戴维南等值跟踪的参数漂移问题研究

导出了戴维南等值参数的分式解析表达式;探讨了跟踪戴维南等值的参数漂移问题,并揭示了其本质原因;指出了在解析表达式中,分子分母真值与误差数量级间的关系决定参数漂移起伏的幅度,并据此提出了抑制参数漂移跌宕起伏的策略和候选采样运行点优选的方法：P-y关系检验和运行模式检验.该策略和方法能保证戴维南等值参数跟踪的结果,比较贴近实际.     

基于全微分的戴维南等值参数跟踪算法

研究解析现有戴维南等值参数计算结果错误的本质原因。考虑戴维南等值参数在跟踪计算过程中不断变化的实际情况,提出基于全微分的戴维南等值参数跟踪计算方法。该方法通过微分形式反映参变量的变化,克服了现有计算方法假设2个时步之间戴维南等值参数不变所带来的严重错误,具有适应性强,使用简单,计算量小的特点。直流简单系统计算分析和IEEE10节点仿真分析表明,基于全微分的戴维南等值参数跟踪计算方法,能保证戴维南等值参数跟踪计算的结果贴近实际值。     

基于分层估计的戴维南等值阻抗在线计算方法

戴维南等值阻抗在线计算可以应用于系统稳定性分析和继电保护在线整定等场景。在分析已有的两类戴维南等值阻抗在线计算方法原理、误差原因的基础上,提出了基于分层估计的戴维南等值阻抗计算方法。详细给出了该方法提出的依据和过程,并通过误差分析说明了该方法利用分层抽样的思想,根据负荷侧参数对样本进行分层,分别构建计算式,提高了计算精度,并有效克服系统戴维南等值阻抗的波动影响。算例分析表明,在等值电势各种幅度波动下,所提方法与已有的两类方法相比,能够在更少采样数量下识别出戴维南等值参数,并显著减小误差。在加入戴维南等值阻抗波动时,所提方法依然能估算出戴维南等值阻抗。     

电力系统戴维南等值参数的解析与思考

快速准确地评估关键负荷节点的戴维南等值参数,是进行电压稳定监视与防御电压失稳的一项重要工作.首先对电力系统戴维南等值问题进行了分析和描述,并对现有的电力系统戴维南等值参数评估方法存在的问题及其根源进行了解读,分析了可能的解决思路.然后通过一个具有解析表达式的网络等值电路和方程,对戴维南等值问题进行了解析;并基于这一解析等值电路,研究分析了2种典型等值方式与戴维南等值的关系.算例分析结果表明该方法可行.     

节点戴维南等值参数在线跟踪简捷算法

提出一种戴维南等值参数在线跟踪简捷算法,借助导出的解析表达式,运用运行点及其邻域点来自不同数据源 (状态估计或本地测量)的数据,可以直接快速算出戴维南等值参数,不需要迭代,也不存在初值选择问题,过程简捷、计算快速。适合于在线跟踪戴维南等值参数,以帮助运行调度人员掌握电网事故扩展过程中紧急态势的动向。     

电压稳定研究中的戴维南等值参数求解方法分析

基于戴维南等值的电压稳定分析是电压稳定研究领域的一种重要方法,其中戴维南参数的求解方法对电压稳定分析结果有较大的影响。通过分析国内外求解戴维南参数的研究现状,将其求解方法分为基于全网信息和基于本地量测两大类。讨论了各方法的准确性、快速性和适用性等特性,分析认为基于偏差校正的方法求解载维南参数的精度高、速度快、适用范围广,有较好的发展前景。进一步对此类方法中基于向量空间分析的偏差校正方法与可自适应调整遗忘因子的递归最小二乘法进行了算例分析和对比,结果表明,前者有更强的准确性和有效性,适用于电压稳定的实时、在线分析。同时对求解戴维南参数时测量噪声处理、相量同步、滑动数据窗大小选择等关键问题进行了讨论,总结了各问题的解决方案。     

适应大扰动的电力系统戴维南等值参数跟踪算法

针对现有的戴维南等值参数跟踪算法需要假设2个计算时步之间戴维南等值参数不变、不能适应等值系统内部发生扰动等问题,提出了一种可以适应系统内部出现大扰动的戴维南等值参数跟踪算法。该算法利用本地测量信息,主要解决了现有算法不能适应等值系统内部发生大扰动时戴维南等值参数计算问题,跟踪算法利用故障前的戴维南等值参数计算出故障时刻的等值电压源幅值,然后以故障前一时刻的等值电阻和故障时刻的等值电压源幅值作为初值,计算出故障时刻的其他戴维南等值参数,从而再求出故障后各个时刻的戴维南等值参数。该算法的优势在于仅利用负荷母线局部电气量就可以快速、准确、实时地求取戴维南等值参数,而且也适用于等值系统内部发生三相短路的情况,同时该算法具有计算结果误差小的优点。最后,通过IEEE 30和IEEE 39节点标准测试系统验证了本算法的准确性。     

戴维南等值参数时域仿真跟踪算法分析与改进

从物理意义和数学假设两方面对现有的2种基于时域仿真的戴维南等值参数跟踪算法进行了详细的分析,揭示了两者共同的本质和算法实现上的差异。针对系统中所有负荷节点的处理方式,对现有2种算法进行了修正,使两者在物理本质、数学前提和计算结果三方面实现了统一。在统一现有算法的基础上,为了尽量减小"两状态法"可能带来的误差,以原算法的前提假设为出发点,对不同类型的发电机节点和负荷节点分别按照不同的方式进行处理,提出了改进的戴维南等值参数时域仿真跟踪算法。以等阻抗模判据为依据,通过稳态和暂态实例验证了改进算法能够更加准确地判断电力系统的电压稳定性。     

电网PQ扰动分解的戴维南等值

因实际电网稳态电路中的发电机节点有电压源和受控电流源间耦合的性质,因此其并不能直接适用于戴维南定理的条件。对此,基于叠加原理,将电网稳态电路分解为无功扰动平衡电路和有功扰动平衡电路,发电机节点也随之分解为电压源和受控电流源。基于电网节点电压方程和欧姆定律,分别给出2个分解电路的戴维南等值解析模型,两者叠加形成PQ扰动分解的戴维南等值。由于电网无功平衡和有功平衡的调控、传输以及它们对节点电压影响规律的区别,相比与传统电网戴维南等值模型,PQ扰动分解的戴维南等值不仅能更准确地拟合电网稳态电路,也能为后续的分析和控制提供更多、更准确的信息。算例结果表明该方法的准确性和有效性,其是电网戴维南等值方法在实际电网应用理论基础研究上的一个重要进展。     

基于戴维南等值参数的紧急态势分析

提出了基于戴维南等值参数和潮流解算的紧急态势分析方法。结合N-1安全评估,考察了N-1事故后的紧急工况,深入研究了在供求矛盾条件下,电网后续危机发展的态势与坚韧度问题。研究表明,提高较小节点的负荷阻抗模与戴维南阻抗模比值,可能缓解后续危机(包括电压失稳危机和线路跳闸危机),提高紧急运行方式的坚韧度。     

一种面向节点的电网等值参数跟踪估计方法的研究

该文研究了面向节点，随运行工况变动跟踪估计电网等值参数的方法，在推导扩展P－V曲线数学表达式的基础上，提出了角差偏移约束条件下的比函数极小化寻优搜索的方法，来估计电网等值参数。在不同运行工作点下，该方法能够有效地跟踪估计电网等值参数，计及了电网非线性的影响，具有较好的数值稳定性，该文方法比较适用于在互联网电网联络线装设有FACTS装置的条件下对任一侧电网的跟踪等值。     

用NETOMAC程序进行电力系统动态等值研究

文章就中南电力设计院与德国西门子公司合作进行的关于２００５年三峡左岸直流工程送端交流系统的动态等值研究,介绍西门子公司ＮＥＴＯＭＡＣ程序所采和的动态等值方法。文中以２００５年用于工频过电压研究的交流系统等值为例,详细阐述了该唾弃的等值原则和步骤,提出采用此“改进的估计等值法”能够使等值系统较好地保留原型系统的各种动态特性,有着良好的工程精度和可靠性。     

遗传算法在异步电动机动态模型参数识别中的应用

应用遗传算法ＧＡ（Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ）来解决异步电动机动态数学模型参数识别的问题。详细给出了遗传算法应用于动态数学模型参数识别问题的一般步骤,在Ｋｒｏｎ动态数学模型基础上,假定定子自电感Ｌｓ和转子自电感Ｌｒ相等,利用异步电动机直接空载起动的特性,对异步电动机动态数学模型和简化模型的参数进行了识别,给出了识别参数及有关结果。采用简单随机法（ＳＲＳ）在相同条件下对上述２种数学模型的参     

STATIC AND TRACKING STATE ESTIMATION IN POWER SYSTEM USING NEWTON'S METHOD

ABSTRACT

This paper describes the Newton method for state estimation in electric power systems using the weighted least square approach (WLS). The information matrix that approximates the Hessian matrix in the WLS estimator is updated using the Brown-Dennis technique such that the linear convergence of the WLS algorithm is improved to nearly second order convergence of the Newton method. This proposed method is particularly effective in state estimation of ill-conditioned power systems which encounter difficulties in converging to the solution. The additional computing time for implementing the new algorithm is quite small as the nonzero elements of the Hessian matrix are not re-computed but are extracted from the Jacobian stored in the computer memory. However, there is a slight increase in the storage requirement. Digital computer results are presented for both the static and tracking state.     

关键负荷节点集合电网侧戴维南参数预估

进行关键负荷节点集合电网侧戴维南参数预估的批处理，从多个窗口反映电网的电压态势，可在电压危机将到来之前，向运行调度人员提供决策参考信息。当负荷高峰电压态势相当紧张的时候，按照系统实时数据，借助运行模型，运用状态预估可得出一下时段（5～10min以后）的系统状态，然后分别作出各个窗口负荷节点的P-V特性曲线小段，并在此基础上，通过工作量对中间参量的雅可比矩阵迭代修正中间参量，由此实现各窗口负荷节点系统侧戴维南参数的预估。在辽宁电力调度通信中心的实践表明，这种预估在电压危机发生前是很有用的。     

基于等效电流量测变换的电力系统状态估计方法

针对输电系统和配电系统量测类型多的特点,采用了以等效电流量测变换技术来求解电力系统状态估计的方法,并推导了基于等效电流量测变换状态估计的具体求解过程。文中将各种类型的量测变换为等效电流量测进行状态估计,同时根据误差理论将原始量测的权重也对应变换成等效电流量测的权重。理论分析和算例结果表明,利用等效电流量测变换技术进行状态估计快速、有效、实施方便,符合当前电力系统在线应用的实际要求。     

混沌优化用于电力系统静态负荷模型参数辨识

提出了一种应用混沌优化方法进行电力系统静态负荷模型参数辨识的新策略。混沌优化方法利用混沌变量的随机性、规律性、遍历性寻优,能够克服传统的基于梯度寻优的辨识方法容易陷入局部极小点的不足,而且方法简单、快速、易于掌握。实际算例的结果证实了混沌优化方法用于电力系统静态负荷模型辨识的有效性。     

ELECTRIC POWER SYSTEM STATIC LOAD MODEL PARAMETER ESTIMATION USING NEWTON'S METHOD

ABSTRACT

The problem of estimating the parameters of static power system load models required in conducting load flow studies accounting for the variation of active and reactive power with bus voltages. We consider the double exponential and exponential plus bias load model forms, where the parameter estimation task involves the solution of non-linear equations iteratively using Newton's method. The method's application is explored and computational experience using actual field data is reported in this paper. The work reported in this paper suggests that the optimal parameter set may not be unique in certain cases, and that the initial guess of the unknown parameters is instrumental in the computational performance of the method.     

电力系统状态估计问题的研究现状和展望

状态估计是现代ＥＭＳ的重要组成部分,文中从状态估计的准则,加权最小二乘估计器,坏数据的处理,外部网络和可观测性分析及其它问题等方面综合论述状态估计问题的研究现状,对值得研究的问题进行展望。     

基于等效功率变换的配电网状态估计算法

提出一种基于等效功率变换的配电网状态估计算法，将配电网中的功率量测、电压幅值量测、电流幅值量测统一变换为支路首端等效功率量测，采用修正量测雅可比矩阵的迭代方法求解。该方法能够利用配电网中的各种量测，并且P，Q解耦迭代，有较高的运算效率和数值稳定性，对量测配置也无特殊要求。文中还提出一种通过添加零虚拟负荷量测提高数值可观性的方法，使原本不可估计的网络能够进行状态估计。