电力系统黑启动初始方案的自动形成

制定有效的黑启动方案时首先需要一组黑启动初始方案。文中提出了采用基于规则的深度优先搜索技术形成黑启动初始方案的新方法。该方法结合黑启动过程的要求及特点,首先总结出若干有效的规则,利用图形建模系统形成网络的拓扑关系,并结合这些规则采用基于深度优先搜索技术进行黑启动路径的搜索,从而搜索出更精简的初始方案。实际算例表明,该算法是有效的。     

微电网黑启动中考虑负荷恢复优化的分布式电源恢复方案

孤立微电网发生大面积停电后,微电网内部分布式电源(DG)恢复方案的制定对微电网黑启动的成功实施有重要作用。研究了DG启动顺序的优化及DG启动过程中负荷恢复的优化。根据DG特性评估了不同类型DG的黑启动能力,建立了以DG发电量最大和DG附近负荷重要度最大为目标的多目标优化模型。将DG恢复过程按时步划分后,采用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对模型进行求解;然后选定最优的DG启动顺序,并为其搜索恢复路径。采用相同的时步划分方案,为DG启动过程中的负荷恢复建立了单目标优化模型,并利用改进的二进制粒子群优化(MBPSO)算法求解得到最优负荷恢复方案。算例分析结果验证了所提方案的有效性。     

大停电后初期基于分布式电源的配电网局部自我恢复方案

分布式电源(distributed generation,DG)具有启动速度快、结构简单、反应灵活等特点,在配电网黑启动中发挥着重要作用。分析了在电网大面积停电情况下基于DG的配电网局部自我恢复方案。因DG的发电功率不能满足配电网中所有负荷的供电,首先在主网分区恢复方案下,根据DG的性能和重要负荷的分布对配电网进行划分;然后讨论了分区后DG启动顺序及恢复路径的优化,以保证能够在尽可能短的时间内恢复尽可能多的重要负荷。该方法以最小路径权值和最大重要负荷恢复量为目标,满足负荷的恢复量不超过DG发电量等约束条件,采用改进粒子群算法进行求解。算例结果验证了该方法的有效性。     

一种新的黑启动子系统恢复路径模型及算法

黑启动分区方案确定后,快速恢复各分区机组的供电是黑启动系统进行网络重构和负荷恢复的基础。该文针对如何构建安全可靠的黑启动恢复网络问题,提出基于线路无功及操作时间的无功时间矩概念,其可同时考虑线路的空载无功容量及线路的合闸时间;建立了基于无功时间矩最小和有功负荷恢复最多的黑启动网络优化数学模型,并通过引入选中线路为变量,将对数学模型的求解变为0-1整数规划问题;利用Hopfield神经网络构造了一种能够考虑各种网络约束条件的能量函数,求解该能量函数便可快速确定最优启动路径。选用IEEE—10机39节点系统对路径搜索算法进行验证,结果表明,该文所提算法的求解过程简单,可较好地满足黑启动路径方案的可靠性及恢复时间的要求。     

基于路径和节点权重因子的黑启动路径寻优新方法

现有黑启动路径寻优方法运用不同指标表征电网输电线路或节点重要性,但所采用的指标尚不完备。文中提出了基于路径和节点权重因子的黑启动路径寻优新方法,通过计算路径和节点权重因子等指标定量评判路径和节点的重要性,考虑了影响路径和节点重要性的各种因素以提高指标的完备性。基于关联权重因子的计算和比较,完成恢复路径的辨识,实现黑启动路径的优化。将电网恢复过程划分为系统启动、网架形成前、主网架恢复和辐射恢复等阶段,建立相应的路径寻优模型以满足不同阶段的恢复需求。最后,运用所提出的方法并结合电网恢复策略,为实际电网建立黑启动路径。     

基于改进模拟退火算法的黑启动网架重构策略研究

为合理规划大停电后待恢复机组和负荷所在子区域,尽力减少停电对重要负荷造成的损失,本文提出了基于改进模拟退火算法的黑启动网架重构策略.首先对待恢复网架进行图抽象,建立含分布式电源的网架重构模型.然后应用Dijkstra算法对待启动机组和负荷进行初步划分.最后结合加权模拟退火算法,引入区域负荷启动系数对各区域间协同度进行优化.该方法一方面使待恢复节点与启动电源之间电气距离最短,使黑启动网络吞吐量最大化;另一方面优先保障重要负荷顺利启动,同时缩小各子区域平均等待时长,提高黑启动效率.以IEEE 39标准节点系统为算例,验证分析了该文方法的合理性和可行性.     

电力系统扩展黑启动方案的后效性研究

大停电后恢复初期阶段的扩展黑启动策略为恢复控制提供了新的思路,针对扩展黑启动方案的后效性研究,将后续网架重构过程离散为次序进行的多个时步,建立了计及后续重构过程中机组启动与负荷恢复交替与协调的多目标网架重构优化模型。结合采用分层序列法、改进细菌觅食算法和最短路径法,从网架重构整体最优的角度求解每一时步的待恢复机组、负荷及相应的恢复路径,进而得到网架重构最优方案;在此基础上,建立了反映重构过程多输入多输出要素的指标集,以超效率数据包络分析模型评估后续网架重构的相对效率,以此效率表征扩展黑启动方案的后效性。基于新英格兰10机39节点系统的扩展黑启动方案算例分析验证了本文方法的有效性与正确性。     

基于Dijkstra算法的配电网孤岛划分

针对传统孤岛划分方法存在的没有合理利用电网拓扑结构、算法搜索性能差等问题,提出了一种基于Dijkstra算法的配电网孤岛划分方法。首先,采用Dijkstra算法得出DG到重要负荷的最短路径,在满足孤岛划分约束条件的情况下,将含有重要负荷的路径划分入孤岛。然后,根据所得孤岛的邻接关系和负荷节点优先级,在孤岛安全稳定运行的前提下,逐步将更多的负荷划入孤岛。该方法能够充分发挥DG的供电能力,并且具有较好的搜索能力,不仅可以在最大程度上保证重要负荷的供电,而且能够有效计及联络开关的作用。最后,通过算例验证了算法可以有效地处理配电网孤岛划分问题。     

基于病毒进化改进NSGA-II算法的扩展黑启动多目标优化

为了保证黑启动小系统的安全恢复和合理兼顾多目标优化方法的快速搜索与局部搜索,提出基于病毒进化改进NSGA-II算法的综合功率支持和恢复安全裕度的扩展黑启动方案多目标优化方法。以初期阶段内发电量加权和最大化、电压稳定裕度最大化和维持节点电压在满意水平为目标建立多目标优化模型。在快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)的染色体中引入生物病毒机制和病毒感染操作,利用病毒的横向感染对解空间进行局部搜索,避免强化全局寻优时的前沿退化。然后结合基于病毒进化改进NSGA-II算法与最短路径法对扩展黑启动方案求解出Pareto最优解集。以新英格兰10机39节点系统和河北南网实际系统为算例验证所提方法的有效性,该方法为决策者提供了更全局性的选择空间,从而保证扩展黑启动小系统安全可靠地恢复更多出力。     

一种适用于黑启动的光储联合发电系统协调控制策略

为研究光储联合发电系统的黑启动能力,采用孤岛运行条件下光储系统启动厂用异步电动机的方法模拟电网黑启动过程,建立了光储联合发电系统模型及其控制系统。选择储能作为主电源,采用恒压恒频控制平抑光伏系统出力波动,为系统提供电压与频率支撑。考虑到因储能剩余充电容量不足将引起黑启动失败的情况,基于常规MPPT(maximum power point tracking)算法,提出一种负荷跟踪与MPPT相结合的方法,使光伏系统出力充足时有效跟踪负荷变化,无多余功率向储能充电;出力不足时实现最大功率跟踪,联合储能共同为负荷供电,从而减小所需储能容量。仿真结果验证了所提协调控制策略的可行性和有效性,同时验证了光储联合发电系统能够为大电网的恢复提供黑启动电源,具备快速黑启动能力。     

基于事故损失最小化的黑启动电源选择

为了制定合理的黑启动方案,加快系统大事故后的恢复,减少事故损失,根据黑启动技术性能指标及各发电机组的启动特性和运行特性确定待选黑启动电源,并建立数学模型,对各黑启动电源方案进行运行模拟,得出计算大事故停电损失值所需的停电持续时间等数据,将大事故停电损失值和方案的成本作综合比较,判断各方案的可行性和优劣性。仿真结果表明,优化的黑启动电源方案减少事故损失达30％以上,证明了该方法的有效性。     

基于差异性权重和协同过滤的黑启动方案评估

黑启动方案的优选对电力系统快速恢复供电具有重要意义。已有黑启动方案优选问题的研究均是在指标值数据完备的理想条件下进行,文中针对不完全信息下的电力系统黑启动方案评价问题展开研究,提出一种差异性权重和协同过滤相结合的综合评价模型。首先,根据原始评价数据计算指标间的差异性,得到差异性权重;然后,采用协同过滤方法预测缺失数据,获得完全评价矩阵;最后,计算每个方案的评分值,实现黑启动方案的完全排序。以天津电网的实际黑启动方案数据为基础进行了验证,验证结果表明了所提方法的有效性。     

陕西电网黑启动方案研究

文章研究了陕西电网的黑启动方案。在确定黑启动电源的基础上，分别对两个黑启动子方案进行了深入细致的研究，并给出了多个黑启动实施方案。作者还分析研究了黑启动过程中应注意的问题，在黑启动电源的选取上有独到之处，在自励磁、过电压以及逐步恢复系统负荷等方面的计算研究上有一定的深度，所提方案是具体可行的，为方案的具体实施奠定了基础。     

地方电网黑启动方案的制定

对于地方电网,制定合理可行的黑启动方案对系统的快速有序恢复有极大的帮助。根据地方电网与省级电网黑启动方案的区别,重点讨论了地方电厂启动的相关问题,介绍了对地方电厂进行调研时应注意的问题,指出了黑启动过程中一些容易被忽略的问题,并对相应的解决措施进行了分析,可以为地方供电公司黑启动预案的设想和制定提供有效的参考。     

广州电网黑启动方案

地区电网应结合本地区的电源特性和网架结构制定实用的黑启动方案。以广州中南部电网为背景,基于大量的调查研究,对黑启动电源及路径的选择进行详细研究,并对黑启动过程中的过电压、励磁涌流等问题进行了计算校核。研究表明,黑启动电源应首选有自启动能力的燃气机组,应降低黑启动电源的机端电压以保证空载线路、主变压器合闸不过电压,提高厂用电以减小励磁涌流的影响。所制定的黑启动方案作为"亚运保供电方案"的重要部分已在实际运行中得到应用。     

天津电网黑启动试验研究

研究了天津电网的黑启动方案,确定了黑启动电源和方案。分析了黑启动过程中的发电机自励磁、工频过电压、合空线操作过电压、频率和电压稳定、逐步恢复厂用负荷以及小系统的稳定性等问题,并进一步分析了黑启动过程中应注意的问题。天津电网黑启动试验验证了文中所选择的方案及分析计算的有效性和合理性。     

浙江电网黑启动方案编制研究

明确了浙江电网分级调度黑启动方案编制的总体原则,结合浙江电网的实际情况确定了省、地两级电网的黑启动电源,对黑启动过程中的自励磁、过电压、频率和电压稳定、暂态稳定等问题进行了分析,制订了可操作的浙江电网黑启动方案,并对今后需要进一步开展的工作进行了展望.     

基于理想方案排序法的黑启动方案相对有效性评价

为了简便有效地筛选出合适的电力系统黑启动方案,在改进的数据包络分析模型（DEA）基础之上提出了理想方案排序法（TRIS）。首先构建新的改进DEA模型,分别计算出各个黑启动方案在改进DEA模型所得到公共权重下的效率值,再构造出排队指标值。通过对排队指标值进行排序,即可得出各个黑启动方案的相对有效性排序。该方法保持了原方法计算简便的优点,克服了由于所选非阿基米德无穷小量不同使黑启动方案优劣排序顺序不同的缺点。最后通过实例验证了该方法的可行性和有效性。     

山东电网500kV系统黑启动试验方案研究

研究山东电网500 kV系统黑启动试验,确定黑启动电源和方案。分析黑启动过程中的发电机自励磁、工频过电压、频率和电压稳定、厂用负荷恢复以及小系统的稳定性等问题,首次提出利用零起升压方式进行通道恢复的概念和方法,并进一步分析黑启动过程中应注意的问题。山东电网500 kV系统黑启动试验的成功证明所选方案及分析计算的有效性和合理性。     

考虑风电参与的黑启动方案

风电具有启动功率小、启动速度快的特点,安全、稳定地利用风电将有效加快电力系统恢复进程。考虑系统调频能力和机组爬坡能力约束,提出基于机会约束规划模型的风电参与黑启动最佳接入量评估方法,并对风电接入时机进行评估。为了有效发挥风电的作用,提出考虑风电参与黑启动方案的优化方法,对风电接入和负荷恢复进行分时步协调优化,制定出风电参与的最优黑启动方案。以含风电的IEEE 39节点系统为算例验证所提方法的可行性和有效性。