基于无功源控制空间聚类分析的无功电压分区

首先分析了现有电气距离定义在无功电压控制分区研究中的不足，通过考虑PV节点准稳态物理响应的灵敏度计算，构造了无功源控制空间。在这个空间中，待分区节点坐标的每一维表示了相应无功源节点对它的控制能力，从而将原有的电网分区问题转换为数学上的高维空间聚类问题。在此基础上，提出了新的电气距离定义，利用凝聚的层次聚类算法，对无功电压控制的分区问题进行研究，分别针对IEEE 39节点试验系统和实际电力系统数据进行了分析计算。该算法已经在江苏省调度中心的二级电压控制系统中得到了实际应用。     

基于免疫-中心点聚类算法的无功电压控制分区

针对传统分区方法电气距离定义的缺点,提出一种新的电气距离即空间电气距离.依据系统中各节点之间无功电压变化关系,将系统各节点映射到一个多维空间中,节点之间的空间距离便是其电气距离,依据此距离将各节点进行归类,从而把无功电压控制分区问题转化为数学上的空间聚类问题.针对无功电压控制分区的特点并借鉴聚类算法,提出免疫-中心点聚类的无功电压控制分区算法并将其运用于IEEE 118节点系统,对分区结果进行分析并与其他算法结果比较,验证所提出的算法的准确性和可行性.     

基于映射分区的无功电压控制分区算法

在应用传统聚类算法对电网进行无功电压控制分区时,存在可伸缩性不强的缺点,且分区结果难以保证被控节点与对它控制最灵敏的无功源节点属于同一个分区.文中提出一种基于映射分区的无功电压控制分区算法,首先在电气距离的基础上通过凝聚的层次聚类算法得出最优分区数和无功源节点所在的分区号,然后通过映射分区算法确定被控节点的分区.该方法不依赖于状态估计结果,而仅基于网络的拓扑结构和参数.应用所述方法分别对IEEE 39节点、IEEE 118节点系统和福建电网进行了分析计算,分区结果表明该方法可以保证被控节点与对它控制最灵敏的无功源节点属于同一个分区,计算速度快,占用内存小.     

基于多种群遗传算法改进FCM的无功/电压控制分区

为充分考虑网架结构和各无功源的共同作用,提出一种新的电气距离计算方法。依据各节点间无功电压摄动变化关系和节点关联矩阵将系统各节点映射到一个n维空间中,在节点间构建一种新的电气距离。针对一般无功／电压控制分区方法不稳定的问题,提出多种群遗传算法改进模糊C均值聚类的无功／电压控制分区算法,然后将其分别运用于IEEE 30和118节点算例,并把分区结果与文献结论进行分析和比较,验证了该算法的准确性和有效性。     

基于SAGA聚类分析的无功电压控制分区

无功电压控制分区(VCA)可描述成一种空间聚类问题。文章基于SAGA的聚类方法,首先利用包含系统所有节点的满维灵敏度矩阵,计算出各节点间的空间电气距离,构造多维空间的数据集,将SA和GA算法的优点融合到模糊C-均值聚类算法中,一次性对系统各节点进行分区。对IEEE39节点系统进行归类,验证该方法的有用性、可靠性。     

基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法

基于先电源节点分区后负荷节点映射分区的思想,提出了一种基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法。首先以无功/电压灵敏度来定义电气距离,采用凝聚的层次聚类算法直接对电源节点进行分区。然后定义了多无功源节点对单个负荷节点的短路阻抗距离,并以短路阻抗距离最短原则来实现负荷节点的映射分区。该方法不仅能保证电气距离近的无功源被分在同一个区域,而且还能保证负荷节点与对其控制能力强的多个无功电源节点被分在同一个区域。另外,该方法还具有分区结果与潮流状态无关的优点。IEEE39节点系统和重庆实际电网的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

一种基于模糊聚类分析的电压分区方法探讨

分析了传统无功电压分区中采用的电气距离不足之处,考虑了多个节点之间相互影响的作用,并将这种影响映射成为一个多维的线性空间,在该空间中采用了新的空间距离进行无功电压分区。在此基础上,将电网分区问题转换成高维空间中的聚类问题,并采用模糊聚类算法得到动态聚类图,引入F-统计量来选择最佳分类数。最后,以IEEE39节点系统为例进行电压聚类分区,得到了较好的分区效果。     

基于向量相似度的无功电压分区方法的研究

以电力网络无功电压灵敏度为基础,提出基于向量相似度理论的无功电压分区新方法。首先,在分区前,利用广义Tellegen定理计算出网络中每个节点相对于其他节点的无功电压灵敏度,并形成电压无功灵敏度矩阵;其次,利用向量相似度数学方法计算灵敏度矩阵各列的相似度,由此定义了新的电气距离,形成电气距离矩阵;最后,建立模糊相似矩阵,利用模糊聚类理论划分电压控制区域。IEEE-30系统和IEEE-118系统仿真结果表明所提分区方法的准确性和合理性。     

基于电网中枢点识别的无功电压控制分区方法

针对传统无功电压聚类分区后各分区中枢点较难定量分析确定的问题,从先定量判别出整个电网的中枢节点再完成无功电压分区的角度,提出将电网所有PV节点松弛为PQ节点,由注入电流形式的潮流方程计算出全网电压越限节点,利用越限节点电压与电网其余节点电压间的线性灵敏度不断校正直到全网节点电压不再越限,通过进一步潮流计算校验,确定所有中枢节点。将全网中枢点数目确定为应划分成的分区数,以节点电压与节点注入无功电流之间的线性灵敏度为无功电压标度,建立无功源控制空间,引入云聚类算法,完成全网节点从无功源控制空间向云模型的转换,进而由云发生器完成以所定中枢点为中心的电网所有节点的聚类软划分。IEEE 14、IEEE 30节点输电网络仿真测试结果,验证了所提方法的有效性。     

含风电场的电力系统电压控制分区

提出了含风电场的电力系统电压控制分区的一种新的方法。将风电点出力离散为多个场景,并求取其期望场景。根据风机出力的特点修正了系统的无功电压灵敏度矩阵,然后根据电压幅值对于无功功率的灵敏度定义了电力系统各个节点的电气距离,再将其映射到一个多维空间中,依据此空间电气距离并应用免疫-中心点聚类算法将各节点进行归类。把问题转化为数学上的空间聚类问题。在新英格兰10机39节点进行仿真,其结果显示该方法能够合理地解决风机出力的随机性与系统分区要求尽量稳定的矛盾。     

基于KOHONEN神经网络的电压控制分区

介绍了类别识别能力较强的KOHONEN自组织网络,并对其在二级电压控制分区方面的应用作了一些讨论和研究,将电力系统分区问题转化为几何空间中点的聚类问题。首先构造无功源坐标空间,进而取每台发电机对待分节点的灵敏程度作为样本特征量,最后引入KOHONEN神经网络进行系统分区。以新英格兰系统为例进行的数字仿真发现,KOHONEN网络是一种学习速度快、分类精度高的神经网络模型,并且适用于电压控制分区。     

基于Tabu搜索的电压控制分区

电力系统的电压控制分区是一个非线性的大规模组合优化问题，使用常规方法常难以得到理想的结果。文中首先基于电压幅值对无功功率的灵敏度定义了电力系统各节点间的电气距离。然后根据电气节点间电气距离的关系，将电气节点映射到几何空间，从而将电力系统分区问题转化为几何空间中点的聚类问题，由此建立了电压控制分区的组合优化模型。Tabu搜索法被用于求解该模型。最后在IEEE 118节点测试系统上对该方法进行了验证，结果表明该方法有效、可行。     

基于电气距离与层次聚类分析的配电网分区策略研究

配电网区域划分是开展无功电压控制的研究基础。本文提出了一种基于电压对无功灵敏度的聚类模型,采用映射函数求得各电气距离指标形成电气距离集,再依据层次聚类算法选取簇中心进而实现区域分区。论文最后通过IEEE 123节点系统验证了该方法的有效性。     

考虑无功源容量约束的无功分区方法

无功分区是大规模电网提高无功电压管理的鲁棒性和灵活性的重要措施。虽然,基于复杂网络社团结构的方法为无功分区这个NP难题的求解提供了便捷高效的算法,但是这类方法未能有效处理无功源的容量约束,因此分区结果存在与无功电压控制需求不够一致的问题。为此,本文首先建立无功源平抑受控节点无功变化的控制灵敏度矩阵;之后结合无功源控制容量约束和无功源耦合程度给出了预分区方法,避免初始分区过大超过无功源控制能力的情况;继而,建立以无功传输效率为权重的加权模块度指标,以量化无功分区平衡的程度,避免在分区内出现远距离的无功输送通道。最后,在某省级实际电网规划方案中验证了该方法的有效性。算例表明,本文提出的无功分区结果更加合理,并有利于指导我国实际电网未来的无功源规划与建设。     

考虑无功裕度的电压自适应分区方法及主导节点的选择

针对当前二级电压分区未能较好实现动态无干预调节的现状,基于电压/无功灵敏度及模块度函数,该文提出一种随电网运行工况实时变化的自适应动态分区和主导节点选择方法。以每个无功源为分区中心,根据电压/无功灵敏度大小将负荷节点映射到对应的无功源;构建考虑无功裕度的改进模块度函数,以其为衡量指标进行区域合并自动形成最佳分区。引入其他区域节点对本区主导节点的抗干扰指标,结合主导节点在本区域的可观性和可控性指标,确定主导节点选择方案。从区域内无功源控制灵敏度、无功裕度及主导节点的可观性出发,对分区结果进行评估验证。最后,以IEEE39节点系统为例进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和优越性。     

基于快速搜索与发现密度峰值聚类算法的含有分布式光伏的配电网电压分区协调控制

随着大量分布式光伏并入配电网,重要负荷节点电压越限的紧急情况更容易发生,这对当前潮流状态下电压控制的快速性提出了更高的要求。考虑电压集中控制方式控制过程复杂且传统的分区方法耗时较长等问题,首先以节点间的综合电压灵敏度为基础计算节点电气距离,根据电气距离构建节点相似度矩阵,并采用快速搜索与发现密度峰值聚类算法对配电网进行快速分区;然后考虑本地光伏独立调压能力的不足,提出了一种先无功后有功的电压分区协调控制策略;最后通过IEEE33配电网算例的仿真结果验证了该分区方法的快速性和电压分区协调控制策略的有效性。     

考虑大规模光伏和风电接入的主动配电网无功电源综合规划

不断攀升的可再生能源渗透率造成配电网电压越限问题突出。提出了一种基于综合时序灵敏度法与无功补偿候选节点聚类分区相结合的无功电源接入选址及容量优化配置方法。首先,提出应用综合时序无功电压灵敏度法确定无功补偿接入候选节点;接着,对配网节点进行聚类分区,以确定无功补偿的选址;此外,为了实现多种无功补偿电源的主动控制,还制定了三级无功电压运行控制策略以确定各种措施的运用顺序;最后,对改进的IEEE 33节点算例进行仿真分析,结果表明规划结果能有效解决间歇性分布式电源大量融入后引起的电压越限问题,并有较好的经济性。     

用电力系统分区方法确定无功源最佳配置地点

无功功率不能远距离传输,电压/无功是一个局部问题.结合电力系统分区与电压稳定灵敏度分析确定无功电源最佳配置地点的方法,将电力系统分区的思想应用于电力系统无功配置,利用"电气距离"把电力系统分成几个耦合强的小区.该方法使无功电源得到合理的配置,无功补偿分区域平衡.经过仿真计算比较,该方法可找到电力系统无功电源的最佳配置地点,并对提高电力系统的电压稳定性有很好的效果.