基于PSS/E的宁夏电网静态电压稳定研究

宁夏电网是西北电网的重要组成部分,在西北电网中属于受端。受负荷的迅猛增长的影响,宁夏电网的电压稳定问题日益突出。根据宁夏电网2006年度运行方式,对系统的静态电压稳定性进行分析。借助于PSS/E潮流分析程序,计算了宁夏电网正常运行方式和预想事故下的有功裕度指标和灵敏度指标,并排序比较指出宁夏电网的薄弱节点、薄弱区域和预想事故下系统电压稳定的削弱程度。分析所得结论将对电网安全运行和调度具有一定的指导作用。     

基于PSS/E的宁夏电网静态电压稳定研究

宁夏电网是西北电网的重要组成部分,在西北电网中属于受端.受负荷的迅猛增长的影响,宁夏电网的电压稳定问题日益突出.根据宁夏电网2006年度运行方式,对系统的静态电压稳定性进行分析.借助于PSS/E潮流分析程序,计算了宁夏电网正常运行方式和预想事故下的有功裕度指标和灵敏度指标,并排序比较指出宁夏电网的薄弱节点、薄弱区域和预想事故下系统电压稳定的削弱程度.分析所得结论将对电网安全运行和调度具有一定的指导作用.     

基于电网拓扑优化的电压稳定预防控制方法

电压稳定是电力系统安全稳定运行的重要内容之一,然而某些故障或扰动的发生可能导致系统的负荷裕度大幅度降低,甚至造成电压失稳。为增强系统的电压稳定性,提出采用改变母线运行方式的方法优化电网拓扑结构,从而提高电力系统的负荷裕度,确保基态系统和预想事故下的电压稳定性。提出了计及预想事故的电压稳定预防控制模型,并发展了一套阶段式的母线运行方式优化求解方法。首先利用线路参数的灵敏度指标对母线运行方案进行预筛选,快速筛选出可以提高负荷裕度的备选方案集,以减小计算规模;随后在此集合上基于look-ahead裕度指标对运行方案排序,并以连续潮流法的分析结果确定有效母线运行方案;最后,通过IEEE 118和1648节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

广东电网区域负荷裕度分析

运用区域负荷裕度判别法研究了2005年丰大基本运行方式下广东电网的静态电压稳定性,定义了区域有功负荷裕度指标,并就广东电网500kV交流线路N?1开断、直流系统停运对该指标的影响进行了敏感性分析。结果表明,区域负荷裕度适于作为静态电压稳定的安全指标;珠江三角洲重负荷区域和粤东地区负荷裕度小,是静态电压安全的薄弱区域;影响负荷裕度较大的关键线路是西电馈入广东的联络线以及沙鹏线、岭东线、东惠线;直流系统停运导致负荷裕度下降较大,其中贵广直流系统产生的影响最大,天广和三广直流系统次之。运行人员应重点监控以上薄弱区域和关键线路。     

山东电网区域负荷裕度分析

运用区域负荷裕度判别法研究了2008年基本运行方式下山东电网的静态电压稳定性,定义了区域有功负荷裕度指标,并就山东电网500kV交流线路N-1开断对该指标的影响进行了敏感性分析。结果表明,区域负荷裕度适于作为静态电压稳定的安全指标;东部青岛、潍坊、烟台、威海重负荷区域负荷裕度较小,是静态电压安全的较薄弱区域;影响负荷裕度较大的关键线路是500KV西电东送通道及西电送出通道。分析结果对山东电网运行能起到指导作用。     

广西电网静态电压稳定性分析

广西电网的电源和负荷中心相距较远,调压手段不足,存在电压稳定性薄弱的隐患,故对广西电网进行详尽的电压稳定分析十分必要。综合运用灵敏度、奇异值和裕度指标,针对2001年和2002年的丰水期大负荷运行方式．分析了广西电网的静态电压稳定薄弱节点、关键线路和薄弱区域及其稳定裕度．展示了广西电网静态电压稳定性的改善情况及现状。在此基础上,对提高电网静态电压稳定性的措施进行了总结和分析,并着重分析了主网变压器档位调节对静态电压稳定性的影响,认为档位调节对电压稳定性的影响不大。     

基于动态负荷模型的胜利油田220kV电网暂态电压稳定性分析

正针对胜利油田220 kV电网"N-1"运行状态下系统电压稳定能力薄弱的问题,对胜利油田220 kV电网暂态电压稳定性进行了研究。在建立基于动态负荷模型的胜利油田电网模型基础上,结合传统系统参数辨识方法的特点提出一种改进的基于二次插值信赖域参数辨识方法,并将其用于辨识所研究电网系统的动态负荷模型参数。最后,应用线性化稳定裕度指标方法分析了系统正常运行方式下和"N-1"运行方式下的极限功率。仿真结果表明所提出的方法用于分析胜利油田220 kV电网暂态电压稳定性是有效的。     

综合考虑负荷增长和多预想故障的静态电压失稳预防控制策略

提出的综合的静态电压失稳预防控制策略以最小控制代价为目标,综合考虑了负荷增长方式和多预想故障条件下的静态电压稳定裕度约束对系统静态电压稳定性的影响。该策略分2步进行:首先考虑负荷增长的影响,若系统在未来运行点不满足静稳指标,则找出系统的薄弱区域和负荷最安全变化方向,在此方向进行合理的无功补偿;其次考虑多预想故障条件下系统的静态电压稳定裕度约束,并引入关键故障集的概念求解计算优化策略,施加控制措施后再进行扫描确定新的关键故障集,循环直至对所有故障都满足裕度要求。IEEE-39节点算例证明了该综合预防控制策略的有效性。     

交直流互联下的大型受端电网静态电压稳定性研究框架与应用

随着负荷快速增长和电网建设受限制,交直流互联运行系统的受端电网面临电压不稳定的风险越来越大。根据静态电压稳定性分析成熟方法及工具,进一步发展交直流互联下大型受端电网静态电压稳定性研究框架,并应用于西电东送受端电网———广州电网,求出大型复杂电网静态电压稳定约束下的负荷裕度和电压裕度,并利用模态分析法判断电网薄弱节点,对电网的安全稳定运行提供有用的建议,同时也为其他交直流系统受端电网开展相关研究提供可选择的分析方法和计算工具。     

福建电网在线电压稳定监视与控制系统

介绍了福建电网在线电压稳定监视与控制系统。该系统以非线性规划和连续潮流法,进行电压稳定裕度指标的在线监视计算,采用多断面和基于灵敏度分析和连续线性规划技术的优化控制算法,给出满足多预想故障条件下,电压稳定约束的电压动态无功储备下限和实时电压崩溃预防控制措施,并采用了负荷裕度作为电压稳定监视指标。系统运行稳定,通过AVC系统的协调控制,实现了电压稳定约束下的电压自动闭环控制,指导运行方式的安排和改进,提高了福建电网的电压稳定水平,为电压稳定分析及电压崩溃预防控制措施的在线应用提供了宝贵的实践经验。     

基于双重故障模式的微型电网电压自愈控制方法研究

针对故障干扰容易造成电网负荷损失的问题与负荷裕度较小且分布不均等问题,提出双重故障模式的微型电网电压自愈控制系统等效处理微型电网运行模式。通过有向图路径矩阵及其关联矩阵确定供电路径计算传输功率,构建网络故障关联与拓扑矩阵然后对双重故障形成关联,实现负荷裕度损失较小的条件下进行微型电网电压自愈控制的目的。实验表明,故障检测过程中负荷裕度提升值较高且分布均匀,紧急负荷补偿能力较高,故障定位下的微型电网负荷性能得到提升且具有良好的稳定性。     

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。     

基于主动响应负荷电压调节的预防控制策略

特高压交直流输电和可再生能源发电的增加使得电力系统复杂程度加深,特别是特高压直流输电的容量巨大,一旦发生直流闭锁故障,受端电网发生严重功率缺额,将给电网的安全稳定运行带来巨大冲击,常规处理措施则会切除大量负荷,造成重大经济损失。而采取适当的措施进行预防控制则可以增加电网的稳定裕度,减轻发生故障时电网的压力。文章基于主动响应负荷的分类定义,根据电压响应型负荷的ZIP模型说明其电压特性,然后通过OLTC调压手段,结合负荷主动响应的特性,提出基于主动响应负荷电压调节的预防控制策略,提高静态电压值,从而可以有效的降低事故发生的可能,并在发生事故后,提高暂态电压裕度,从而减少需要切除负荷的量。在河南算例中的仿真结果表明了该策略的有效性。     

计及负荷特性的电压稳定安全指标快速计算

本文提出了计算电力系统电压稳定安全指标的新算法，该算法计及了负荷特性的影响，采用参数随运行状态变化的负荷模型，以负荷中动态荷部分的有功功率最大作为临界点判据，并在网络求解中负荷采用导纳模型来克服临界点附近潮流收敛的困难。本文还给出了７节点系统和３１节点系统的算例。     

计及负荷电压静态特性的电力系统最小负荷裕度的快速评估

负荷裕度是静态电压稳定性最重要指标之一,定义了非线性复变电力系统的最小负荷裕度。利用非线性电路动态等值方法,引入功率参变量,构造拉格朗日函数。证明非线性电力网络负荷节点获取极大有功功率的必要条件：负荷静态等值阻抗模等于负荷节点看进系统的动态等值阻抗模,然后提出评估电压稳定性的阻抗模裕度指标。同一扰动下,阻抗模裕度越小,电压稳定性越薄弱,节点负荷裕度越小,只需计算最薄弱节点的最大负荷裕度,即系统最小负荷裕度。通过阻抗模裕度最先到达零来确定最薄弱节点获取的极大有功功率,计算其最大负荷裕度。计及负荷功率扰动方式与负荷电压静态特性,通过对IEEE30节点系统的仿真表明：单节点负荷功率扰动方式及恒定阻抗与恒定电流负荷比例的增加,提高了系统的最小负荷裕度。     

基于梯度提升决策树静态电压稳定裕度评估

随着特高压直流输电的发展,电网负荷集中地区无功缺乏的问题日益突出,系统电压稳定与无功功率密切相关,有必要研究电压稳定裕度的在线监测问题,以期为无功补偿装置的协调配合提供参考。基于PMU提供的数据资源,提出一种基于梯度提升决策树的电压稳定裕度在线监测方法,该方法分为离线运行点数据库的建立以及实时评估两部分。通过模拟负荷的变化,求解最优潮流模型,得到各个发电机出力状态以及对应的电压稳定裕度从而形成离线运行点数据库,并在线下对梯度提升决策树进行训练,在线做出电压稳定裕度的评估。实验结果表明,所提方法对裕度的预测准确度高于基于支持向量机回归模型,且时间可以满足实时性的要求。在测量不确定性场景下,当信噪比大于40dB时,所提方法应对噪声干扰具有较强的鲁棒性。并且基于梯度提升决策树的特征选择能力,可以为PMU的布点提供一定依据,从而实现系统可靠性和经济性的平衡。     

基于连续潮流综合算法的电压稳定性研究

远距离送电及重负荷运行导致电网运行在电压稳定裕度较低的工作点,如何改善静态电压稳定预防控制受到广泛的关注。提出了一种基于连续潮流（CPF）的遗传退火法的综合优化算法,通过优化有载调压变压器和PV节点电压量,求解系统电网的最大静态电压稳定裕度。利用IEEE 9节点、IEEE 14节点系统,考虑负荷增长模型,分别用CPF法、基于CPF的遗传算法及基于CPF的遗传退火法对最大电压稳定裕度计算,并对结果进行比较,验证了该算法的有效性。     

A new intelligent algorithm for online voltage stability assessment and monitoring

This paper presents a new approach for assessing power system voltage stability based on artificial feed forward neural network (FFNN). The approach uses real and reactive power, as well as voltage vectors for generators and load buses to train the neural net (NN). The input properties of the NN are generated from offline training data with various simulated loading conditions using a conventional voltage stability algorithm based on the L-index. The performance of the trained NN is investigated on two systems under various voltage stability assessment conditions. Main advantage is that the proposed approach is fast, robust, accurate and can be used online for predicting the L-indices of all the power system buses simultaneously. The method can also be effectively used to determining local and global stability margin for further improvement measures.     

基于连续潮流的改进免疫遗传算法计算电压稳定裕度

提出了一种基于连续潮流的改进的免疫遗传算法求解最大静态电压稳定裕度的方法。该方法将求解最大静态电压稳定裕度的目标函数作为抗原,将调节系统电压的控制变量作为抗体;基于连续潮流算法,在考虑负荷静特性的条件下,计算单个抗体的稳定裕度;采用退火免疫方法对抗体进行选择,用免疫算子进行个体更新,从而增加了群的多样性,避免陷入局部最优。在全局范围内快速准确地得到系统的最大静态电压稳定裕度。通过对IEEE30节点系统的计算,验证了该方法的可行性和有效性。