静态安全约束下基于Benders分解算法的可用传输容量计算

在电力市场环境下，可用传输容量(ATC)是反映输电线路可用于交易的剩余容量的重要指标。文中以最优潮流为基础，采用Benders分解方法将考虑静态安全约束的ATC计算问题分解为一个基态主问题和一系列与各预想事故有关的子问题。主问题用来处理基态潮流和相应约束以及由子问题所返回的Benders割(cut)约束，而各子问题用来处理各预想事故和形成相应的静态安全约束。文章给出了相应的数学模型，并提出了两种改进的求解策略。4节点和IEEE30节点系统的计算结果表明了该方法和求解策略的有效性。     

面向对象的电力系统潮流计算与静态安全分析

采用C＋＋语言、面向对象的方法,开发了一种通用式分层管理的电力系统网络类库,并着眼于实时系统,实现了分层分步式实时接线分析、面向对象的快速分解法潮流计算与规范化的计算机静态安全分析计算。计算中,算法作了一些改进,提高了计算速度,各个类的有效封装又使程序具有很好的模块性、可维护性和可重用性。     

考虑N-1静态安全的电力系统最大负荷能力计算方法

提出了一种快速计算考虑N-1静态安全约束的电力系统最大负荷能力的方法,该方法分为2步:首先确定限制系统N-1静态安全约束下的最大负荷能力的关键支路;然后将关键支路对应的最先作用的有效约束加入潮流方程,利用扩展潮流方程确定实际的最大负荷系数.IEEE RTS 24节点系统和我国某实际682节点系统的算例分析表明文中所提方法简单、有效、计算速度快.     

静态安全约束下基于分解最优潮流的最大输电能力计算方法

在正常情况下,最大输电能力(total transfer capability,TTC)主要取决于电压相位的变化;而损耗减小主要取决于无功的分布,损耗最小与输电能力最大化相一致。基于此,将TTC计算分成2个子问题：①增量TTC预测,可简化为无损的线性等值电路进行计算;②随着TTC的不断变化,建立一定运行模式下损耗最小的非线性优化模型,以校正无功分布对TTC的影响。由此形成2个子问题交替计算的算法,通过合理的步长控制,最终实现与完整优化(optimal power flow,OPF)一样的效果。算例分析结果表明,该模型及算法是有效的。     

一个实用的电力系统静态安全分析软件包PSSSA

介绍作者研制的一个实用化电力系统静态安全分析软件包PSSSA。该软件包是集电网参 数处理、电力系统潮流计算、支路开断分析和电力系统潮流CAD绘图于一体的多功能实用 软件包。不仅具有计算精度高、收敛性好、计算速度快等特点，而且全部采用中文窗口菜单 方式进行操作，使用简单灵活，易于掌握。文中给出了该软件包的应用实例。     

考虑静态电压稳定约束并计及负荷和发电机出力不确定性因素的概率最大输电能力快速计算

针对电压稳定约束条件下的概率最大输电能力(TTC)进行了研究,考虑了负荷和发电机出力分配不确定性因素对TTC的影响,提出了一种将MonteCarlo仿真和静态电压稳定域方法相结合的概率TTC快速计算方法。文中推导出全注入空间中静态电压稳定域边界的局部切平面表达式,结合聚类分析,采用多个切平面描述静态电压稳定域边界,经验证,该方法计算速度远远快于传统方法,并且具有较高精度,能够满足工程上概率ATC在线计算的需要。     

N-1静态安全潮流约束下的输电断面有功潮流控制

运用支路开断分布系数和直流潮流分析了输电断面的N-1静态安全有功潮流约束.根据断面有功潮流与N-1状态下支路潮流的关系,提出了衡量断面潮流控制合理性的原则.研究表明,断面有功潮流与N-1状态下支路潮流的关系随系统的发电模式以及负荷模式的变化而改变,从而导致了通过控制断面潮流来满足电网的N-1静态安全约束必然趋于保守,而直接运用线路开断后的计算潮流值进行N-1静态安全潮流分析将会显著提高输电断面的功率输送能力.     

适应交易机构相对独立的双边交易安全预校核方法

在交易机构相对独立和市场交易规模持续扩大的背景下,针对市场分散决策的交易结果与电网安全运行的矛盾,提出由调度机构通过安全预校核事先确定市场交易结果的可行空间,从而为交易机构组织市场交易提供依据。首先介绍实施双边交易安全预校核的意义与模式,由此在电量空间建立了描述交易结果可行域的数学模型;结合电量可行域的几何特性提出了3种可行的安全预校核思路,同时提出了基于蒙特卡洛模拟的预校核有效性检验方法。采用IEEE 9节点、30节点及118节点系统,验证了所提出的模型与方法的有效性。通过预先为双边交易划定安全边界,双边交易安全预校核可为市场交易的有序开展提供技术支撑。     

基于N-1静态安全约束的输电断面有功潮流控制

输电断面的有功潮流控制是电网运行中的重要预防控制手段，基于直流潮流研究了输电断面的N-1静态安全潮流约束，分析表明断面潮流是节点注入功率的线性组合。运用支路开断分布系数分析了断面潮流与N-1状志下线蹄潮流的关系，指出其随着系统发电模式以及负荷模式的变化而改变，并提出了采用各种运行方式下断面潮流与N-1状态下线路潮流的比值变化范围来衡量断面潮流控制的合理性。算例针对实际电网运行中的输电断面有功潮流控制问题，结果表明．采用断面潮流控制必然趋于保守．在电网实时运行数据非常可靠的前提下，运行监视及控制直接采用线路开断后的计算潮流值将会显著提高受N-1静态安全约束的断面输送能力，对提高区域间的功率交换能力具有重要意义。     

一种计及静态安全约束机组组合的有效算法

以直流潮流模型为基础,将计及电网静态安全约束的机组组合问题分解为无安全约束的机 组组合问题和计及电网静态安全约束的优化潮流问题2个子优化问题。通过在后者中引入虚拟变 量来反映机组组合对输电元件传输限制的牵制及影响,并借用虚拟变量和发电转移因子,构建前者 与后者间关联的补充约束条件,从而形成前者随后者变化的影响机制及优化方向的修正手段,由此 提出了2个子优化问题间交替求解的算法。该算法充分兼容现有成型方法,符合电力系统实际,对 解决电网静态安全对机组组合制约现象,以及对机组组合方案评价,有良好的适应性。     

考虑元件长期载荷容许条件的最大可用输电能力的实用计算方法

系统电压水平一定时输电元件的长期有功载荷能力也一定,对这一能力进行修正可以显著提高最大可用输电能力的计算精度.文章通过修正元件容许的长期载荷能力,基于直流潮流及其分布因子实现了最大可用输电能力的快速计算.算例结果表明,该方法与其它方法相比能有效提高计算精度,且计算速度有明显的优势,适用于大电力系统.     

一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的新方法

提出了一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的新方法。采用约束转换技术处理系统动态方程中的微分方程，将函数空间的优化问题转换为Euclidean空间的优化问题，并利用非线性互补方法求解。该方法以原一对偶内点法为基础，通过引入一个特性函数来处理互补性条件，克服了原对偶内点法在每次迭代中都必须保持正方向的缺点，在效率上有很大的提高。该文以7节点系统和36节点系统的计算结果为例证实了该方法的有效性和合理性。     

基于半光滑牛顿法的可用输电能力新算法

提出了计算电网可用输电能力(ATC)的一种新方法。将ATC计算问题描述为特定发电节点与负荷节点的交易量最大的优化问题,考虑了多种系统运行约束和交易规则约束。针对这一优化问题,通过引入非线性互补问题函数,将原优化问题转化为非线性方程组,并采用半光滑牛顿法进行求解。算法的显著优点是避免了不等式约束的识别问题,从而极大地提高了计算效率。IEEE系统的多个算例表明该方法非常有效,具有很好的应用前景。     

考虑暂态稳定约束的可用功率交换能力计算的研究

建立了计及暂态稳定约束的计算电力系统可用功率交换能力(ATC)的数学模型,采用转子角约束作为暂态稳定约束,利用梯形法将表示暂态稳定约束的微分方程离散化为差分方程,从而将这一问题转化为只含有代数约束方程的非线性规划问题,并利用高效的原一对偶内点法求解。7节点和36节点系统的计算结果表明了本所建立模型及所用方法的有效性。     

在多种交易模式共存的电力市场中确定输电系统使用费的一种实用方法

在多种交易模式(联营体交易,双边交易,多边交易)共存的电力市场中,如何公平合理地分摊对输电网的使用费是一个尚未很好解决的困难问题,作者提出了一种实用的方法.以直流潮流模型为基础,首先根据发电转移分配因子(GSDF)计算各个合同交易应该承担的输电网的使用费,然后分别用顺流跟踪法和逆流跟踪法将由此确定的每个交易应该承担的总的使用费分摊到参与该交易的各个发电公司和负荷.这就综合了GSDF方法和潮流跟踪方法的优点,概念清晰,计算速度快,并且可以应用于存在多种电力交易的电力市场,以及互联的多区域与分层电力市场.     

牛顿法和内点罚函数法相结合的概率可用功率交换能力计算

区域间可用功率交换能力(ATC)是所有电力市场的参与者进行交易活动所必需的重要信息。文中运用改进牛顿法和内点罚函数法相结合进行最优潮流计算，取得相应的单点．ATC值；在负荷预测和故障选择的基础上，作概率上的统计分析，得到未来时刻的可能的ATC概率分布情况。根据概率上的要求，将可得到未来时刻所要安全概率对应的ATC值。在模型中，考虑了发电机发电极限，电压水平，线路和设备过负荷等安全性约束条件。IEEE-30节点系统的计算结果表明了用该方法计算ATC的有效性和实用性。     

考虑暂态稳定约束的概率水平下ATC计算

目前,可用传输容量多用作一种技术性指标,而较少结合市场信息提供商业可行性特征。文章针对暂态稳定问题比较突出的互联电网,提出了一种融入市场特征的可用传输容量计算模型,通过统一考虑暂态稳定约束和发电机的出力概率,利用暂态能量函数和数值仿真,计算一定概率水平下区域间的可用传输容量。算例分析结果表明,所提模型能够为跨区交易提供较合理的市场信息。