辐射状配电网的逆流编号法

为了减少电力系统为导纳矩阵的运算量,节省计算机内存,人们提出了很多优化编号方法,但都不能保证节点导纳矩阵消去过程中不产生填充元为此,在深入分析配电风运行的辐射状结构特点的基础上,提出了一种新的节点优化法－－逆流编号法。其编号原则是：任一节点的编号必须大于其顺流节点的编号或任一节点的编号必须小于其逆流节点的编号。通过将逆流编号法与静态优化法进行比较可知,对于辐射型结构的配电网,逆流编号法总能保证节点     

地区电网AVC系统中节点优化新法

潮流计算、稳定分析,尤其是配电系统无功/电压控制系统中,配电网节点优化编号可有效提高计算效率,增强控制的实时性.从地区配电网AVC系统的实际需要和网络结构特点出发,提出一种基于Y-△变换的节点优化编号新方法.在节点优化编号过程中,由于当节点支路数为1时,迭代计算过程中不会产生注入元素,因此提出一种称之为消一法的节点优化编号新方法.该方法对辐射型网络,通过Y-△变换使各节点的支路数始终为1,从而保证在迭代过程中不会产生注入元素,达到理想的优化编号效果,且该方法的工作量小、程序编写简单,具有较强的实用性.     

基于改进回路电流法的配电网潮流通用算法

针对传统的回路电流潮流算法在进行节点编号时需要添加虚拟支路形成二叉树的缺点,提出一种新的节点编号方法,简化编号过程并提高算法效率;针对回路阻抗矩阵分解算法的优化问题,在原有的只对其中部分元素优化计算的基础上,提出了所有元素均参与优化的回路阻抗矩阵LU分解算法;基于该改进的回路电流法,提出可以计算含有PV节点和弱环网的配电网潮流通用算法,并用PG&E的69节点配电网对算法的有效性进行了验证.     

基于改进回路电流法的配电网潮流通用算法

针对传统的回路电流潮流算法在进行节点编号时需要添加虚拟支路形成二叉树的缺点,提出一种新的节点编号方法,简化编号过程并提高算法效率;针对回路阻抗矩阵分解算法的优化问题,在原有的只对其中部分元素优化计算的基础上,提出了所有元素均参与优化的回路阻抗矩阵LU分解算法;基于该改进的回路电流法,提出可以计算含有PV节点和弱环网的配电网潮流通用算法,并用PG&E的69节点配电网对算法的有效性进行了验证。     

一种实用的辐射网潮流算法

在分析现有配电网潮流计算方法的基础上,针对辐射型配电网潮流计算中广泛采用的前推回代法需要复杂的编号,提出了一个只要直接输入节点名称、无需节点和支路编号的以功率损耗和节点电压为参数的前推回代算法。根据提出的算法开发了相应的计算程序,并用算例验证了算法和程序的正确性。     

一种实用的辐射网潮流算法

在分析现有配电网潮流计算方法的基础上,针对辐射型配电网潮流计算中广泛采用的前推回代法需要复杂的编号,提出了一个只要直接输入节点名称、无需节点和支路编号的以功率损耗和节点电压为参数的前推回代算法.根据提出的算法开发了相应的计算程序,并用算例验证了算法和程序的正确性.     

基于改进邻接矩阵的稀疏技术及其在电力系统计算中的应用

针对存储网络拓扑结构的邻接矩阵具有高度稀疏的特点,对其表现形式进行改进,并将改进后的邻接矩阵应用于节点优化编号、检索信息的提前确定以及节点导纳矩阵的形成。在因子分解过程中,为实现列方向的非零检索,增加了列向的存储信息,并制定相应的检索方式。根据优化编号过程中新增支路与因子分解非零注入元的关联性质,在优化编号的同时,记录新增元素的位置并形成存储框架。将所提稀疏技术应用于谐波阻抗扫描与等值程序的开发,对6个电力系统的测试结果表明,随着系统规模的增大,所提方法与传统方法及NIMSCAN程序相比,可显著提高节点方程的求解效率,适用于大规模电力系统的分析与计算。     

配电网潮流计算中简单编号方法

在配电网潮流计算中当前的一些编码处理方法比较复杂，不适用网络的改变，不利于程序的实现，针对这些编号处理的不足，结合配电网络的辐射状结构及当前配电网潮流计算广泛采用的算法，提出了一种简单、实用的编号处理方法：通过纪录每个节点的后续节点而得到整个网络的结构，采用这种方法可以实现对网络节点和支路的任意编号，并且便于网络的修改，程序实现容易。     

电网节点编号优化算法的改进

为寻求一种最优的电网节点编号方案,以提高电网模型中节点导纳矩阵的求解速度,分析传统节点编号优化法的优缺点,并结合动态法和半动态法的优点,提出一种新的电网节点编号优化算法,通过实例证明了该算法的快速性和有效性。     

基于图分割的潮流计算中的节点优化编号

随着社会的发展,电网的拓扑结构变得越来越复杂,电力系统潮流计算的维数也越来越大,适当的节点优化编号能够有效地加速电力系统的潮流计算。电力网络作为一种无标度的网络,可以抽象成图来表示各个节点之间的拓扑关系,为了解决电力系统潮流计算中的节点优化编号问题,提出了基于图分割算法中的多层次嵌套排序算法进行节点优化编号的方法,大幅提高了节电优化编号的速度,能够有效地加速大规模系统的潮流计算,并以IEEE14节点算例为例,介绍了所提方法的流程。算例结果验证了该算法无论是在速度上还是在内存占用均优于传统方法,能够更有效地满足大规模电网潮流计算的需求。     

计及负荷电压静特性的有源配电网线性潮流计算

为了响应配电网快速分析和实时优化的需求,提出了一种基于直角坐标系下的潮流方程考虑负荷电压静特性的有源配电网线性潮流计算方法。在考虑负荷电压静特性和分布式电源DG的基础上,将恒功率负荷和DG模型表示为节点电压相关的二次函数,并通过曲线拟合技术得到函数各系数的最佳取值,最终实现潮流方程的线性化处理。所提方法兼顾了对弱环网的适应性,能够在不需要迭代的情况下实现对潮流模型的高精度逼近。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

考虑负荷电压静特性的最佳乘子牛顿潮流算法

当考虑负荷电压静特性时，潮流方程不再为状态变量的二次函数，传统的求解病态潮流问题的最佳乘子牛顿法无法实施，该文提出了考虑负荷电压静特性的最佳乘子牛顿潮流算法。通过引入附加的状态变量并补充相应的潮流方程，使考虑负荷电压静特性后的直角坐标潮流方程仍保持为状态变量的二次函数，进而可以用最佳乘子牛顿法求解病态潮流问题。使用该方法能够保证潮流计算不发散，并且最佳乘子的求取同样简单，无近似，可以很容易地嵌入到常规的牛顿法潮流程序中，典型系统的数值试验结果表明了所提方法的正确性和有效性。     

基于逆流编号法的辐射型配电网牛顿法潮流

在采用逆流编号法的基础上,推导出了辐射型配电网的牛顿法潮流,直接给出了消去结果和回代结果的简洁表达式,并证明了此牛顿不的消去过程就是等递推法的逆流等值过程,而回代过程恰是等值递推法的顺流递推过程,从而得出基于逆流编号法的配电网牛地潮流与等值递推法相一致的结论。     

电压稳定临界点的实用直接法

本文提出了在直角坐标系下静态电压稳定临界点的一种直接计算方法。直接法因其特殊的优越性,受到了重视,但直接法的方程组维数是普通潮流方程的２ 倍,又难以运用稀疏矩阵技术,故用于大系统时存在困难。本文针对这些问题提出的实用算法,克服了方程组高维引起的计算困难,并能利用稀疏矩阵技术,易于从潮流扩展得到,计算精确、快捷。     

多预想事故静态电压稳定预防控制阻塞管理方法

首先建立了考虑多预想事故静态电压稳定约束的阻塞管理模型。对实际系统而言,该模型是一个含大量预想故障电压稳定约束的最优潮流问题。针对该问题采用Benders分解算法进行分解,并提出了一种结合连续潮流方法的串行求解策略。以阻塞费用最小为目标函数,并以系统正常状态的运行约束构造主问题;以节点不平衡功率最小为目标函数,并以故障状态静态电压稳定约束构造子问题。迭代过程中应用连续潮流法对预想故障进行扫描,选择一个最严重故障构造子问题,因此每轮迭代只需求解一个子问题,向主问题返回一个Benders割,提高了Benders分解算法的求解效率。该方法可用于大规模系统求解含多预想故障电压稳定约束的阻塞管理问题。改进IEEE30节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

开放电力市场环境下的电压稳定性评估

传统垄断结构下电力输电系统的设计和运行原则之一是运行点不常接近安全边界。然而在新的开放电力市场环境下,电力系统的运行点倾向于越来越接近于安全边界;在这一环境下,如果无功功率支持不足,就可能出现电压失稳。文章提出一种计算静态电压稳定极限点的崩溃点(Point of Collapse)算法。由于崩溃点算法特殊的优越性,该算法得到广泛的关注;然而,其方程的维数约为普通潮流方程的两倍,且不易采用稀疏矩阵技术,故其在大系统中的应用存在困难。针对这一问题提出一种算法,其程序可构筑在标准潮流程序基础上。以新英格兰39母线测试系统为例,验证了所提算法的有效性。计算结果表明该算法计算精确且计算高效。     

动态最优潮流的预测/校正解耦内点法

从动态最优潮流中动静态变量的弱耦合关系出发,深入分析了原对偶内点法的解耦思想及其产生的根本原因,然后将该解耦策略推广应用于预测/校正环节的线性方程求解,提出动态最优潮流的预测/校正解耦内点法.该算法利用预测/校正原对偶内点法的优势,提高了动态最优潮流的迭代计算效率.同时,针对线性修正方程组常数项的特点,进一步提出了一种分组解耦同步迭代策略,使动态变量和各时段静态变量在预测/校正环节中实现同步解耦计算,从而进一步提高了动态最优潮流的解耦计算效率.通过典型算例的仿真分析与对比,验证了该算法的有效性.     

考虑UPFC控制模式的N-1安全约束最优潮流及应用

统一潮流控制器(UPFC)能有效解决电网潮流分布不均引起的一系列问题,近年来受到广泛关注。为进一步挖掘UPFC控制潜力、提高电网运行的安全性,提出了一种考虑UPFC控制模式的N-1安全约束最优潮流模型。首先,建立了考虑UPFC双回线结构的等效功率注入模型;其次,结合中国苏州南部500 kV实际电网算例,分析了UPFC控制模式对静态安全性的影响,指出了在潮流优化过程中考虑UPFC控制模式的必要性;最终,构建以静态安全裕度为目标的优化模型,并在优化的过程中充分计及UPFC控制模式对系统N-1故障后潮流分布的影响,实现系统运行参数与UPFC控制模式的共同择优。基于苏州南部电网的仿真算例表明,所提的潮流优化方法能够充分挖掘UPFC的静态控制潜力,显著提高系统的静态安全水平。     

计及风功率波动的交直流系统区间最优潮流计算及直流潮流控制器的配置

为描述风功率波动等电力系统运行参数的不确定性对系统的影响,掌握系统的区间潮流分布,提出一种基于区间和仿射算术的含直流潮流控制器(DC power flow controller,DCPFC)的交直流混合系统区间最优潮流计算方法。首先,合理利用区间和仿射算术建立区间潮流模型,采用静态安全指标(static security performance index,V_SSPI)灵敏度计算方法确定了DCPFC在直流电网中的最佳配置位置,进而建立了含DCPFC的区间潮流优化数学模型,将系统的新能源发电出力等不确定量表达为区间变量,兼顾系统的网络损耗和静态安全性,运用基于精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行模型求解,得到在空间中均匀分布的Pareto最优解集。最后,利用MATLAB仿真算例验证了该方法在计及风功率波动的同时,能够使系统的网络损耗和静态安全指标趋于最优。     

考虑柔性交流输电系统设备控制的校正型安全约束最优潮流

为提升安全约束最优潮流调度的经济性与安全性,提出一种基于直流潮流的考虑柔性交流输电系统(FACTS)设备控制的校正型安全约束最优潮流模型。在线路故障发生后,通过FACTS设备校正措施,将线路潮流控制在其容许范围内。由于所提模型为大规模的非凸、非线性优化问题,难以直接求解,因此先采用大M法,将原非线性优化模型转换为混合整数线性规化模型,并采用Benders分解算法将转换后的模型分解为基态最优潮流主问题与N-1故障校验子问题。通过固定整数变量的方法,将非凸的混合整数优化子问题转换为线性规划子问题,从而能向主问题返回对应的Benders割。6节点系统与IEEE RTS-79节点系统算例验证了所提模型与算法的有效性。结果表明,考虑FACTS设备校正控制的安全约束最优潮流能有效提升调度运行的经济性。