电力系统无功补偿点的确定

对负荷节点的临界状态进行了研究，提出了用有功裕度来反映节点承受负荷功率变化的能力，以此为依据，通过描绘各节点的P—V曲线得出各节点的临界功率，进而确定出无功补偿点。5节点算例表明了该方法的简单性、有效性。     

基于改进节点电气介数的电网关键节点辨识

为提高电力系统运行安全水平,提出一种基于改进节点电气介数的电网关键节点辨识方法。以线路功率变量与节点注入功率变量之间的功率灵敏度矩阵为基础,结合节点类型的不同,计算改进节点电气介数识别电网的关键节点。综合考虑节点移除造成的负荷损失和节点受到注入功率扰动时的电网加权潮流分布熵,定义节点重要性指标衡量节点在负荷供电和功率传输中的作用,对关键节点识别结果进行检验。改进节点电气介数计算简单,克服了以往方法中假设节点间功率按最短路径传输的不足,同时考虑了线路中潮流的方向性。在IEEE39节点系统中对该方法进行验证,结果表明利用改进节点电气介数可有效识别电网负荷供电和功率传输中的关键节点。     

基于节点流量重要度的电网关键节点辨识

当电力系统发生大规模连锁故障的时候,电网中的某些关键节点可能会对故障的扩大起着推动的作用。为了提高关键节点辨识的准确性以及更好地预防大规模连锁故障的发生,本文提出了基于节点流量重要度的电网关键节点辨识方法。该方法通过定义节点传输贡献度指标和节点传输效率,然后基于电网节点潮流传输贡献重要度矩阵,计算各节点的节点流量重要度并进行比较。最后,通过对IEEE 39节点系统和南方某区域电网进行仿真,所得仿真结果表明本文所提方法计算的指标可以定量表征某个节点在潮流传输及其在电网拓扑结构中的重要度,可以有效、准确地辨识出电网中的关键节点,判断它们在交直流电网自组织临界演化过程中的作用,对预防系统向连锁故障临界状态演化有着重要的意义。     

电力系统节点输电网损成本分析

电力市场环境下,输电网的节点成本由发电厂上网电价与输电成本决定,这两者对节点成本的影响与潮流分布密切相关。因此,确定电网各负荷节点的电力成本是一个十分复杂的问题,而在输电成本中由于电源间的耦合关系,又以网损成本计算最为复杂。该文从功率分解和功率分量的归属问题出发,分析了电网功率的分布情况;以节点费用流守恒为原则,在研究电网线损物理分布机理的基础上,提出了一种基于电网功率物理分布的输电网损成本的分析方法。该方法可以直接得出负荷节点电力成本与购电节点购电成本的解析表达式,为解决电源间的耦合问题提供了新途径。最后,通过IEEE 9节点算例,验证了该方法对电力市场条件下的节点网损成本分析具有实际应用意义。     

考虑平衡节点无功约束的潮流算法

从交流功率网络性质和电力系统网络参数结构2方面分析了常规潮流算法中需要选择基准节点和平衡节点的原因。根据连续潮流计算中发电机无功约束出现的节点类型转换现象,提出了通过转换平衡节点类型来解决平衡机无功约束的潮流算法。通过对负荷节点功率变动态导纳处理,解决了电力系统天网性质造成的节点导纳矩阵病态问题,弥补了常规潮流算法的不足,反映了节点电压是由所有节点注入功率共同维持的客观事实。IEEE多个算例验证了所提算法的正确性和合理性。     

基于功率分布的节点电价修正方法

对于开放的电力市场,输电网损耗的经济信号对引导电力市场参与者合理配置资源有着不容忽视的影响。在仅考虑输电损耗的前提下,发电厂的售电收入应与用户端的支出相等,在此基础上,基于功率分布方法提出了节点电价修正新方法。功率分布方法可给出电源提供的功率分量在线路传输功率、线路损耗和负荷中分布的解析表达式。模型可考虑电源位置、电源供电路径和电源输电损耗对节点电价的影响。最后以IEEE30节点系统算例验证了所述方法的可行性。     

基于支持向量机的电压稳定弱节点在线监视

为了预防电压崩溃,需要监视电压稳定弱节点的临界状态.该临界状态通常由潮流方程计算,但对于高维电力系统,这种方法计算速度较慢,难以满足在线电压稳定监视的要求.为减少计算时间,应用快速且可靠的方法非常重要.提出一种基于支持向量机的一电压稳定弱节点在线监视方法,该方法充分发挥支持向量机在解决高维、非线性和有限样本问题方面体现出的优势,保证了电压稳定监视模型的泛化能力,具有较快的计算速度和较高的预测精度.在WSCC 9节点测试系统中的应用结果表明了该方法的有效性.     

基于功率从属性追踪的购电节点成本分析

为准确分析电网实际运行中每个购电节点的成本盈亏情况,提出了一种基于功率从属性追踪的购电节点成本分析方法。该方法在分析电网功率从属性分布的基础上,构建了电网络功率从属性追踪模型,确定了负荷功率中各电源提供功率的份额;其次采用了一种公平合理的经济准则作为描述能量传输过程中能量损耗引起的经济利益变化的依据,即节点费用守恒原则。该方法可以直接得出购电节点购电成本与负荷节点售电电力成本的解析表达式。最后,通过IEEE9节点算例,验证了该方法对电力市场条件下的购电节点成本分析具有实际应用意义。     

基于改进节点重要度贡献矩阵的电网关键节点识别

电网中少数关键节点的故障可能会引发连锁故障,从而对电网的安全稳定运行造成巨大影响。因此,识别出电力系统的关键节点并进行重点保护对预防重大停电事故具有重要意义。在此背景下,该文提出了基于改进节点重要度贡献矩阵的电网关键节点的识别方法。首先,基于功率转移分布因子(power transfer distribution factors,PTDF)定义改进的电气距离,在此基础上提出了反映节点间连通性的节点效率指标;接着,为了更好地体现节点的局部和全局重要性,对节点重要度贡献矩阵进行改进,并提出基于改进节点重要度贡献矩阵的节点重要度评估方法;然后,为了比较不同关键节点识别方法的优劣,提出并定义了网络可供电能力和网络效能指标;最后,基于新英格兰10机39节点系统,通过模拟对关键节点的攻击以及与其他方法的比较,验证所提出的关键节点识别方法的有效性和正确性。     

电力系统负荷节点在线电压稳定指标研究

利用同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)测得任意(非PV)节点及其相邻母线的电压、线路潮流等实时数据,建立一种新的网络等值模型。同时,基于该模型提出了综合考虑负荷节点有功功率和无功功率的在线电压稳定指标;提出在线电压稳定有功功率指标和在线电压稳定无功功率指标分别用作表征负荷节点的有功功率裕度和无功功率裕度,作为对节点(系统)在线电压稳定指标的补充。如果负荷节点在线电压稳定指标值接近临界值1,则表明系统临近电压崩溃。EPRI-36节点仿真分析表明该方法可有效判断系统电压稳定性,适用于在线电压稳定监测和预估。与其他指标的对比结果体现了本文模型和指标的合理性与优越性。最后通过对山东电网500 k V主网负荷节点电压稳定裕度评估简要说明本文所提方法的可行性。     

无功补偿对静态电压稳定的影响

基于对临界电压和临界功率在静态电压稳定极限的作用的分析，本文提出以系统或节点所能承受负荷功率变化的能力来衡量无功率补偿对电压稳定作用的观点．从而得出无功补偿有利于系统电压稳定的结论，文章特别讨论了并联电容器的作用，指出当并联电容器用作无功补偿的同时增大节点负荷的无功注入时，其结果会导致潮流方程雅可比矩阵的奇异点及其对应的最小模特征值过零点与极限功率的临界点可能不一致，但它只会影响潮流的收敛性．在总注入不变前提下并不影响系统的静态电压稳定极限，然而从负荷角度来讲它抗拒扰动的能力加强了，因而并联电容对电压稳定是有利的．     

Critical load bus voltage control using DVR under system frequency variation

The paper discusses the voltage control of a critical load bus using a dynamic voltage restorer (DVR) in a distribution system. The critical load requires a balanced sinusoidal waveform across its terminals preferably at system nominal frequency of 50 Hz. It is assumed that the frequency of the supply voltage can vary and is different from the system nominal frequency. The DVR is operated such that it holds the voltage across the critical load bus terminals constant at system nominal frequency irrespective of the frequency of the source voltage. In case of a frequency mismatch, the total real power requirement of the critical load has to be supplied by the DVR. To compensate for frequency variation, the dc link of the DVR is supplied through an uncontrolled rectifier that provides a path for the real power required by the critical load to flow. A simple frequency estimation technique is discussed which uses a moving average process along with zero-crossing detector. Through detailed analysis and simulation studies using PSCAD/EMTDC it is shown that the voltage is completely controlled across the critical load.     

平衡节点无功约束的连续潮流法静态负荷裕度

为了分析发电机无功约束对负荷裕度和临界电压的影响,基于连续潮流算法提出了平衡节点无功约束的负荷裕度方法。该方法克服了传统连续潮流算法中因忽略平衡节点无功约束问题或更换平衡节点而造成的负荷裕度和临界电压计算不准确的弊端。该算法对达到无功约束极限的平衡节点采用了节点类型转换方法即由Vθ节点转换为Qθ节点,通过负荷节点功率变动态导纳方法,解决了电力系统天网性质造成的节点导纳矩阵病态问题。通过New England-39 Bus算例仿真表明,平衡节点无功约束减小了负荷裕度,加速了系统电压崩溃。该算法概念清晰,计算简单,具有较好的合理性与实用性。     

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。     

计及电压稳定的自适应协调低频减载策略

为了提高资源利用率,电网经常处在临界稳定的运行状态,大停电事故往往在系统重负荷运行时发生,多表现为多个电气量协同作用下的系统崩溃。提出一种计及电压稳定的自适应协调低频减载策略。根据功率缺额的动态计算值对扰动的严重程度进行分类,以期有针对性地采取不同的控制措施。若发生严重故障则需要进行两阶段的减载,先基于各负荷母线的频率调节效应来指导阶段1的选址定容,然后应用有功网损灵敏度来获取电压薄弱区域信息,计及时延后实施阶段2的减载;若发生一般故障则直接进行阶段2的减载过程。仿真对比验证了所提策略的有效性和优越性,该策略可以自适应不同严重程度的故障扰动,并能及时有效地保证系统频率稳定以及各母线处的电压稳定。     

MCR型SVC在轧钢供电系统中的仿真与应用

针对某轧钢厂10 kV母线的电能质量治理问题,将MCR型静止型动态无功补偿器(SVC)应用于该厂供电系统的改造。介绍了MCR型SVC的工作原理及特点,根据该厂10 kV母线的实际负荷情况,利用Matlab/Simulink仿真软件,搭建MCR型SVC仿真模型并进行仿真设计。实测数据表明,MCR型SVC在10 kV轧钢供电系统中能够有效地提高功率因数、抑制谐波,说明所采用的工程设计结合仿真分析的方法取得了良好的效果。     

新设备试运行中220kV母差保护的使用方法探讨

通过对220kV电气设备试运行过程的分析,针对220kV母差保护在试运行传动试验、对新设备充电合闸、带负荷校验三个阶段的使用方法展开分析,对母差保护的原理特性进行了理论阐述,对各个阶段母差保护的投入和退出提出不同的意见,给出了母差保护的在试运行过程中的使用方法和试运行过程中应当遵循的原则和注意事项,为提高电气设备在试运行过程中的安全水平提供帮助。     

基于同步相量和相对电距离的电压静态稳定性评价

论述了负荷特性对相对电距离指标的影响,并与电压稳定性负荷节点指标进行了比较,论证了两种方法的等价性。提出利用从相量测量装置获得的电压和电流相量,并基于静态等值的思想,通过相对电距离指标对各负荷节点的静态电压稳定性进行排序,从而可对关键节点进行监测和控制。多机系统的仿真结果表明了该方法的有效性。     

计及感应电动机负荷的电力系统在线电压稳定指标

在任意时间断面上可以从某一负荷母线向系统看进去，将整个系统等值为一个电压源经输电线路向所研究的负荷母线供电的两节点系统，在此基础上计及动态感应电动机负荷，提出了负荷母线在线小干扰电压稳定指标。利用实时等值得到的系统等值电势和阻抗，经过简单的计算，可以得到被监测负荷母线的电压稳定指标。将系统中所有负荷母线的最小指标值作为该系统的电压稳定指标，该最小值所对应的母线为系统中的最薄弱母线。系统电压稳定指标与临界值0之间的距离反映了系统的电压稳定裕度。EPRI-36系统的数值仿真结果验证了该指标的有效性和准确性。所提出的指标克服了以往在线应用中基于潮流模型指标的不准确性问题，计算量小，适合于电力系统在线电压稳定分析与监测。     

Critical Clearing Time prediction within various loads for transient stability assessment by means of the Extreme Learning Machine method

The Critical Clearing Time (CCT) is a key issue for Transient Stability Assessment (TSA) in electrical power system operation, security, and maintenance. However, there are some difficulties in obtaining the CCT, which include the accuracy, fast computation, and robustness for TSA online. Therefore, obtaining the CCT is still an interesting topic for investigation. This paper proposes a new technique for obtaining CCT based on numerical calculations and artificial intelligence techniques. First, the CCT is calculated by the critical trajectory method based on critical generation. Second, the CCT is learned by Extreme Learning Machine (ELM). This proposed method has the ability to obtain the CCT with load changes, different fault occurrences, accuracy, and fast computation, and considering the controller. This proposed method is tested by the IEEE 3-machine 9-bus system and Java-Bali 500 kV 54-machine 25-bus system. The proposed method can provide accurate CCTs with an average error of 0.33% for the Neural Network (NN) method and an average error of 0.06% for the ELM method. The simulation result also shows that this method is a robust algorithm that can address several load changes and different locations of faults occurring. There are 29 load changes used to obtain the CCT, with 20 load changes included for the training process and 9 load changes not included.