基于改进直流潮流算法的潮流计算收敛自动调整方法研究

为了获得潮流计算的收敛解,传统的方法是一次又一次地反复手动修改系统预设。随着电力系统规模的扩大和复杂性的提高,调度和规划人员获得收敛的潮流计算结果的难度进一步增大,因而有必要实现一种潮流计算收敛的自动调整方法。为此,提出了一种基于改进直流潮流算法的潮流计算收敛自动调整方法。根据高压电网潮流计算中有功无功弱耦合的特点,分别对有功无功进行调整,先调整有功功率,再调整无功功率。对于有功功率的调整,在改进直流潮流算法的基础上设计了局部有功平衡的量化指标。对于无功功率的调整,设计了虚拟无功网络和局部无功平衡的量化指标。使用智能优化算法或强化学习对有功和无功进行调整,以使得潮流恢复收敛。使用所提方法对IEEE 118节点系统和实际电网系统进行了潮流的自动恢复调整,验证了该方法的可行性和有效性。     

安全约束最优潮流的实用模型及故障态约束缩减方法

针对大型电力系统安全约束最优潮流(SCOPF)问题具有的计算规模庞大、求解困难的特点,提出了基于潮流转移关系的SCOPF实用模型及故障态约束缩减方法。首先通过预想故障分析建立故障前后的有功潮流转移关系,将故障态支路有功潮流描述为基态支路有功潮流的函数,从而将故障态支路有功潮流约束描述为基态支路有功潮流的线性不等式约束;然后通过对并联线路或并列主变压器进行分组,利用组内支路的有功潮流分布关系减少需监视的支路规模;最后利用设备短时通流能力明显大于其长期通流能力的特征对故障态支路潮流约束进行过滤,以尽可能减小SCOPF问题的计算规模。IEEE 14节点测试系统和华东电网的仿真分析验证了所提模型及约束缩减方法的正确性和有效性。     

广义潮流计算

本文研究了广义潮流算法。该算法将各种类型的节点引入潮流计算,并将线路的有功功率给定及无功功率给定作为潮流平衡方程。进而研究了广义牛顿一拉夫逊潮流算法及广义快速分解潮流算法,对IEEE14节点及30节点系统进行了计算,得到了较好的结果。     

多端柔性直流下垂控制的功率参考值修正方法

基于电压源型换流器的多端柔性直流输电(VSC-MTDC)所采用的外环有功控制方式会对直流系统潮流分布造成影响。首先提出了电压源型换流器外环有功控制通用模型,该模型基本涵盖了常用的外环有功控制方式。基于该模型推导直流网络潮流计算方法。采用直流电压下垂控制的换流器其直流输送功率会与参考值偏离,为了提高直流系统输送能力,提出了根据期望输送功率对直流功率参考值进行修正的方法。最后通过PSCAD/EMTDC时域仿真模型与潮流计算的结果对比,对所提出潮流计算及直流功率参考值修正方法的有效性进行验证。结果表明所提出的功率参考值设定方法可以使采用下垂控制的多端直流系统按期望功率传输。     

考虑投资收益比的UPFC选址与定容算法优化

为提高在已有输配电网络加装统一潮流控制器的经济收益,对统一潮流控制器的选址与定容算法进行优化。以有功潮流性能指数结合电压稳定性指标确定统一潮流控制器的最优安装位置,以经济收益为目标建立统一潮流控制器安装容量与经济收益的函数方程,采用粒子群算法对其求解计算,通过绘制曲线分析得出统一潮流控制器的最优安装容量和最高经济收益。在IEEE14节点系统中与遗传算法进行比较验证,证实了该方法的高效性。     

含TCSC的电力系统潮流计算研究

为了寻找能够充分考虑FACTS元件对整个电力系统影响的潮流计算方法,在常规的潮流计算基础上,根据可控串联补偿器(TCSC)的工作原理和数学模型,采用节点等效注入功率法处理网络中的TCSC支路,建立了计及TCSC的潮流计算数学模型,并以TCSC所在线路的有功功率为控制目标进行潮流计算。通过潮流结果分析,可以证明该计算方法能够将TCSC的影响考虑到潮流计算中。在采用牛顿-拉夫逊法进行求解时,含TCSC的潮流计算与普通潮流区别不大,编程时做一下改动即可。通过比较,可以得出了在不同的线路安装TCSC后得到不同的潮流结果的结论,并对TCSC的最佳安装地点问题进行简单讨论。IEEE 4节点系统和IEEE14节点系统的仿真验证了该计算方法的有效性。编程采用MATLAB语言,利用稀疏矩阵潮流算法形成导纳矩阵则节省了存储空间,加快了运算速度。     

配电系统潮流计算中风电场节点的处理方法

20世纪80年代以来,风力发电在世界范围内得到了迅猛发展.并网运行的风电场对配电系统的电能质量,潮流与网损等都将产生一定影响.潮流计算是对这些影响进行评估的最基本手段.介绍了含风力发电的配电系统的确定性潮流计算及随机潮流计算中风电场节点的不同处理方法,并进行比较,得出各自的适用场合.     

考虑发电机调度的电力系统输电能力的计算

提出一种考虑发电机有功出力调度的输电能力计算方法。该算法结合了连续性潮流计算方法和一些优化算法的优点,可由一个可行的潮流解出发,计算出各发电机有功出力随系统负荷增加时的变化情况以及考虑发电机调度时的系统输电能力,经过验证,该算法能有效地提高系统的输电能力,这对于在系统接近输电能力极限时如何通过调度发电机的出力,使系统维持一定的稳定裕度从而保持正常运行具有重要的意义。     

孤岛运行的微电网潮流计算方法研究

提出改进潮流计算方法,将各分布式电源视为松弛节点,免去系统平衡节点的设定,考虑了孤岛运行的微电网三相对称及不对称潮流的情况。采用牛顿迭代法,以与IEEE-5节点系统相同网络结构的微电网为例,将之与传统潮流计算进行对比。算例分析了含有不同分布式电源的发电系统及其有功/无功调节能力、不同负荷模型等情况。该方法物理意义明确,计算简单,计算潮流的同时反映系统频率的变化,较传统潮流计算方法更适于孤岛运行的微电网潮流计算。     

配电系统中可再生能源机组接入容量分析

配电系统中安装可再生能源机组的容量会受到传统系统潮流分析方法的限制。介绍了一种用于分析系统潮流概率分布的概率潮流分析方法 ,并使用这一方法对配电系统中安装可再生能源机组容量问题进行了分析。通过实例计算分析 ,说明通过概率方法可以得到对配电系统安装可再生能源机组后系统运行情况的更完整的结果 ,从而提高配电系统中允许安装的可再生能源机组容量。     

UPFC的交叉耦合控制及潮流调控性能分析

本文研究了UPFC控制传输线路潮流能力，通过对系统功率平衡以及UPFC的潮流控制特性分析，在三维空间中绘出了UPFC各部分的功率运行曲面，为有效选取UPFC各部分的功率容量和判断潮流控制方案的可行性提供了一个直观的手段，说明了在UPFC中采用交叉耦合控制的可行性。利用串联变换器注入传输线路电压的d轴分量控制传输线路上的无功潮流，而用q轴分量来控制传输线路上的有功潮流。控制系统设计中利用频率特性法得到了功率环PI调节器的参数。最后实验结果表明采用文中所述的控制策略能够使得UPFC有良好的潮流调节性能。     

基于人工神经网络控制算法的SSSC潮流控制器设计

提出了一种应用神经网络控制策略为静止同步串联补偿器 (SSSC)设计的新型潮流控制器。径向基函数神经网络的理论基础是函数逼近 ,用一个两层的前向网络去逼近任意函数 ,能更好地进行潮流控制。仿真结果表明 ,这种控制器与传统的PI调节控制相比 ,不但能快速调节潮流 ,增加系统阻尼 ,改善系统稳定性 ,并且有较强的适应性、鲁棒性     

A Method to Control the Interphase Power Controller with Common DC Bus

Increasing number of interconnections at a power system network raises the short circuit current levels and may cause to replace part of protecting equipment. The interphase power controller (IPC) is capable to control the power flow and to limit the short circuit current. This paper presents a control method for the IPC with common DC bus which is an alternative to phase-shifting transformers. The model of a common DC bus IPC is developed in d-q frame and based on it a control system is proposed to regulate the active power flow. The utilized structure has more flexibility in controlling the power system compared to previously proposed IPCs which are based on static synchronous series compensator. An experimental setup based on cascaded H-bridge converters has also been implemented to verify the proposed control method. Both the simulation and experimental results confirm the ability of common DC bus IPC with the proposed control method in power flow control and short circuit current limitation.     

Linear power flow V-theta

This paper presents a new linear active power flow solution method. The new linear active power flow presents a better performance to calculate MW power flows, as opposed to MW flows, calculated in classical model with a DC power flow. The aforesaid proposed method is based on a decoupling principle. Therefore, the voltage angles and voltage magnitudes are calculate in decoupled forms. A complete demonstration of the proposed method is presented. The algorithm of new method has been tested by extensive numerical studies. This paper gives details of the method's performance on various classical systems. All the results are compared with those from the Newton-Raphson power flow and classical DC power flow.     

缺电损失最小化减负荷算法的研究

在满足安全稳定限制的情况下,建立了寻求缺电损失最小的负荷减载模型和算法,以解决系统供电不足时的减负荷问题.该模型是具有等式和不等式约束的函数极值问题,属于最优潮流模型.该算法是在控制变量空间寻优的改进近似规划法：从初始可行的运行点开始,通过计算系统的状态变量对控制变量的灵敏度,将系统的目标函数和约束条件线性化,进行有效约束的筛选,以线性规划修正控制变量,进而解算潮流得到新的可行运行点.通过迭代收敛到最优解.并以IEEE-14节点系统和IEEE-30节点系统为试算系统,验证了该算法的有效性.     

基于UPS电压型逆变电源并联控制技术研究与探讨

本文分析了电压型逆变电源并联时的电压、电流工作状况以及并联冗余系统的工作原理,研究了电压型逆变电源的并联运行主要特点和设计中需要解决的问题,并针对并联控制系统中的均流问题介绍了几种控制方案,从而探讨了电压型逆变电源并联控制技术的研究发展方向。     

一种大范围收敛的电力系统潮流算法——同伦延拓法

本文分析了影响电力系统潮流计算收敛性的因素。在利用同伦延拓法求解病态潮流的研究中,提出一种求解同伦曲线的新方法。这种方法可修改迭代初值,使其进入收敛范围,因此适用与处在特殊运行状态下的系统潮流计算,尤其是小干扰稳定边界附近的潮流计算。论文讨论了同伦延拓法求解潮流方程的原理和步骤,以及雅可比矩阵奇异点的处理方法。最后用七个算例说明方法的有效性。     

跟踪交流潮流的理论与方法

本文基于电网络基本理论提出了新的潮流跟踪的基本原则,并给出了相应的算法。文中通过４节点系统算例,证明了本文所提方法的精确性的有效性。     

Research on Direct Power Control of DC Side for the Active Power Filter

This paper addresses the principle and control topology of active power filter (APF). The control strategy of direct power control based on DC side is introduced, and the control output is implemented by using the principle of hysteresis control. The active power filter can effectively control the power system harmonics, improve the quality of electricity and purify power grid. The experimental results are provided to illustrate that the direct power control based on DC side has the advantages of simple structure, stable DC output voltage and fast dynamic response.     

Sequential Quadratic Programming and Congestion Management

Contents This paper presents a basic idea for a congestion management system based on an optimal power flow using the sequential quadratic programming method under the consideration of FACTS-devices. The potential for using this congestion management system in the deregulated market is discussed. An approach for using the balance markets and regulating power markets to resolve congestions is illustrated here. A special focus in the current research is given to the possibility of using FACTS devices included in the OPF as a congestion management system. Received: 30 April 2001 / Accepted: 6 June 2001