基于二级电压控制的河南电网分区和主导节点选择

划分控制区域和选取主导节点是二级电压控制的基础.针对河南电网,基于谱系数平均距离法和模糊C均值聚类算法( FCM),提出了一种电压控制区域的综合划分方法.利用一种考虑节点可控性和代表性加权的目标函数,给出了主导节点的选取方法.仿真计算验证了该方法的有效性.研究成果可为河南电网的二级电压控制提供一定的理论依据.     

基于可控主导节点的电压分区及电压校正的研究

在实际电网中,传统的电压分区往往会使区域中的主导节点电压处于不可控的状态.针对这种情况,文章提出了基于可控主导节点的电压分区及电压校正方法:在电压分区中,将区域划分和主导节点的可控能力相结合,并在电压分区中采用可控主导节点和区域划分间的递归迭代,以行政划分作为迭代初始值,提高了区域划分的计算速度和分区的准确性;在电压校正中,考虑了区域联络线节点的电压变化,并以此作为反馈添加到传统的二级电压控制中.文中的电压分区及电压校正方法在福建电网自动电压控制中的应用效果证明了其正确性、可靠性及实用性.     

电力系统二级电压控制的研究

介绍了二级电压控制的主要原理,提出了划分控制区域,选择先导节点和控制发电机的新方法;同时设计了一种新的动态二级电压控制器,以ＥＰＲＩ－３６节点系统为例进行了仿真计算。结果表明：在电压失稳的过程中,二级电压控制下可以从区域电压稳定的角度出发,协调本区域内各电压／无功支持源的无功出力,改善区域电压水平和提高系统电压稳定性。     

考虑风电源流关系的电网电压主导节点识别

大规模风电并网后的电压控制问题应从系统的角度统筹考虑,通过建立少量集中无功补偿与风电场分散无功补偿相协调的综合控制模式来解决,因此,集中无功补偿点的选择成为关键。基于网络源流路径关系,提出一种考虑风电场关联度的区域电网电压主导节点识别方法。该方法综合考虑了相对静态的电网结构和电网实际运行状态变化的影响,并采用网络源流路径双向电气剖分方法获取电网主要电气特征参数。利用上述参数,计算风电场关联度指标和电压主导节点评价指标,从而确定电压控制分区和主导节点。在修改后的IEEE 39节点系统中进行了仿真分析,结果表明所提出的方法能够较合理地确定电压主导节点。     

考虑无功裕度的电压自适应分区方法及主导节点的选择

针对当前二级电压分区未能较好实现动态无干预调节的现状,基于电压/无功灵敏度及模块度函数,该文提出一种随电网运行工况实时变化的自适应动态分区和主导节点选择方法。以每个无功源为分区中心,根据电压/无功灵敏度大小将负荷节点映射到对应的无功源;构建考虑无功裕度的改进模块度函数,以其为衡量指标进行区域合并自动形成最佳分区。引入其他区域节点对本区主导节点的抗干扰指标,结合主导节点在本区域的可观性和可控性指标,确定主导节点选择方案。从区域内无功源控制灵敏度、无功裕度及主导节点的可观性出发,对分区结果进行评估验证。最后,以IEEE39节点系统为例进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和优越性。     

一种区域耦合度指标及其在电压无功分区控制中的应用研究

针对现有电压无功控制分区方法中缺乏定量评判分区结果优劣的问题,提出了以节点电压无功耦合度为基础的区域耦合度指标以及用于选择区域主导节点的节点区域耦合度指标。同时通过对节点进行模糊聚类,建立了一套集分区、评价、控制于一体的电压无功VQ耦合度分区控制方法。将此方法应用于湖北电网,对分区控制结果进行验证可得：该分区方式中各区域具有较强独立性,区域无功源扰动只对本区域电压影响较大,对其他区域影响较小,所提出的耦合度指标意义明确、计算简单、实用性强。     

一种区域耦合度指标及其在电压无功分区控制中的应用研究

针对现有电压无功控制分区方法中缺乏定量评判分区结果优劣的问题,提出了以节点电压无功耦合度为基础的区域耦合度指标以及用于选择区域主导节点的节点区域耦合度指标.同时通过对节点进行模糊聚类,建立了一套集分区、评价、控制于一体的电压无功VQ耦合度分区控制方法.将此方法应用于湖北电网,对分区控制结果进行验证可得:该分区方式中各区域具有较强独立性,区域无功源扰动只对本区域电压影响较大,对其他区域影响较小,所提出的耦合度指标意义明确,计算简单、实用性强.     

计及无功耦合的多分区关联协调二级电压控制方法

为克服区域间无功耦合对二级电压控制产生的影响,以国内自动电压控制主站集中控制模式为前提,提出一种计及区域间无功耦合的协调二级电压控制方法。该方法在原有协调二级电压控制二次规划模型的目标函数和约束条件中分别引入区域外受控发电机无功调节量,建立多分区关联协调二级电压控制模型。借助非合作博弈的思想,将这个问题描述为古诺模型,并采用内点法求解多分区关联协调二级电压控制的古诺模型获得纳什均衡解。这个问题的纳什均衡解既保留了各个区域独立控制又实现了各控制区域之间的协调。在新英格兰39节点系统和某省级1004个节点电网上的稳态仿真结果表明,所提方法克服了中枢母线电压在调控过程中的振荡,证明其能有效解决全网各区域二级电压控制之间的协调问题。     

考虑风电功率波动概率特性的主导节点选择方法

控制区域内大规模可再生能源的并入将使得潮流波动和走向变化加剧,给区域电压无功控制带来诸多挑战。主导节点作为二级电压的首要目标,其选择需要考虑可再生能源接入的影响。文中以风电接入为例,统计风电场不同时段的注入功率概率分布特性,与系统的峰、腰、谷负荷运行方式叠加形成具有不同概率的各种系统随机运行状态,选取的主导节点能够满足系统在受到随机扰动后,通过控制消除所选主导节点的电压偏差,使得全网其余负荷节点在各种随机运行状态下的电压偏移期望最小。IEEE 3机9节点和New England 39节点系统仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于断线扰动的电压控制区域边界节点修正方法

电压控制区域(Voltage Control Area, VCA)之间具有弱耦合性,修正VCA能够提升区域内电压变化的一致性,从而优化电网分区结果。传统分区修正法存在计算量大、PV节点归并缺乏理论依据等问题。因此,提出了一种修正VCA边界节点的方法,可以有效减少分区修正的计算量。所提方法采用小元素去除法得到各阈值下的电网划分结果,以Q-V曲线为判据选取各划分结果中最佳阈值对应的准分区。基于区域间的弱耦合性,采用所提方法修正准分区,得到优化后的分区结果。所提方法针对准分区的边界节点进行断线修正,并采用平均电气距离归并剩余的PV节点,不仅能减少分区修正的计算量,而且为各区域无功源的合理分配提供了理论依据。以新英格兰10机39节点系统为算例,通过仿真分析验证了所提方法的有效性。