成直流电压的稳定控制，且具备功率参值的修正功能，能够保证电压和功率的实际输出效果。     

励磁功率单元模型参考故障诊断方法

介绍了模型参考故障诊断的基本原理。考虑到同步发电机励磁系统功率 单元的非线性特性，为了提高模型的准确性和可观测性，采用分布式物理图网建模方法建立 励磁功率单元系统模型。阐述了模型参考诊断方法在励磁系统功率单元的具体应用。仿真结 果表明，该方法能够有效地诊断同步发电机励磁系统功率单元的主要故障。     

基于MATLAB仿真的无功补偿应用研究

在电力系统中,无功功率对保证电能质量和安全可靠运行是必不可少的,由于选取无功功率补偿容量是一个比较复杂的问题,实际投运结果会因为电压偏移而导致与理论计算结果产生偏差。本文通过分析一个简单的电力系统,结合具体工程实际,运用MATLAB软件,建立无功功率补偿仿真系统模型,仿真结果表明,运用MATLAB仿真系统可以比较准确地模拟补偿量对电力系统的影响,对无功补偿量的选取及投入方式有实际的应用意义。     

限出力条件下风电场集群有功功率优化分配方法

受电网建设与风电场建设不协调、外送通道输送能力不足等因素影响,风电场弃风问题日益严峻,且短期内无法得到有效解决。结合中国大规模风电基地开发建设特点,建立了一种基于超短期功率预测的限出力条件下的风电场集群有功功率优化分配方法。该方法将限出力条件下的风电场集群有功出力最大化、线损最小化作为目标函数,将系统安全、风电场输出功率、风电机组频繁启停、低预测功率作为约束条件,许计及了联络线上有功功率损耗以及超短期有功功率预测误差的影响。以中国西北地区某风电场集群进行的箅例分析验证了方法的有效性和可行性。     

电力市场条件下地市级电网优化购电模型

为了通过优化购入地方发电厂的电量来降低购电成本，提出了一种新的购电优化数学模型。该模型以从多个地方发电厂购入电量总成本最小化为目标，以供求平衡、发电厂最大出力、输电线路最大传输容量限制、变电站主变压器最大承受能力以及网损等因素为约束条件。该模型已应用于福建省某地区电网的实际购电过程中，实际算例分析验证了该模型的正确性和可行性。     

海上风电场黑启动系统的风柴协同控制策略

在风电平价上网政策的推动下中国海上风电场建设加速,未来大规模的海上风电场将会成为沿海地区局域电网的重要供电电源。当沿海局域电网发生大停电时,海上风电场若具备作为黑启动电源的能力将显著加快电网恢复过程。为启动沿岸无黑启动能力的火电机组,文中提出了利用海上风电场配置的小容量辅助柴油发电机作为支撑电源启动海上风电机组,后经主变压器和高压海底电缆向陆上火电机组供电的黑启动方案。为改善黑启动系统的频率调节能力以及在投入高压海底电缆时维持系统电压稳定,分别提出一种风柴协同调频控制和一种考虑柴油发电机功率极限的动态无功补偿控制,后者利用了风机网侧变流器(WGSC)作为静止无功发生器(SVG)运行。最后在PSCAD/EMTDC上依据实例搭建了海上风电场黑启动模型,验证了所提方案及策略的可行性和有效性。     

风力发电机组特性及接入系统的潮流计算方法研究

介绍了风力发电机组的工作原理和风电场的功率特性,针对P—Q简化模型法、P—Q迭代模型法、R—X迭代模型法在含风电场的电力系统潮流计算中存在的不足,提出一种考虑异步风力发电机组的无功一电压特性来进行含风电场的电力系统潮流优化计算方法。在MATLAB软件环境下,采用IEEE14节点系统作为测试系统进行潮流算例仿真,仿真结果表明,该方法的潮流计算精度和速度均较高,具有良好的合理性,可满足含风电场的电力系统潮流优化计算要求。     

含风电系统的潮流计算分析

研究了就风电接入电网的潮流计算问题,提出相应模型和方法。重点在于风力发电机PQ特性的处理,将风电机组的有功表达为风速的函数,无功进而可以表示为有功、电压及转差的函数,并根据风电场节点电压与无功的关系,对雅可比矩阵进行修改,实现潮流计算与传统方法的并轨和一致性。应用模型和算法对风电接入后的烟台电网进行了计算分析,初步得到较满意的效果,也为进一步深入研究奠定了基础。     

计及风电预测误差的电力系统风险规避评估模型

风电功率的短时大幅波动对电网的安全稳定运行造成冲击,为更准确地评估电力系统在较短时间内的风电消纳情况,需考虑风电功率的预测误差。为此,文中提出一种概率区间优化模型,从效益和风险两个维度评估风电预测误差对电力系统运行的影响,旨在得到最优权衡风险和效益的调度方案。在概率区间优化模型中,不确定风电被视为概率区间变量,即每个风电值对应一个分布概率。效益用不确定风电并网前后系统运行费用的差值来量度;风险则用风电的分布概率来衡量。然后,构建基于效益和风险的条件期望作为优化目标。最后,在一个调度系统上进行仿真并与区间优化模型对比,证明了所提出的优化模型的可靠性、鲁棒性和实用性。     

考虑电热耦合效应的配电网潮流计算

线路电阻会随着线路温度的变化而变化,这使得电网周围的环境因素对电网潮流分布产生影响。文中计及线路温度、线路电阻和潮流的相互关系,建立了考虑电热耦合效应的配电网潮流计算模型,在该模型中,线路电阻作为状态变量,不再是一个常数。针对该模型的复杂性,对常规基于前推回代法的配电网潮流计算进行了扩展,将线路热平衡模型嵌入到前推部分,在迭代过程中动态更新线路温度、电阻和潮流,简单高效地实现了考虑电热耦合效应的配电网潮流计算。IEEE 14节点和118节点配电网算例分析表明电热耦合效应对配电网潮流有较大的影响,基于恒定电阻的潮流计算可能产生较大的偏差。     

计及多种可能运行方式的无功价值评估方法

在电力市场环境下，无功服务是维持系统安全运行和保证有功交易顺利实施的一项重要的辅助服务。对无功源的价值进行合理评估有利于为无功辅助服务定价奠定适当的基础，并提供正确的经济信号，以期对无功规划和无功调度进行指导。现有的评估无功源价值的方法多以单一的系统运行状态为基础，无法适当计及无功源的价值随系统运行状况的变化，这样得到的结果不够全面和准确。在此背景下，文中从无功对系统电压支持的角度出发提出了一种计及多种可能运行方式的无功价值评估方法，综合考虑了各种可能的系统运行方式出现的概率、各种运行方式下系统的电压情况和各无功源对负荷节点的电压支持效果，从而能够更加全面、合理地对无功源的价值进行评估。以IEEE14节点系统为例对所提出的方法做了说明，并对结果进行了分析与讨论。     

基于多背包问题求解的电网无功补偿配置方案

针对传统无功补偿配置方法受人工经验影响或存在收敛性问题的缺陷,提出了一种基于多背包问题求解的电网无功补偿配置方案,首先计算各变电站的无功缺额,再将无功平衡过程抽象为多背包问题的求解,无功富余的变电站作为背包、无功存在缺额的变电站作为物品,以背包所装物品价值最大为目标,采用遗传算法求得最优解,并解码得无功平衡结果。最后针对平衡后仍存在无功缺额的变电站,根据就近归整的原则进行无功补偿增配。本文首次将多背包组合优化求解引入到电网的无功补偿配置分析中,并采用智能算法提高了无功平衡的分析效率,降低了无功规划的工作量。算例分析验证了本方案可行有效,对电网无功优化管理具有参考和应用价值。