基于遗传算法的无功电压控制分区研究

无功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.首先根据电气节点间电气距离的关系,建立了电压控制分区的组合优化模型,并应用遗传算法求解该模型.算法采用基于节点编号的整数编码方式,结合电网的物理特性和十进制整数编码的特点,提出了部分映射交叉和邻近变异的操作算子:在遗传迭代结束后再引入邻域搜索技术,进一步挖掘全局最优解.最后在IEEE39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。     

基于模糊聚类分析的无功电压控制分区

无功电压控制研究中的系统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。运用模糊聚类分析法将系统分区,并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,对待分类对象的全体作适当的标定,运用传递闭包法求出动态分类,通过计算统计量F最后得出最优分类。该方法所占内存小,计算速度快。经IEEE39节点测试系统对该方法进行了验证,其结果表明:该方法有效、可行。     

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.     

利用满维灵敏度矩阵进行电压控制分区

针对电网进行电压分区问题,先对负荷节点分区,再人工将各电源节点依次归并到地理上与之相邻近的负荷节点所在区域,可使同一电网的分区结果因人而异.文中提出一种新的电压控制分区方法:先构造包含系统所有节点的满维灵敏度矩阵,再利用空间电气距离表征节点间的相似度,并采用基于ward簇间距离的凝聚层次聚类分析法对系统电压控制分区.这...     

基于聚类分析方法的电力系统负荷节点分区策略

针对传统分区方法无法给出区域内关键负荷节点的缺点,基于局部电压稳定指标提出一种新的负荷节点分区及关键负荷节点确定的新方法。依据局部电压稳定指标灵敏度的物理意义,将系统中负荷节点映射到多维负荷空间中,将多维负荷空间中负荷节点间的空间距离定义为负荷节点间的电气距离,建立起与负荷节点空间相对应负荷子图模型。引入谱聚类算法,对负荷节点进行分区,层次递推的给出负荷节点的合理分区,将分区结果与局部电压稳定指标灵敏度矩阵相结合,确定各分区中的关键负荷节点。将该方法应用到IEEE-14节点系统与IEEE-118节点系统进行分析比较,仿真结果验证了所提算法的可行性和有效性。     

基于最短电气距离的运行方式组合方法

根据复杂网络理论,将大型电力系统用带权网络模型来描述,基于此模型下的节点最短电气距离提出了一种运行方式组合方法。该方法利用节点最短电气距离表征节点间电气联系强弱的特点,给出了故障电流计算和分支系数计算的最短电气距离判据,据此找到系统内对故障电流和分支系数影响大于某一阈值的厂站,将其纳入进行方式组合,以达到优化运行方式组合的目的。     

基于最短电气距离的运行方式组合方法

根据复杂网络理论,将大型电力系统用带权网络模型来描述,基于此模型下的节点最短电气距离提出了一种运行方式组合方法.该方法利用节点最短电气距离表征节点间电气联系强弱的特点,给出了故障电流计算和分支系数计算的最短电气距离判据,据此找到系统内对故障电流和分支系数影响大于某一阈值的厂站,将其纳入进行方式组合,以达到优化运行方式组合的目的.     

于多代理的无功电压协调控制模型在含风电场电网中的应用

利用多代理技术的智能性、分布性及协调性等特点,结合灵敏度法和向量—距离算法,提出基于多代理的电网无功电压协调控制模型,以解决约束大规模风电并网的电压稳定问题。该模型综合节点间物理距离和电气距离,建立区域级、地区级多代理（Agent）无功协调控制模型,使其能够根据电网实测数据计算电压无功灵敏度,并据此动态更新电网的无功电压控制区域划分,使分区内的无功电压强耦合,分区间的无功电压弱耦合,从而优化无功补偿设备的控制策略,以降低因无功流动而引起的网损,该模型能够在全局范围内对控制策略寻优,突破了分布式Agent局部求解的局限性。在甘肃某含风电场电网中的应用实例验证了该控制模型的有效性。     

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.     

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。     

应用于无功优化控制分区的两层搜索方法

电网分区可用于状态估计、分区控制和并行计算等领域.针对电力系统的无功优化控制分区,文章给出了一种两层搜索的方法,上层由遗传算法负责搜索各分区的第一个节点:下层根据节点间的电气距离和连通关系搜索其它节点,最终将电网划分为内部节点联系紧密的若干个子区域.由于遗传算法只搜索各分区的第一个节点,因此搜索空间大大缩小;下层搜索可自动保证子区域的连通性.分区时考虑各区域规模的平衡和无功控制设备的均衡分布.对多个IEEE系统的分区测试证明了该方法的有效性.     

电网在线暂态电压安全分析的降维方法

近年来,随着中国可再生能源的发展以及交直流混联电网的形成,电力系统暂态电压安全问题越来越突出。对于大电网进行在线暂态电压安全分析十分必要,但因存在维数灾问题导致其在线应用困难。关键挑战在于需要处理高维电压时序轨迹(时间维)、大量预想故障(故障维),以及众多节点和无功设备(空间维)。传统的无功电压分区方法无法应对以上挑战。为此,提出了一种面向暂态电压安全分析的降维方法,包括基于高维电压时序轨迹的暂态电压安全性量化评估方法、面向大量预想故障的代表性严重故障筛选方法,以及故障相依的动态电压分区方法。这3种关键方法分别从时间、故障和空间维度对原问题进行降维。基于IEEE 39节点系统和实际电网模型的仿真验证了所提方法的可行性和有效性。     

考虑工频过电压的海上风电场无功配置方案研究

随着海上风电能源的不断开发,海上风电场的过电压问题对系统的安全运行极为重要,而无功补偿问题影响着系统的电能质量,因此在确定无功补偿方案的同时也应该考虑过电压的限制。本文基于海上风电场含有架空线路和海底电缆混合输电线路的风电场电磁暂态模型,提出了一种考虑工频过电压的无功配置方案,利用ATP/EMTP仿真软件分析了海上风电场工频过电压,并在此基础上对风机不同出力情况下的风电场无功容量需求进行计算,从而得到符合系统安全运行范围的海上风电场无功容量配置方案,并以某海上风电场为例,最后利用MATLAB/Simulink仿真验证了所提方案的可行性。     

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。