求取电压稳定分歧点的改进步长连续潮流法

连续潮流法是求取电压稳定分歧点的一种有效方法,但现有方法计算量大。为此,提出一种改进步长连续潮流法,先对线性电路的戴维南等值原理进行广义扩充,证明了非线性电力系统传输最大功率条件是:戴维南动态等值阻抗模等于负荷静态等值阻抗模。并根据戴维南动态等值阻抗引导的负荷阻抗变化初步预测极限功率,以此作为连续潮流计算的步长选择依据,实现变步长连续潮流计算。对IEEE118系统进行仿真计算,结果表明该算法能既快速又准确地找到电压稳定分歧点。     

静态电压崩溃点的实用解法

提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度。在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点。最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性。     

静态电压崩溃点的实用解法

提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度.在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到一临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点.最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性.     

电力系统电压稳定鞍结分岔点的快速求取方法

为快速求取电力系统电压稳定鞍结分岔点,提出一种自动变步长的连续潮流法和局部曲线拟合法相结合的方法。运用广义戴维南动态等值原理,证明非线性电力网络传输功率达到极值必要条件,定义阻抗模裕度指标,判定系统静态电压稳定性最薄弱节点。由当前运行点阻抗模预测下一运行点潮流状态,得到增长步长,实现自动变步长,快速逼近而不越过鞍结分岔点。当阻抗模裕度值达到满足局部曲线拟合要求的设定值时,满足阻抗模裕度判据,对鞍结分岔点精确拟合,得到较准确的鞍结分岔点值。多个IEEE测试系统的仿真表明,该算法简单、精度高、速度快、计算次数少,且适用于规模较大的电力网络。     

基于改进连续潮流法的静态电压稳定分析与研究

在传统连续潮流的基础上,一种改进参数化方法的连续潮流算法在本文提出,使用该算法可以快速、准确地进行电力系统静态电压稳定分析。该算法在潮流计算过程中使用PQ分解法,预测过程采用拉格朗日二次插值技术预测下一步的潮流解的初值,校正过程使用基于几何相似原理的改进参数化方法校正预测值,步长控制采用变步长控制方法。和传统连续潮流法相比该算法具有计算时间短、内存占用少、计算准确度高等特点。算例分析表明该算法是可行的、快速的、准确的。     

基于改进Chord法的电力系统连续潮流计算新方法

连续潮流计算是电力系统研究静态电压稳定和传输能力应用的重要工具,但临界点处的奇异性制约了连续潮流计算的应用和发展。因此,解决好临界点病态问题是更好应用连续潮流的关键。应用改进Chord法处理连续潮流问题中临界点处的计算,能够快速计算该点处的解,收敛速度快,达到二阶收敛。不用扩展原雅可比矩阵,因此不需要担心原系统中的非奇异点变为系统扩展雅可比矩阵的奇异点问题,使计算过程更为简单。应用线性化方法预测连续潮流计算方向,整个计算过程简洁方便。在计算及分析中与扩展潮流计算方法进行比较,体现了所提Chord法简洁、高效的优点。不同工况下,IEEE39和IEEE57节点系统仿真算例结果表明,所提模型和方法能够快速有效地计算连续潮流和临界点处的奇异解,有着很好的精确性和鲁棒性。     

节点类型扩展连续潮流及其应用

传统连续潮流模型中节点类型为PQ,PV和Vθ这3种。但是,当计算研究远程电压控制模式下系统的电压稳定负荷裕度时,需要引入PQV和P等新的节点类型。文中提出了一种节点类型扩展连续潮流模型,用于求解远程电压控制模式下的静态电压稳定临界点,给出了新的节点类型双向转换逻辑、静态电压稳定临界点类型识别方法。IEEE 39节点系统的仿真算例结果表明,所述模型和方法能够有效地模拟远程电压控制模式的特性,准确计算该控制模式下的系统电压稳定临界点,并准确识别分岔点类型。     

基于全纯嵌入法的电力系统静态电压稳定性研究

快速准确地计算电压稳定临界点能够有效评估电力系统静态电压稳定性,有利于实现电网安全稳定运行的监测与控制。结合复分析与数值逼近理论,提出了一种基于全纯嵌入法的静态电压稳定性分析方法。首先,构建电力系统潮流的全纯嵌入模型,将电压函数以级数形式解析展开;然后,通过Padé逼近算法,建立电压关于嵌入变量的有理函数解析式,提出一种基于有理函数零极点分布来预测电压稳定临界点的方法;最后,研究幂级数项数、软件的运算精度对电压稳定临界点计算结果的影响。该方法采用非迭代思想,相较于传统的连续潮流法,无需多次求解潮流方程,计算复杂度大大降低,时间优势更加明显。仿真算例验证了所提方法的有效性及准确性。     

N-1故障电压稳定极限高阶灵敏度快速计算

在利用连续潮流计算得到无故障网络的静态电压稳定临界点的基础上,提出一种快速计算线路故障下静态电压稳定临界点的可靠方法.该方法将单条线路运行状态参数化,通过求解原系统的静态电压稳定临界点对故障线路参数的1至N阶导数,用泰勒级数法进行逼近,从而快速精确的求解出线路故障情况下电压稳定临界点.在求解1至N阶导数时,系数矩阵是同一个矩阵,无需反复形成与分解.该方法计算量小,无需反复迭代.该文方法的可行性与高效性通过在IEEE 30及118母线系统上的算例得以验证.     

基于AQ节点的电力系统静态电压稳定裕度计算方法

为解决电力系统静态电压稳定极限点附近雅克比矩阵奇异、牛拉法潮流不收敛的问题,提出了一种基于AQ节点的静态电压稳定裕度计算方法。首先在两节点系统中推导了AQ节点的特性,该节点电压相角和无功为已知量,省略了其有功潮流方程,将AQ节点和平衡节点的相角差作为衡量负荷变化的依据。然后研究了含AQ节点系统的潮流计算方法,并应用于静态电压稳定性分析,将雅克比矩阵J映射为AQ节点法中的修正雅克比矩阵JAQ,引起矩阵奇异点在静态电压稳定临界点处的"偏移",完全消除了雅克比矩阵在系统静态电压稳定临界点处的奇异性。该方法具有比传统连续潮流法更好的收敛性,计算方法更简、速度更快,能高效、准确计算电网静态电压稳定裕度。太原市220kV实际电网和IEEE118节点标准算例的仿真结果证明了所提方法的有效性和实用性。     

交直流互联系统节点PV曲线的求取

针对交直流互联系统电压稳定性的计算问题,给出了交直流互联系统各节点PV曲线的求取方法。该算法采用基于统一迭代法的连续潮流法,在临界点附近采取缩小步长的策略,可以精确求出整个PV曲线并得到精确临界点。研究了负荷和发电机出力的不同变化方式及各种直流控制方式对PV曲线的影响等问题,并做了系统实例计算。计算结果表明,文中提出的算法能快速完整地得到交直流互联系统PV曲线。     

基于变步融合策略求取电压稳定临界参数的研究

针对电压稳定临界参数的求取方法,以负荷导纳模型方法为基础构建了一种基于变步融合策略求取静态电压稳定临界点处参数的新方法,该策略融合了动态步进性与异步连续性两个进程。动态步进性进程体现为快速计算功率极大值点,即在增加负荷过程中跟踪计算戴维南等值阻抗,并将研究节点当前运行状态点的戴维南等值阻抗对应的导纳值作为下一状态点的负荷导纳值进行下一次计算,故可由初始状态快速、不等步地过渡到最接近临界点的功率极大值点;异步连续性进程体现为由不等步长向等步长方式的过渡且以等步长方式准确求取临界参数,即从功率极大值点开始,利用等步长增或减负荷导纳值的方式计算准确电压稳定临界参数。基于二者有效衔接,提出方向判断系数(Directional Determination Factor, DDF),从而使计算速度和精度得到了有机协调。算例IEEE30、IEEE118验证了该变步融合策略的有效性和正确性,可为研究实时在线电压稳定分析提供一种新的数据参考。     

基于变步融合策略求取电压稳定临界参数的研究

针对电压稳定临界参数的求取方法,以负荷导纳模型方法为基础构建了一种基于变步融合策略求取静态电压稳定临界点处参数的新方法,该策略融合了动态步进性与异步连续性两个进程.动态步进性进程体现为快速计算功率极大值点,即在增加负荷过程中跟踪计算戴维南等值阻抗,并将研究节点当前运行状态点的戴维南等值阻抗对应的导纳值作为下一状态点的负荷导纳值进行下一次计算,故可由初始状态快速、不等步地过渡到最接近临界点的功率极大值点;异步连续性进程体现为由不等步长向等步长方式的过渡且以等步长方式准确求取临界参数,即从功率极大值点开始,利用等步长增或减负荷导纳值的方式计算准确电压稳定临界参数.基于二者有效衔接,提出方向判断系数(Directional Determination Factor,DDF),从而使计算速度和精度得到了有机协调.算例IEEE30、IEEE118验证了该变步融合策略的有效性和正确性,可为研究实时在线电压稳定分析提供一种新的数据参考.     

基于线路电压稳定指标的连续潮流计算方法

为获得准确的系统稳定裕度,提出一种以线路无功损耗为参数化方程的连续潮流改进算法。该方法利用线路电压稳定性指标来确定待参数化的线路,利用拓展潮流方程预测方向向量的角度变化,对连续潮流的计算阶段进行判断,并针对不同的计算阶段,自适应地选取步长控制策略。算例表明,本文所提方法物理概念清晰,计算速度快,实现参数化线路与系统稳定状态的对应更新,能体现电压失稳的局部特性,反映系统的弱节点和弱区域,能较完整地计算得到PV曲线,在对大规模电网进行电压稳定裕度分析时具有一定优势。     

大型电力系统静态电压稳定极限的求解

本文提出适用于大型电力系统电压稳定分析的改进连续潮流法,应用本算法很好地克服大型电力系统的雅可比矩阵在临界点附近奇异的现象;用方向余弦监测、调整步长,从而使寻找电压临界点的工作变得迅速、准确;由仿真负荷增长系数随发电机无功越限变化的规律,阐述了发电机无功越限对静态电压稳定性的影响。最后将本算法试算某一大型电力系统（近700个节点）取得了满意的结果。     

一种识别静态电压稳定分岔点的混合方法

基于连续潮流法和崩溃点法，提出了识别和计算极限诱导分岔点和鞍结分岔点的2阶段混合算法。该方法结合了连续潮流法和崩溃点法各自的优点，并能考虑到所有发电机（包括平衡发电机）的功率限制。在第1阶段中应用常规的连续潮流法，加大步长快速穿越崩溃点;第2阶段通过分析比较，选用不同的算法精确识别和计算崩溃点。对IEEE 118节点和IEEE 300节点试验系统的计算结果表明，该算法能准确地识别静态电压稳定崩溃点，并有效地解决连续潮流计算中平衡发电机功率越限问题。     

基于MPI并行计算的大规模电力系统电压稳定极限求解

针对求解大规模电力系统的电压稳定极限,利用P-V曲线的拟二次性对连续潮流法进行了改进。采用了自适应步长变化的控制策略,加速电压稳定极限点的求取。将基于MPI的并行处理技术引入到连续潮流法的求解过程中,并针对并行方案优化了存储空间,以提高运算效率。最后以IEEE标准系统和实际大型系统为检验算例,通过与传统的连续潮流法作比较,验证了该并行算法在计算速度上的优越性和计算结果的准确性。     

改进潮流算法在电压稳定分析中的应用

随着经济的发展，近年来电压稳定问题突出。分析电压稳定问题的方法之一为电压稳定裕度分析法，为此，对改进潮流算法在电压稳定裕度分析法中的应用进行了综述。指出目前连续潮流法在电压稳定的分析中得到了很好应用，但还存在两个制约计算速度的瓶颈：解潮流方程的每次迭代都需要形成雅可比矩阵，计算量大；迭代时要精确地计算出电压稳定极限，需要选取较小的步长，计算很耗时。     

基于广域测量的在线电压稳定监视

广域测量技术的发展和应用为电力系统电压稳定监视奠定了基础。对采用局部电压、电流变化估计电网侧等值阻抗进行了分析,指出利用SCADA/EMS测量数据不能准确估计电网侧等值阻抗的缺陷,提出基于节点电压和负荷电流相量变化的改进方法和电压稳定性指标。采用广域测量系统间接地避免潮流方程在临界点的不收敛,弥补传统方法在应用中存在的系统规模过大、非线性模型不准确、数据多且更新不及时、速度慢等缺陷。通过仿真计算表明该指标能够正确指示节点的电压稳定性,适于对节点在线静态电压稳定的监视,具有一定实用性。     

计及发电机运行极限的电压稳定临界点计算

为解决潮流雅可比矩阵在电压稳定临界点的奇异问题,在传统连续潮流PV-PQ转换逻辑的基础上,计及发电机定转子电流约束来表达发电机的无功动态特性。基于电力系统非线性等值泰勒级数,建立了计及发电机定转子电流约束的节点电压和负荷电流的非线性等值模型。在负荷功率因数任意变化的情形下,将节点电压和负荷电流展开为节点电压模的泰勒级数,能够较大范围地直接计算系统极限潮流和临界电压,加快了计算速度,同时也更加接近电力系统实际运行状态。IEEE典型系统的仿真结果,证明了所建模型的正确性和快速性。