一种基于回路电流法的有源配电网潮流算法

提出一种基于回路电流法的主动配电网三相潮流算法,并提出风机等多种分布式电源在该算法中的计算模型。首先建立配电网络对应的图,然后将基本回路电流、变压器原边支路电压、非恒阻抗负荷支路电压、分布式电源支路电压、异步电机正序负序电压、转差率作为未知量,列写回路KVL方程、变压器原副边电流方程、负荷功率平衡方程以及分布式电源相关方程,推导Jacobian矩阵,并利用牛顿法求解方程。该方法不需要PV节点转化为PQ节点的过程,也不需要将环路解列及复杂的节点编号,没有对Jacobian矩阵进行简化和近似,具有二阶收敛性。算例表明,所提方法计算速度快,能够处理所有常见的分布式电源,具有较强环路处理能力,且比前推回推法有更好的收敛性。     

基于序电流补偿的微电网三相潮流算法

由于微电网的网络参数不对称和负荷不平衡,使其三相不对称运行,从而传统的潮流算法不再适用于微电网。为此,提出一种基于稳态序电流的三相微电网潮流计算方法。针对微电网中的不对称线路和几种常见形式的负荷,引入基于电流补偿的线路和负荷的数学模型;并提出基于节点注入电流型的三相微电网潮流算法。将三相潮流问题转换成3个独立的电流方程,对正序应用Newton-Raphson方法进行潮流计算。为验证该算法的正确性和有效性,将计算结果与PSCAD/EMTDC的仿真结果进行对比分析。另外,为验证该方法可处理微电网潮流计算时遇到的线路高R/X比值及环网问题,对CIGRE MV微电网进行潮流计算,结果表明:基于电流注入模型的微电网潮流算法比传统潮流算法在计算速度和收敛性上更具优越性。     

基于支路电流的配电网状态估计

提出考虑配电馈线环网和节点零注入的基于支路电流的状态估计算法。该算法较传统的基于节点电压的状态估计算法有效,考虑节点零注入约束,提高了算法的收敛性和计算结果的精确性。     

基于回路电流与负荷节点电压方程的配电网潮流计算

将配电网负荷支路与形成环网支路选定为连支,据此将所有回路分为第1类回路及第2类回路,建立配电网的回路电流-负荷节点电压网络方程。方程中含有回路电流和负荷节点电压,网络回路阻抗与节点负荷等效阻抗分离。基于所建方程实现了配电网潮流计算的直接解法和前推回代法。进一步将模型和算法应用于三相不平衡配电网,针对单相负荷为零给直接解法带来的影响提出两种处理方法:将负荷等效为导纳或移除零负荷回路方程。提出的前推回代法直接根据节点负荷和电压计算回路电流,使前推计算得以高效进行,极大地提高了潮流计算速度。     

含牵引负荷的电力系统三相不对称谐波潮流计算

以国产SS4型电力机车的数学模型为基础,将谐波源作为受控电流源,提出了含牵引负荷的 电力系统三相不对称谐波潮流新算法。其中,基波计算部分采用PQ分解法,并采用稀疏矩 阵和对称矩阵处理技术,利用三相因子表求解,在很大程度上节省了内存,减少了计算量; 谐波计算部分采用节点电压方程,利用高斯消去法直接求解,不存在收敛性问题。基波和谐 波潮流进行分离相关迭代,最终求出各节点的基波和谐波电压以及各支路的基波功率和谐波 电流。算例表明,该算法能有效地节省内存,且收敛性较好。     

电流注入模型的电力系统潮流计算

对基于电流注入模型的牛顿法和定雅可比潮流算法进行了研究,并将这两种方法混合起来,得到混合潮流计算方法,对比分析了表明,基于电流注入模型的潮流算法比一般模型的潮流算法在计算速度上和收敛性上优越,混合潮流算法的效果为最佳。     

网络分析中零阻抗支路的处理

在潮流、状态估计等网络分析程序中为区分负荷类型和确定某些开关中的潮流需设置零阻抗支路。通常的处理方式是用小阻抗支路代替零阻抗支路,经验表明在大多数情况下是允许的,但在某些情况下会加大计算误差和使收敛性变坏。因此,高质量的网络分析程序对零阻抗支路需采用专门的处理算法:一是合并其两端的母线,得到状态量后再设法分开母线;二是针对零阻抗支路列出方程和状态量,加入到网络方程中一起求解。这样处理零阻抗支路,既不降低计算精度也不影响收敛性。在华北、华中和华东的160～340母线系统的潮流和状态估计的模拟计算中取得了良好的效果。     

电力网络节点–回路混合分析方法的基本原理

在π型等值的基础上,将节点注入功率等值为电压源,以阻抗支路为链支、接地支路为树支,建立网络的节点电压方程和回路电流方程,从而形成混合分析方程。并对潮流计算过程中出现的节点类型以及负荷模型处理等问题进行了详细的阐述,说明基本回路数为总支路数量减去退化回路数量,并形成简化计算方法以及迭代解析方法;对潮流方程解的存在性和多值性进行了分析,揭示其与电压稳定性关系密切。以IEEE-30节点系统进行仿真计算,计算结果表明,基于节点电压–回路电流的混合分析方法是电网络分析的基础,可根据需要很方便地形成单独的节点电压潮流算法或者回路电流潮流算法。     

极坐标形式的电流注入型潮流算法

在直角坐标形式电流注入型潮流算法的基础上,结合电力系统的实际,推导出了极坐标形式的电流注入型潮流算法.这种方法保持了直角坐标系下电流注入型潮流算法在计算速度和收敛性方面的优点,同时也适合于电力系统中其它更依赖于极坐标系的场合.     

基于电流分解的输电损耗分摊双向追踪方法

针对已有的基于潮流追踪的分摊方法很难实现损耗在电源和负荷之间的公平分摊,提出虚拟发电/负荷电流的概念以及基于电流分解的输电损耗分摊双向追踪算法.通过分别追踪电流的实部和虚部,在计算虚拟发电电流在各支路中分量的基础上得到各参与者对支路电流的贡献,最终实现功率损耗的分摊.将对地导纳支路电流等效为发电电流或负荷电流,按照比例分摊原则将充电功率分摊的损耗完全分摊给电源和负荷.通过正向和反向两次追踪可实现功率损耗在所有电源和负荷之间的分摊,两者分摊损耗的比例由系统的运行方式及其在系统中的电气位置共同决定.该算法适用于联营体运营模式以及联营-双边交易共存模式的网损分摊,也可对具有环流的网络进行处理.应用IEEE-14和WSCC-9母线系统描述了该方法的计算过程,多个系统的测试结果显示了该方法的有效性.     

三相四线制台区电网的状态估计模型

提出一种三相四线制台区电网的状态估计模型。综合考虑电源和负荷端点三相节点的注入电流量测方程、中性点的虚拟量测方程、三相电压幅值量测方程以及T端点三相和中性点的零注入等式约束方程,以端点a、b、c三相及中性点电压的实部和虚部为状态变量,建立台区电网带等式约束的加权最小二乘状态估计模型。该模型采用牛顿法进行求解,并以IEEE13节点修正系统为例进行仿真分析。仿真结果表明,所提模型可有效解决台区电网的状态估计问题,且方法收敛可靠,速度快,满足工程要求。     

基于动态惯性权重粒子群算法的配电网状态估计

配电网单条馈线节点少、支路少,常采用加权最小二乘法对配电网各条馈线分别进行状态估计。但由于牛顿法对初值要求高,易发散,为此采用动态惯性权重粒子群算法对配电网进行状态估计。该算法能自动调节搜索步长,加快收敛速度,弥补了基本PSO算法易陷入局部最优、算法不稳等不足。4节点算例证明该算法可稳定快速收敛,即使初值偏离真值较远也能有效、快速收敛;IEEE 33节点算例证明了该算法运用于配电网状态估计时收敛速度快、精度高。     

基于改进自适应谐波检测法的有源电力滤波器

针对传统自适应谐波检测方法在收敛速度和稳态精度之间存在的矛盾,提出了一种改进的新型自适应谐波电流检测方法。该方法基于自适应噪声对消理论,通过引入动态因子项自适应地调整算法的步长,引入动量项加快了权值的收敛,引入静态项和自相关误差项消除了不相关噪声序列的干扰,很好地解决了收敛速度与稳态精度的矛盾,进一步提升了谐波检测效果。仿真及实验结果证明了该改进检测法的可行性和有效性。     

一种新的三相潮流算法

在引入了一种新发电机模型的基础上 ,提出了一种新的三相潮流计算方法。这种方法不但有着较好的收敛性和较快的收敛速度 ,而且还可以进行完全的解耦计算 ,并可用于三相状态估计等场合。     

一种配电网状态估计实用算法的探讨

文章介绍了一种新的配电网状态估计算法。该算法中的潮流算法是基于ZBUS法的潮流算法，并针对配电网的树状辐射形结构，采用了基于支路电流的量测变换方法以处理量测量，经特殊处理后也可以方便地处理电流幅值量测和节点电压量测。文中还给出了6节点、IEEE9节点和湖北恩施40节点配电网的计算结果。计算结果表明，文中所提算法能大大提高数据精度，并能快速可靠收敛。     

极坐标系下的快速等效电流量测变换状态估计方法

利用SCADA系统提供的多种类型量测数据,推导出极坐标系下的等效电流量测变换算法。为了提高计算速度,采用了快速解耦法的两个合理假设条件,将雅可比矩阵简化为常数矩阵,并根据该矩阵的特点对信息矩阵进行分块化简,最终得到解耦的信息矩阵,将信息矩阵规模最终减少到常规算法的1／4。此外,还提出了一种直接生成信息矩阵的方法。理论分析与WSCC和NewEngland两个系统的算例表明该方法具有简单、快速、线性收敛的特点,能够满足大型电力系统实时状态估计的需要。     

基于超短期负荷预测的智能配电网状态估计

状态估计作为智能配电网自愈控制的数据出口和态势感知工具的核心板块,需要在1个数据采集周期内对全网进行1次状态估计计算,传统的配电网状态估计算法不能满足以上要求,需要研究高效的配电网状态估计算法。提出了一种基于超短期负荷预测的智能配电网的状态估计方法,为自愈控制状态评估模块和潮流计算模块提供所需数据。该算法将预测速度快、预测精度高的超短期负荷预测技术引入智能配电网状态估计,实时预测节点负荷,实现了配电系统节点负荷的实时跟踪;采用指数函数抑制不良数据的影响,提高了状态估计的精度;利用配电网潮流计算的前推回代算法计算状态变量的初始幅值和相角,提高了算法的收敛性;考虑了分布式电源接入,体现了智能电网透明开放的特点。基于IEEE36节点标准算例的计算分析,验证了算法的有效性。     

配电网状态估计中的量测变换技术

分析了不同情况下状态估计算法中量测变换技术的应用情况，导出了量测变换的具体数学表达式和量测变换后各数据量权重的确定。文章分别对基于牛顿法的状态估计算法，以节点电压电流方程式为基础的状态估计算法及基于支路电流的配电网状况估计算法进行了比较，从文中分析可以看出，量测变换技术的应用虽提高了算法的运算速度但牺牲了估计精度。因此在应用量测变换技术时，须因地制宜，在速度和精度之间寻求平衡。     

计及PMU的混合非线性状态估计新方法

提出一种将同步相量测量单元（PMU）的直接电压相量量测变换为间接支路电流量测，并与监控与数据采集（SCADA）量测量一起进行混合迭代的非线性状态估计方法。对构造等效电流修正量而带来的间接量测误差进行了详细和定量的分析，并对该混合估计算法的精度进行了定性分析和定量计算。理论分析和算例表明，该方法可以获得较高的估计精度，在收敛次数和滤波效果上也有所改进。