一种用于含风电场电力系统电压稳定概率分析的混合方法

为了进行风电并网后电力系统电压稳定性的评估，利用具有概率特征的负荷裕度指标，提出了一种含风电场电力系统电压稳定概率分析的混合方法。当系统随机参数扰动量很小时将系统简化为线性化模型，根据线性方程的叠加性原理，在计算负荷裕度关于随机参数的灵敏度矩阵的基础上运用叠加性原理并结合正态分布的特性，将系统负荷裕度在期望值附近的随机扰动分解为单独考虑负荷随机变化和风速随机变化两种情况下求得的负荷裕度扰动量之和。该方法与Monte Carlo法和半不变量法同时在IEEE-30节点系统上进行仿真计算，通过对比分析表明了本文方法在保证准确性的基础上节省了计算时间。     

一种用于含风电场电力系统电压稳定概率分析的混合方法

为了进行风电并网后电力系统电压稳定性的评估,利用具有概率特征的负荷裕度指标,提出了一种含风电场电力系统电压稳定概率分析的混合方法.当系统随机参数扰动量很小时将系统简化为线性化模型,根据线性方程的叠加性原理,在计算负荷裕度关于随机参数的灵敏度矩阵的基础上运用叠加性原理并结合正态分布的特性,将系统负荷裕度在期望值附近的随机扰动分解为单独考虑负荷随机变化和风速随机变化两种情况下求得的负荷裕度扰动量之和.该方法与Monte Carlo法和半不变量法同时在IEEE-30节点系统上进行仿真计算,通过对比分析表明了本文方法在保证准确性的基础上节省了计算时间.     

基于场景分区的半不变量法概率电压稳定评估EI北大核心CSCD

针对高比例可再生能源电力系统采用半不变量法进行电压稳定负荷裕度计算中存在的由于随机变量波动范围大造成精度低的问题,提出一种基于场景分区的半不变量法负荷裕度概率评估方法。首先采用Wasserstein距离指标和轮盘赌选择算法建立可再生能源随机出力多场景概率模型,形成初始场景集;其次基于改进K-means聚类算法对初始场景集进行分区;继而采用半不变量法和Gram-Charlier级数展开法对每个分区分别计算负荷裕度的概率分布,最后应用全概率公式获得场景全集中负荷裕度的整体概率分布。该文对工程应用中场景分区数目选取策略进行探讨,并对IEEE118节点系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。     

基于场景分区的半不变量法概率电压稳定评估

针对高比例可再生能源电力系统采用半不变量法进行电压稳定负荷裕度计算中存在的由于随机变量波动范围大造成精度低的问题,提出一种基于场景分区的半不变量法负荷裕度概率评估方法。首先采用Wasserstein距离指标和轮盘赌选择算法建立可再生能源随机出力多场景概率模型,形成初始场景集;其次基于改进K-means聚类算法对初始场景集进行分区;继而采用半不变量法和Gram-Charlier级数展开法对每个分区分别计算负荷裕度的概率分布,最后应用全概率公式获得场景全集中负荷裕度的整体概率分布。该文对工程应用中场景分区数目选取策略进行探讨,并对IEEE118节点系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。     

基于神经网络的法向阻抗模裕度快速计算方法

为在线快速评估电力系统当前电压稳定性,建立了遗传算法优化的BP神经网络电压稳定评估模型。基于一般非线性方程极值分析原理,推导出系统静态电压稳定判据,由此提出评价系统静态电压稳定性的负荷法向阻抗模裕度指标(the normal impedance modulus margin index,NIMMI)。对比戴维南阻抗模裕度指标,法向阻抗模裕度指标的线性关系更好,适用于神经网络电压稳定在线预测。在系统同步功率扰动情形下,将系统薄弱区域节点的负荷有功、无功功率与节点的NIMMI值建立非线性映射关系,由此建立了以法向阻抗模裕度指标为样本的神经网络评估模型。用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,提高了预测精度。Matlab仿真结果表明:相比传统潮流计算,法向阻抗模裕度指标的计算速度大大加快,更有利于实现系统电压稳定性的在线快速预测。     

基于Gram-Charlier级数的含风电电力系统 静态电压稳定概率评估

可再生能源的波动性和随机性加剧了传统电力系统静态电压稳定评估的难度。为了有效计及风电出力不确定性对静态电压稳定评估的影响,提出了一种计及风电出力不确定性的静态电压稳定概率评估方法。首先,借助电力系统负荷裕度,推导各节点负荷裕度对风电注入功率的灵敏度,进而求解负荷裕度的各阶半不变量和负荷裕度的各阶矩。然后,结合风电所连节点注入功率的各阶矩和半不变量,对负荷裕度各阶矩进行Gram-Charlier展开,以求取计及风电不确定性的负荷裕度概率分布,进而实现电力系统静态电压稳定概率评估。最后,通过IEEE30节点系统验证所提方法的准确性和有效性。     

基于动态潮流的非线性规划法求解电压稳定裕度

电力系统电压稳定裕度是评估电力系统安全稳定性的重要指标。鉴于常规非线性规划法求解电压稳定裕度时,未计及负荷增长过程中各发电机组有功出力的增长方式,计算结果过于理想。结合动态潮流思想,提出一种考虑发电机有功出力增长方式约束的动态非线性规划法模型。在模型中,以结合实际选定的发电机有功出力增长方式来分担系统全部有功不平衡功率,使得利用动态非线性规划法求得的电力系统负荷裕度结果更加贴近实际,不受平衡点选择的影响。IEEE-30节点测试系统和辽宁电网实际系统的算例结果表明,利用动态非线性规划法计算的电力系统电压稳定裕度结果较常规非线性规划法更具合理性和实用性。     

计及负荷电压静态特性的电力系统最小负荷裕度的快速评估

负荷裕度是静态电压稳定性最重要指标之一,定义了非线性复变电力系统的最小负荷裕度。利用非线性电路动态等值方法,引入功率参变量,构造拉格朗日函数。证明非线性电力网络负荷节点获取极大有功功率的必要条件：负荷静态等值阻抗模等于负荷节点看进系统的动态等值阻抗模,然后提出评估电压稳定性的阻抗模裕度指标。同一扰动下,阻抗模裕度越小,电压稳定性越薄弱,节点负荷裕度越小,只需计算最薄弱节点的最大负荷裕度,即系统最小负荷裕度。通过阻抗模裕度最先到达零来确定最薄弱节点获取的极大有功功率,计算其最大负荷裕度。计及负荷功率扰动方式与负荷电压静态特性,通过对IEEE30节点系统的仿真表明：单节点负荷功率扰动方式及恒定阻抗与恒定电流负荷比例的增加,提高了系统的最小负荷裕度。     

基于响应的电压稳定性评估和控制方法

提出了一种根据电力系统网络节点的实时信息评估系统电压稳定性的方法,当系统电压稳定裕度较低时,根据全网响应信息获得相应的切负荷量。该方法基于两节点电力系统等值网络,得到了系统电压稳定性的评估指标;从系统等值网络的等值过程出发,将节点等值负荷分成自身负荷和转移负荷两部分,推导了该节点电压稳定性的评估指标与有功负荷量之间的关系式,从而获得了该节点在满足一定电压稳定指标情况下的最大有功负荷量,进而得到该节点所需要的切负荷量。该方法首先利用电压稳定性的评估指标在线监视电网中各节点的电压稳定性,辨识危险节点;当系统电压稳定性不满足要求时,根据全网的电压、电流量等响应信息计算危险节点需要的减载量。在IEEE14节点系统和IEEE24节点系统下的仿真结果表明,所提方案能够保证电网的电压稳定性。     

考虑新能源发电不确定性的静态电压稳定故障筛选与排序方法

为了有效地分析电力系统设备故障和新能源发电不确定性对系统静态电压稳定的影响,提出了一种考虑新能源发电不确定性的静态电压稳定故障筛选与排序方法。假设各新能源发电出力为均值,建立N-1故障场景下确定性的电压稳定临界点模型,根据所得的故障后负荷裕度筛选得到严重故障集。考虑风电和光伏发电的随机分布,建立故障场景下的电压稳定概率评估模型,采用随机响应面法求解获得故障场景的负荷裕度累积概率分布。根据负荷裕度累积概率分布,设计了2种故障后系统电压稳定性的排序指标,确定严重故障集的排序。IEEE 118节点标准系统的计算结果表明,所提故障筛选与排序方法是有效的,可以甄别和排序各故障场景下系统的概率静态电压稳定性;根据故障排序结果构建的电力系统概率电压稳定域有助于对概率稳定边界的分析和研究。     

基于负荷裕度随机特性的电压失稳概率问题研究

为了克服传统分析方法在电压稳定问题研究中存在的不足,需要掌握与电压失稳现象相关的一些概率信息。针对这种情况,提出了一种基于负荷裕度随机特性的方法来计算系统电压失稳的概率。该方法通过研究连续潮流计算中与临界点位置密切相关的参数随机变化来确定相应的负荷裕度的随机特性,并在此基础上利用半不变量方法获取所需的电压失稳概率。由于该方法在计算过程中考虑了更多不确定性因素对电压稳定的影响,因此其结果在准确性和合理性上都有很大程度的提高。对IEEE 39节点系统的仿真研究证实了上述方法的正确性。     

一种提高电力系统静态电压稳定裕度的切负荷算法

电力系统运行过程中发现静态电压稳定裕度低于临界值时,应及时采取控制措施以提高静态电压稳定裕度。给出一种电力系统静态电压稳定裕度的在线估计和提高静态电压稳定裕度的切负荷算法。该方法首先利用节点静态电压稳定指标（voltage stability index,vsI）识别出系统的薄弱节点,然后通过电压幅值优化来提高薄弱节点的电压幅值进而达到提高静态电压稳定裕度的目的。我国某实际682节点系统的仿真表明所提切负荷方法具有计算量小、速度快等特点。     

考虑动态电压安全的发电机有功出力最优调整

在灵敏度方法的基础上，以系统当前运行点与最近的电压崩溃点的负荷几何距离作为电压稳定指标，提出了有效提高系统稳定裕度的发电机有功出力调整方案。在开放输电环境下，系统发生N-1故障后，首先进行电压稳定裕度分析，对于不满足系统安全运行要求的状态，计算发电机有功出力对稳定裕度的灵敏度，并以此为基准调整发电机有功出力，从而增大系统稳定裕度。IEEE 57节点系统仿真算例验证了所提出方法的有效性。     

电力系统静态电压稳定性在线监控(二)--一种在线确定负荷裕度的方法

提出了一种可在线应用的静态电压稳定裕度计算方法．首先基于计及负荷静态特性的节点静态电压稳定指标（VSI）,用直线拟合VSI变化曲线．计算系统最大负荷系数,推导出负荷系数裕度指标,然后将此指标和发电机无功越界裕度指标配合使用．从而可以较好地对系统的负荷裕度进行在线估计．IEEE 30节点的仿真表明该方法应用简单、计算速度快．可用于电力系统运行状态的实时监控.     

应用基于连续潮流算法的遗传算法进行静态电压稳定分析

由于电力市场的竞争机制使电网运行在电压稳定裕度很低的工作点,因此电力系统的电压稳定问题变得日益突出。章在分析电压稳定模型时考虑了负荷特性,建立了分析静态电压稳定的优化数学模型,提出了应用基于连续潮流算法的遗传算法求解系统的最大静态稳定裕度。对IEEE14节点标准网络的计算结果证明了模型的正确性以及算法的有效性。     

含风电机组的配网无功优化

研究了分布式电源中发展较为成熟的风力发电机组并网后配电网的无功优化问题，提出一种基于场景发生概率的无功优化综合指标，该指标由网损和静态电压稳定裕度两部分构成。基于该指标，提出一种新的无功优化模型。在该模型中，提出风电机组输出功率典型场景的选取策略，无功优化潮流计算中考虑了风电机组的特点，将其作为电压静特性节点处理。在求解方法上，采用基于自适应权重的遗传算法求解。算例表明，提出的模型和算法是可行的，对风电系统的运行具有一定的参考价值。     

一种新的节点静态电压稳定指标及切负荷算法

提出了一种可以考虑负荷波动的节点静态电压稳定指标,该指标可以表示节点静态电压崩溃的概率,进而识别出系统的薄弱节点。基于这一指标提出了一种保证节点静态电压稳定的切负荷算法。IEEE 30节点系统的仿真结果表明所提出的节点静态电压稳定指标计算简单快速,可用于电力系统运行状态的实时监视。     

基于扩展潮流模型的电力系统电压稳定分析

提出了一种用于电力系统电压稳定分析的扩展潮流模型并用连续潮流法求解。这个模型的突出优点在于它不但包括了关键动态设备的运行特性，而且在稳态条件下还可以转化为求解代数微分方程的问题，它为电压稳定裕度计算中设备运行特性的描述提供了一种精确的表示方法。试验系统仿真结果表明该模型的有效性和合理性。