提高电压稳定裕度评价效率的模型研究

电压稳定裕度评价是电力系统静态电压稳定性评价体系中最重要的评价指标之一。为解决传统评价方法运算速度慢、工程实用性差的缺陷,引入相量测量单元(PMU)作为同步实时数据源。利用最优滤波理论对数据进行预处理,构建具有滤波能力的改进人工神经网络评价模型,在保证计算精度的基础上,极大提高了计算方法的运算速度和工程实用性,并基于IEEE-39节点模型进行了仿真计算,结果验证了该方法的有效性。     

基于PMU同步数据的电力系统暂态稳定分析方法综述

同步相位测量单元利用全球定位系统(GPS)提供的精确时间基准对电力系统的状态进行数据采集.传统的暂态稳定分析方法主要是基于各节点的异步采样数据来判断稳定.PMU的同步采样数据为电力系统的暂态稳定分析和控制提供了一条新的途径,也为传统的电力系统暂态稳定分析方法提出了改进的条件.本文首先简要介绍了相量测量单元应用现状,然后综述了PMU出现后在电力系统暂态稳定分析方面出现的新方法和取得的新进展.     

基于PMU同步数据的电力系统暂态稳定分析方法综述

同步相位测量单元利用全球定位系统 (GPS)提供的精确时间基准对电力系统的状态进行数据采集。传统的暂态稳定分析方法主要是基于各节点的异步采样数据来判断稳定。PMU的同步采样数据为电力系统的暂态稳定分析和控制提供了一条新的途径 ,也为传统的电力系统暂态稳定分析方法提出了改进的条件。本文首先简要介绍了相量测量单元应用现状 ,然后综述了PMU出现后在电力系统暂态稳定分析方面出现的新方法和取得的新进展     

基于PMU实测摇摆曲线的暂态稳定量化分析

提出了用扩展等面积准则(EEAC)评估相量测量装置(PMU)实测摇摆曲线的稳定裕度的方法。EEAC已被广泛用于分析电力系统的稳定域和优化稳定控制的决策。当受扰轨迹来自仿真时，所用的模型、参数和扰动场景很可能与实际不符。PMU给出的受扰轨迹克服了这个缺点，若能使主导映象的识识及稳定裕度的计算也不依赖于数学模型和参数，就可以真实反映实际系统的暂态稳定裕度。虽然PMU量测不能反映假想的场景，不支持对控制量的决策，但评估实际轨迹的稳定裕度仍有很大意义。仿真表明，所提出的算法在系统模型和参数未知的情况下，可以快速而精确地评估PMU实测摇摆曲线的稳定裕度。     

基于相量测量的电压稳定裕度在线评估

超高压、大容量、远距离电能的传输和电力市场化等因素使电压稳定问题成为严重威胁电力系统安全稳定的主要隐患之一,研究一种快速、可靠的电压稳定裕度在线评估方法是十分必要的。提出了一种基于相量测量装置的电压稳定裕度在线评估策略,该方法根据电力系统在重负荷情况下网损增长率特性确定电压稳定裕度评估指标,利用相量测量装置提供的节点相量信息可以快速实现电压稳定裕度的在线评估。IEEE 39节点算例仿真验证了该方法的正确性和有效性。在相量测量装置不断推广的情况下,该方法对实现电压稳定的在线监控具有一定的现实意义。     

基于轨迹信息的暂态稳定裕度研究

以详细数值积分得到的轨迹信息为基础,利用轨迹暂态能量函数的概念和思想,提出了一种理化系统稳定性的方法,即构造了暂态稳定指标ＳＩ和不稳定指标ＵＩ,数值仿真结果表明,所构造指标是合理和有效的。该方法克服了数值积分只能定性分析不能定量分析稳定性的缺点,同时具有数值积分的优点－－广泛的模型适用性。     

广域测量系统下基于PMU的在线电压稳定指标

针对系统电压稳定课题,提出了一种在线电压稳定监测指标。该指标采用精确的线路模型,考虑了线路分布电容的充电作用,不受无功功率流向不确定性的影响。该指标算法形式非常简单,便于微机实现。通过IEEE标准算例进行验证,结果分析表明它比其它指标有更好的指示效果。将该指标结合PMU的实时同步数据,可以实现广域测量系统在线电压稳定监测,为电压稳定控制提供更加准确的信息。     

基于负荷裕度的在线电压稳定指标

提出了一种基于PMU同步测量数据的负荷节点有功极限和无功极限快速计算方法,在此基础上分别给出电压崩渍的有功裕度指标和无功裕度指标.该方法基于系统的当前运行点,采用π型电路模型对复杂网络进行在线参数辨识,在此基础上推导了负荷的有功裕度和无功裕度的快速计算方法,然后采用基于节点功率的电压稳定指标进行电压稳定判别.该方法能明确区分是由于有功过载还是无功缺乏所引起的电压失稳,并且具有良好的单调性和线性,能够为电压稳定的在线控制提供准确的参考依据.在IEEE 118节点系统中的仿真证明了该方法的有效性.     

基于PMU实测摇摆曲线的暂态稳定量化分析

提出了用扩展等面积准则（EEAC）评估相量测量装置（PMU）实测摇摆曲线的稳定裕度的方法。EEAC已被广泛用于分析电力系统的稳定域和优化稳定控制的决策。当受扰轨迹来自仿真时，所用的模型、参数和扰动场景很可能与实际不符。PMU给出的受扰轨迹克服了这个缺点，若能使主导映象的识别及稳定裕度的计算也不依赖于数学模型和参数，就可以真实反映实际系统的暂态稳定裕度。虽然PMU量测不能反映假想的场景，不支持对控制量的决策，但评估实际轨迹的稳定裕度仍有很大意义。仿真表明，所提出的算法在系统模型和参数未知的情况下，可以快速而精确地评估PMU实测摇摆曲线的稳定裕度。     

基于PMU的电力系统暂态稳定实时快速预测的研究

提出一种基于PMU对发电机实时测量功角来预测电力系统暂态稳定性的方法.通过采集功角数据,用多项式逼近去快速预测它未来的变化,同时为提高精度采用智能动态修正,然后判断多项式是否存在极值,若存在可预测系统首摆稳定,反之则不稳定.仿真结果表明,该方法对首摆稳定性的预测是准确和有效的.     

暂态稳定受扰轨迹预测的模型参数自适应研究

基于一定时间范围内的广域量测数据可对未来表征系统暂态稳定的物理量进行预测,这为实时暂态稳定分析奠定了基础.目前应用较为广泛的几种预测模型都有相同的基本参数需要确定,并且这些基本参数直接决定着预测性能.在详细分析了预测性能与模型参数关系的基础上,提出了一种模型参数自适应技术.该技术使得预测模型参数能动态调整以适应曲线非线性度的变化从而提高预测性能,能方便地应用于已有的各种预测算法中.算例结果表明,该技术能显著提高预测模型的适应能力,有效协调预测指标间的矛盾,为实时暂态稳定分析提供技术支撑.     

基于WAMS动态轨迹的电力系统功角失稳判据

分析了广域测量系统（WAMS）实时动态轨迹应用扩展等面积法则（EEAC）方法时所遇到的一些问题;在选取合适观察断面的同时,提出了一种通过构造综合功角来进行分群的新方法。该方法计入了功角曲线的历史信息和未来走势信息,在一定程度上有助于快速准确分群。还根据 P-δ轨迹穿越动态鞍点（DSP）时的斜率和功角,提出了一种综合判据以判别当轨迹遇到DSP时是否会真正失稳。仿真结果验证了该判据的有效性,它可以在系统的失稳特征尚不明显时,就及时判别出系统的稳定性,以便于尽早采取解列等控制措施。     

考虑数据缺失的电力系统暂态稳定自适应集成评估方法

随着电力物联网概念的提出,暂态稳定评估在电力系统规划运行中扮演着越来越重要的角色.由于同步相量测量单元(PMU)的广泛配置,基于机器学习和PMU在线量测数据的暂态稳定实时评估方法展现出了巨大的发展潜力.针对这类方法在应用中可能因PMU失效而严重影响精度的问题,文中提出了一种考虑数据缺失的电力系统暂态稳定自适应集成评估方法.首先,在保证全网节点可观性的基础上构建考虑PMU重要性的PMU子集集合搜索算法.然后,根据PMU子集对应的特征集训练暂态稳定评估子模型.最后,在任意可能的PMU失效情况下采用自适应加权融合机制构建集成暂态稳定评估模型.在新英格兰10机39节点电力系统上的仿真表明,文中提出的方法在PMU失效造成的数据缺失下仍然能够准确、可靠地进行暂态稳定评估,在鲁棒性、计算量及准确率上相比已有的方法均具有较大优势.     

基于PMU的电压稳定判定研究

介绍向量测量单元(PMU)在电力系统的应用情况。     

基于复合神经网络的电力系统暂态稳定评估和裕度预测

提出一种基于复合神经网络的暂态稳定评估与故障临界切除时间(CCT)裕度预测新方法,它将概率神经网络(PNN)和径向基函数(RBF)网络组合使用,充分利用两者各自的优点,以提高暂态稳定评估能力和CCT裕度预测能力。该方法首先利用PNN进行暂态事故场景分类,分类时充分考虑了相邻故障样本类型重叠的影响;进一步采用RBF网络对分类结果进行裕度预测;最后,通过自检和校正以提高预测精度。利用New England 39节点系统,通过与反向传播(BP)神经网络、RBF神经网络等方法的比较,证明了本文方法的优越性。     

基于PMU技术的电压稳定研究

电压失稳是一个动态的强非线性过程,需要采用动态方法来研究,而常规的动态电压稳定分析方法(如时域仿真法)的最大缺点是计算速度慢、耗费时间长,不能满足电压稳定在线研究的需要。本文利用PMU实测数据,在网损灵敏度理论的基础上,构造了一个二阶指标—综合网损灵敏度指标(Integrated Loss Sensitivity Index,ILSI),同目前电压稳定分析常用的一阶指标相比,具有线性度好,准确度高的优点,在电压失稳过程中有比较均匀的变化趋势,这样不仅可以让运行人员清楚地了解系统的稳定状况,而且还可以预测稳定极限。提出的算法物理意义明确、算法结构简单,在IEEE9节点系统的仿真结果表明,该指标在系统电压恶化的过程中显示良好的线性度,可以很好地表征目前系统的电压水平。     

基于受扰严重机组特征及机器学习方法的电力系统暂态稳定评估

理论和仿真研究表明,依靠少量受扰严重机组的动态特征能够有效地判别大电网的暂态稳定性。提出一种组合搜索严重受扰机组,并据此构造稳定评估原始输入特征的方法。进一步利用主成分分析法降低特征维数,构成机器学习评估模型的输入特征。在新英格兰39节点测试系统和IEEE 50机测试系统上,利用所提方法仿真实现了决策树、支持向量机和k最近邻法等暂态稳定评估模型,结果表明所提出的构建电力系统暂态稳定评估输入特征方法有效,有助于改变原始特征构建的主观和随意性。     

电力系统受扰轨迹的差异度及其在参数识别中的应用

受扰轨迹完整地反映了模型及参数对系统动态行为的影响。基于稳定性机理,提出电力系统受扰轨迹的机理差异度。该指标值随动态行为差异的增大而增加;当且仅当该指标值为0时,2组受扰轨迹完全重合。据此,可量化不同动态行为的接近程度,用以校核模型,并通过灵敏度分析来识别参数。通过仿真,验证了该指标的有效性,揭示出多参数识别问题中普遍存在的本质多解现象,其解依赖于初值和迭代策略。强调必须以不同扰动作为激励,分别识别参数,并指出系统识别的困难大大超出现有的认识。     

基于PMU计及动态过程的电压在线评估

提出基于相量测量装置的电力系统在线等效算法.该方法考虑系统等效参数及负荷变化对电压的影响,克服了传统两点潮流法假设小扰动前后系统等效参数不变的缺点及等效参数的漂移问题.在此基础上,利用等效参数判断与电压临界点的距离,提出节点的负荷裕度指标,包括电压稳定裕度和警戒裕度,该指标直观、快速反映当前运行点的负荷水平,为电压在线控制提供依据.将系统中所有负荷节点指标相比较,可找出薄弱节点.在IEEE14节点系统上进行数值仿真,验证了该方法的正确性及有效性.     

基于PMU同步测量量的电压稳定性分析实用算法

为了达到实时监测系统电压稳定性的目的,通过简单易行的实用算法快速实现稳定分析,并充分利用相量测量单元（PMU）同步测量以改善传统的潮流计算,进一步提高计算速度。通过对福建电网系统的仿真结果表明,该方法是可行的。