基于基尼系数的电力网络投资分配模型及应用

将广泛应用于国民收入分配和环境治理领域的基尼系数引入电力网络投资分配方案设计中。首先,利用总资产回报率、未来给定时段内的预测售电量及投资售电比这3个指标, 在优先考虑效益（效率）的前提下, 综合确定电网公司未来的投资初始分配方案。然后, 选择容载比、可靠性等作为控制指标, 发展了基于基尼系数的投资分配模型, 并以投资初始分配方案为基础, 从提高分配公平性的角度优化确定最终的投资分配方案。最后, 对某省级电力网络进行实证研究, 证明所提投资分配模型的可行性。     

考虑电压稳定性的无功定价

基于边际价格理论,提出考虑系统电压安全风险的无功定价数学模型.该模型不但隐含了系统静态电压稳定性的信息,也反映了将系统从当前的暂态电压不安全的状态引导到安全的要求.通过满足暂态电压安全约束的无功发电调节与切负荷总代价最小化问题,来表示暂态电压安全风险.仿真算例表明该方法能较好地引导用户,有利于电压稳定性.     

基于风险的电力系统低电压安全预警

分析了电力市场环境下传统的电力系统电压安全评估方法的缺点,提出了基于风险的电力系统低电压安全预警。该方法充分考虑了事故发生的可能性和事故发生对系统电压造成的后果,综合得出了系统的低电压风险值,根据该风险值对系统的电压安全情况进行了分级预警。IEEE30节点的仿真算例说明了该方法的有效性。     

中国水资源空间不均匀性定量评价

降水及水资源量的空间不均匀性是其基本特性之一。本文基于中国第二次水资源综合评价结果,利用洛伦兹曲线计算得到反映水资源不均匀性强弱的基尼系数及反映不均匀性来源的洛伦兹不对称系数。结果表明：中国不同类型水资源均表现出比较不均匀或非常不均匀的空间分布特征;各一级分区水资源空间不均匀性与分区面积、平均降水量及自然条件等因素有关,从东部、南部沿海向内陆地区逐渐增加;同一分区内总体上表现为降水空间基尼系数最小,地下水资源、水资源总量、地表水资源空间基尼系数依次增大,但南部分区地表水和水资源总量空间基尼系数接近;水资源的不均匀性呈现出水资源量较少区域主导的非对称性或较为对称分布的特征。     

基于神经网络集成的电力系统低电压风险评估

针对电力市场环境下的静态电压安全问题,建立了一种电力系统低电压风险评估方法。采用电力系统低电压风险的指标,反映了系统发生事故的概率及其造成系统低电压的后果。构造了神经网络集成系统,实现了系统低电压风险的快速识别和评估。以新英格兰39母线测试系统为例,验证了该方法的有效性。     

基于改进遗传算法含OLTC风电系统电压控制

为了克服风电波动使电压难以控制的问题,建立了以电压安全、网损和电压比调节裕度为目标的多有载调压变压器（on-load tap changer,OLTC）协调优化模型,以便带负荷切换电压比,使调压更灵活有效;结合风速Weibull分布和风电机组出力特性,将风电机组有功出力划分为若干区间,采用区间均值参与多OLTC协调优化,以确定电压比调节方案,并估计电压安全的概率;为改善遗传算法的全局收敛性,采用整数编码,综合概率生存和最优保留策略选择子代种群,并依据随机配位数组和变量约束内的随机数组对子代个体进行交叉变异,以用于风电系统中电压比优化调节方案计算。算例表明：合理选择目标权重和划分风电波动区间,电压比优化调节方案能确保较高的电压安全概率;改进遗传算法可有效地降低普通遗传算法就近取整的控制误差;电压安全目标的权重越小,风电出力划分的区间数越少,越不利于系统电压安全;风电机组有功出力越低的区间组合,目标函数值越小,系统电压越安全。该方法用于含风电的电力系统,可提高电压比优化调节方案电压控制的精度及电压安全的概率。     

电力系统优化运行的电压安全成本研究

利用模糊建模方法处理可松弛约束的能力,提出一种估计电力系统电压安全成本的新方法。该方法可在一定程度上解决确定最小电压安全裕度指标的困难,通过最小电压安全裕度模糊参数,实现对该指标的松弛处理。在此基础上,建立了计及最小电压安全裕度指标的最优潮流模糊模型。采用预测-校正原对偶内点法求解该优化模型。通过对IEEE标准测试系统的仿真结果分析表明,该方法不仅可以实现系统总发电成本的最小化,同时还可以维持尽可能高的电压安全裕度,而且在系统运行低于规定的最小电压安全裕度时,通过电压安全成本的大小反应了维持系统电压安全所必须付出的经济代价。     

考虑风电接入的电网静态电压安全域计算

实现快速、有效的系统安全裕度评估,能够为系统运行控制提供决策指导。为掌握电网的安全运行态势,提出一种考虑风电接入的电网静态电压安全域计算方法。首先,利用连续潮流模型并结合电压安全约束,构建系统电压安全裕度指标,用于衡量运行点的安全状态。其次,融合灵敏度方程和启发式算法求得电压安全裕度,实现负荷裕度量化评估。然后,通过引入考虑相关性的风速预测方法,为态势预测奠定基础。最后,通过IEEE 118节点测试系统验证所提方法的有效性和可行性。通过算例仿真可知,当风电渗透率较高时,风电场出力之间的相关度越大,电压安全裕度的波动范围也越大。     

暂态电压稳定性及电压跌落可接受性

阐述了暂态电压稳定,暂态电压跌落可接受和暂态功角稳定三者之间的关系,把电力系统同时保持暂态电压稳定和暂态电压跌落可接受称之为暂态电压安全,把电力系统同时保持暂态功能稳定和暂态电压安全称之为暂态安全。     

基于Power World的风电最优接入方案研究

为研究风电接入后对系统电压稳定的影响,提出了基于U-Q灵敏度法和静态安全分析的风电最佳接入方案研究方法。通过采用所提出的方法,采用Power World软件,制定出基于U-Q灵敏度法和静态安全分析方法的风电接入点选择方案具体步骤,最终得出最优方案。通过比选方案,分别从电压稳定性与静态安全性2个方面验证方案的可行性。仿真验证结果表明,制定出的改善含风电场的系统电压稳定性策略方案可行有效。通过从风电规划的接入方式优化上改善含风电场的系统电压稳定性的同时,也在一定水平上提高了系统的静态安全性。     

电力系统安全预警评估指标及其应用

电力系统运行状态的转换直接关系到系统安全性能分析及调度操作策略,在系统状态转移之前分析状态转移的可能性以及对系统造成的危害程度,对电力系统的安全稳定有着重要的意义.文中在基于风险理论的预警评估指标体系基础上,提出了对电力系统运行状态进行定量风险分析的安全预警评估指标,对状态变化的风险做出预警,也可为电力系统的低电压预防、过负荷预防、系统电压失稳预防的决策提供支持.以上海电网84节点的仿真分析表明了其可行性和实用性.     

基于N-1方式的无功优化规划

为解决传统无功规划以正常运行方式来寻求无功补偿方案的优化,往往不能满足系统在N-1事故方式下的电压安全性问题,为此提出了基于N-1方式的无功优化规划的数学模型,以系统发生N-1事故后的网络运行方式为对象,以系统年支出费用最小为目标函数,并满足各种物理约束和运行约束,从而能够保证系统在出现N-1事故时仍有足够的无功备用来维持电压安全水平。通过三步算法的流程,实现N方式和N-1方式的优化解耦,降低了求解规模。最后在IEEE6节点系统中进行计算验证了该模型的合理性,优化方案能够明显提高系统运行的安全性和经济性。     

电力系统规划与静态安全评估软件设计与实现

设计并实现了电力系统规划与静态安全评估相结合的应用软件,基于模块化的思想将系统分为电源规划、电网规划、静态电压稳定分析与安全风险评估4个功能模块。采用ORACLE数据库统一管理各模块所需数据,保证了模块之间的数据同步。在电源规划中采用改进的等备用率法进行机组检修规划,实现了多分段机组随机生产模拟技术,并考虑了水电机组和抽水蓄能机组。在电网规划中增加了N-2安全校验。在静态电压稳定分析中采用了基于π型基本回路模型的电压稳定指标。在安全风险评估中建立了能定量评估规划网络和运行网络安全状况的风险评估指标体系。华东地区某实际电力系统的仿真计算验证了该软件系统架构和算法的正确性和有效性。     

电力系统静态电压安全问题的概率评价

电压安全问题严重威胁电力系统的安全运行。根据作用时间和机理的不同，电压安全问题分为暂态安全和静态安全两个方面，后者包括静态电压稳定和静态电压偏移。文中将静态电压安全与概率充分性分析结合起来，研究在不同负荷水平下、考虑发电和输电元件随机故障时的静态电压安全问题，模拟有效的控制措施，建立量化的概率风险评价指标，给出了相应的算法流程，并以IEEE-RTS为例，讨论了负荷模型对静态电压安全的影响以及静态电压安全对概率充分性的影响，完善了概率充分性分析的模型。     

省际火电行业环境福利绩效及地区差异研究

基于NSBM模型,将火力发电过程分解为火电生产和环境治理两个阶段,对我国大陆30个省份2007–2016年间的火电行业环境福利绩效进行测算,进而运用Dagum基尼系数及其子群分解方法分析了我国火电行业环境福利绩效的地区差异。结果发现:我国火电行业环境福利绩效总体较低,呈近似"M"型波动;地区差异明显,西部明显高于东、中部地区,并且第一阶段的环境效率明显高于第二阶段的福利效率;Dagum基尼系数的分解结果表明火电行业环境福利绩效地区差异主要源于区域间差异,但差距在逐渐缩小。基于上述结论提出相关政策建议以实现火电行业的可持续发展。     

基于免疫优化的电力系统电压安全非线性预测控制

提出了一种基于免疫优化的非线性预测控制方法来求解电力系统电压安全控制问题。采用基于非线性微分代数方程的电力系统模型来预测系统行为。提出一种目标分段协调方法,以便在不同的预测时段根据系统响应情况调整各子目标的重要性,通过Pareto意义下的目标加权将这些子目标集成为一个集总目标函数。提出一种免疫算法,用具有多基因链结构的抗体来表达复杂优化问题的候选解特征;采用模式识别技术提取优良抗体的基因模式,并利用算法的学习和记忆能力识别各预测时段内已求解的优化问题类型,为未来预测时段内的最优解搜索过程估计出较好的初始解,加快最优解搜索速度。将此方法和基于树搜索算法的非线性预测控制方法通过一个6母线电力系统实例进行了仿真研究,性能比较的结果表明,本文提出的算法具有更强的优化搜索能力和更好的实时性。     

风险评估模型在配电系统电压骤降中的应用

用采取整体概括的方法来处理历史数据,关于电源发生电压骤降事件对客户的影响进行分析,设定反映系统变化的曲线,并进一步建立模糊模型,获得系统运行年度指标的结果。整个方法是基于蒙特卡罗时间序列算法的,模拟过程分为数据分析和概率推算两个部分。通过案例分析,证明此法可以有效的应用到实际系统中,其运算结果可以作为评估配电系统可靠性指标的有效依据。     

考虑暂态安全性的低频低压减载量的全局优化

指出了低频和低压减载装置的整定不仅要满足静态和中长期动态对频率和电压的安全性要求，而且要满足暂态过程中的频率和电压安全约束。通过详细模型的时域仿真，在各种运行方式及故障集下寻找使系统暂态安全且总体控制代价最小的减载策略。给出了其减载量优化问题的数学描述，以减栽代价最小为目标函数，把低频和低压减载控制作为多级控制序列。根据暂态频率和电压安全裕度指标计算减载的性价比，把性价比最大的决策作为下一级的初始条件，通过逐级优化来实现全局优化。     

基于专家系统的变电站电压无功控制装置

提出了一种基于专家系统的变电站电压无功控制装置设计方案。充分利用历史数据，通过对变压器及无功补偿设备对调压、调无功的参数估算，修正给定的额定参数，从而使动作结果更加可靠。实现了动作策略可编程，彻底解决了电压无功控制装置策略修改的困难。实践表明，基于新方案的装置能自动适应变电站负荷的变化，使电压无功达到最优。     

广东受端电网动态电压支撑优化建模

西电东送战略的实施在广东形成一个多条高压直流（HVDC）馈入的大型受端电网，迫切需要进行动态电压支撑的优化规划，利用有限的投资最大限度地满足广东受端电网电压稳定性的需要。首先基于风险评估思想，结合系统故障后的状态转移过程来计算电压崩溃损失，从而实现了动态电压支撑安全效益的经济性量化。在此基础上建立了受端电网动态电压支撑优化模型，以补偿的年均效益最大化为目标函数，满足多种状态下的约束条件。最后基于静态的负荷裕度分析和动态的仿真分析，在广东电网上的仿真计算验证了所提出的模型的合理性和有效性。