多运行方式下恢复交直流系统潮流可行域的控制策略

电力市场化后,电力系统将运行在更加接近稳定约束边界的状态。当系统按正常网架运行时,由节点负荷和发电机出力确定的运行方式随时都在变化,系统可能在某些运行方式下出现不满足稳定约束条件的情况。针对一系列预想故障,提出了一种多运行方式下交直流互联系统静态电压稳定的预防控制策略,以使系统在所有的运行方式下对N-1情况都运行在潮流可行域范围内。以潮流雅可比矩阵的最小模特征值确定系统的最严重预想故障,根据节点注入无功对最小模特征值的参与因子,挑选出在恢复潮流可行域的优化计算中需要切除负荷和调整发电机出力的节点,并配合调整直流变量恢复系统至可行域范围内。算例分析表明所提方法是有效的。     

恢复潮流可行解的优化控制策略

针对一系列预想故障,提出了一种恢复潮流可行解的优化控制策略。该策略采用恢复潮流解和恢复可行解的两步法,以最小控制代价为目标,把恢复系统可行解的控制问题转化为一类非线性规划问题求解。针对无潮流解的故障,利用最优切负荷算法恢复潮流解,同时利用模式分析法研究了节点注入无功功率对应关键电压失稳模式的参与因子,这些参与因子决定了在随后恢复可行解的过程中负荷切除和发电机出力调整的优先权。采用考虑离散变量的原—对偶内点法求解上述非线性优化问题。算例仿真表明,通过模式分析选择优化变量减小了优化问题的规模,提高了优化计算的收敛速度。     

多运行方式下交直流系统低电压切负荷策略

电力市场化后,电力系统将运行在更加接近稳定约束边界的状态.当系统按正常网架运行时,由节点负荷和发电机出力确定的运行方式随时都在变化,系统可能在某些运行方式下对N-1故障出现不满足约束条件的情况.针对一系列预想故障,提出了多运行方式下交直流互联系统低电压切负荷的电压稳定预防控制策略.通过切除某些运行方式下的负荷,调整直流系统变量,使交直流系统在所有的运行方式下对N-1情况都运行在潮流可行域范围内.分别利用模式分析法和电压对无功的灵敏度挑选出在恢复潮流可行域的优化计算中需要切除负荷和调整发电机出力的节点,最后通过算例分析比较了两种方法的特点,结果也表明了两种方法的简单、有效性.     

获取电力系统运行方式的约束潮流方法

提出一种获取电力系统运行方式的约束潮流方法。该方法通过松弛多台发电机出力来提高潮流解域,再利用对松弛发电机出力及节点电压幅值进行限制来保证潮流解的合理性。将约束潮流模型转化为非线性优化问题,用原对偶内点法进行求解,即可获得电力系统的一种可行运行方式。该方法对于病态潮流可以扩大其收敛域,对于潮流无解问题,可以根据发电机出力完全松弛时的潮流解来调整其它发电机出力。在增广直角坐标下,该方法求解所用海森矩阵全为非常稀疏的定常矩阵,可提高程序设计效率。IEEE 118节点系统和陕甘联网系统的仿真结果证明了所提方法的有效性和灵活性。     

计及可行解恢复的高载能负荷-新能源有功-无功协调调度

高载能负荷具有较强的用电调节能力,可通过与新能源协调促进新能源消纳。考虑节点电压约束和内部电网潮流方程的高载能负荷自调度问题是一个混合整数非线性非凸问题,现有的求解器难以求解。而采用线性潮流等简化方法求得的自调度结果不够精确,无法保证实际运行时的节点电压约束。针对以上问题,首先采用二阶锥松弛方法对原问题进行凸化以降低问题求解难度,进而采用基于交流潮流的可行解恢复过程以保证二阶锥松弛后的自调度结果精确合理。通过对比线性潮流自调度结果、基于二阶锥松弛的自调度结果、采用可行解恢复的自调度结果和原始自调度模型的结果,证明采用可行解恢复过程的自调度结果避免了基于线性潮流或基于二阶锥松弛的自调度解不精确问题。同时,相比利用现有商业求解器直接求解原问题,采用该方法可以在较短的时间内快速求得一组优化结果,有效地降低了原问题求解的难度。     

孤网运行的潮流计算方法

电力系统实际运行中,某些原因会导致局部电网解列,形成孤网运行的情况,为保证孤网的安全稳定运行,需要知道孤网的潮流分布。然而,目前常规的潮流模型无法反映孤网运行的重要特征,得出的潮流分布与实际运行情况不符。为此,文章建立了孤网运行潮流计算的数学模型。新模型不需设置平衡节点,负荷变化由装设有调速系统和励磁系统的发电机组按照开环设置的参数共同承担。通过模拟中国电力科学研究院22节点测试系统解列为2个孤网运行时的潮流分布,验证了新模型的有效性和实用性。     

计及发电机调节能力的电压稳定约束最优潮流

考虑了正常工况与重负荷工况下的系统静态安全运行约束,以及系统由正常工况转移到重负荷工况时的发电机调节能力约束,提出了一种计及电压稳定裕度的最优潮流模型。采用非线性原对偶内点法求解该模型,可以同时得到正常工况下的最优发电机出力分配,以及重负荷工况下的可行发电机出力分配。经IEEE14节点系统的仿真计算,验证了本文提出的模型与算法。     

计及发电机调节能力的电压稳定约束最优潮流

考虑了正常工况与重负荷工况下的系统静态安全运行约束,以及系统由正常工况转移到重负荷工况时的发电机调节能力约束,提出了一种计及电压稳定裕度的最优潮流模型.采用非线性原对偶内点法求解该模型,可以同时得到正常工况下的最优发电机出力分配,以及重负荷工况下的可行发电机出力分配.经IEEE14节点系统的仿真计算,验证了本文提出的模型与算法.     

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.     

静态安全分析中的联动切负荷算法

将导致潮流无解的故障的联动切负荷方案分解成恢复潮流解和切负荷量优化2个子问题。为恢复故障后的潮流可解性,提出了一种快速恢复潮流解的切负荷算法,进而利用基于灵敏度的线性优化消除恢复潮流解后的系统越限现象;若恢复潮流解后系统不存在越限现象则通过扩展潮流方程减少切负荷量。IEEE24节点和我国某实际682节点系统的算例表明本文所提方法简单、有效。     

基于统一潮流控制器（UPFC）的电力系统稳态潮流控制的模型和算法

本文在分析统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的基础上，导出了ＵＰＦＣ的潮流控制模型，提出了易于同常规ＰＱ分解潮流计算相结合的算法。算例表明，该方法能有效地用于分析ＵＰＦＣ对潮流控制作用，且具有较好的收敛性     

计及电压与无功功率的直流潮流算法

直流潮流算法在电力系统中应用广泛,但目前的直流潮流算法大多无法准确计算节点电压幅值和支路无功潮流。因此,文中基于经典直流潮流算法,考虑无功功率方程,提出了一种计及电压与无功功率的直流潮流算法,可在保留直流潮流算法线性与快速性的前提下,实现节点电压幅值与无功潮流的近似求解。对IEEE 118节点系统、Polish 3012节点系统和国内实际大系统的仿真验证表明,所提出的改进直流潮算法能够精确、快速地求解系统中的节点电压幅值与无功潮流。     

最优潮流在现代电力系统中的扩展应用

介绍了在考虑电力市场环境,电压与暂态稳定约束,动态约束,FACTS元件,系统不确定性,环境保护等因素的条件下,最优潮流的最新应用成果,并对其中仍然存在的问题和今后的研究发展方向提出了一些有价值的建议。     

求取电力系统PV曲线的改进连续潮流算法

连续潮流算法是电压稳定分析的有力工具,能够克服接近稳定极限运行状态时的潮流不收敛的问题.常规的连续潮流算法基于切线预测与牛顿——拉夫逊法校正,求取电力系统PV曲线时所需时间较长.鉴于此,本文提出了一种改进连续潮流算法,它将常规潮流和连续潮流结合起来,可以取得快速和准确的良好效果.从基本工况开始增加负荷,用割线法预测潮流...     

一种基于直流法潮流的快速潮流计算方法

直流法潮流在交流潮流模型的基础上根据实际电网特点做出合理假设,在确保较高准确率的情况下大大简化了潮流计算过程。提出了一种基于直流法潮流的快速潮流计算方法,可通过手工计算快速得到计算结果,可应用于电网规划设计、运行方式安排及调度操作等。通过实际电网算例证明,该方法计算简便快速,在对电网进行合理简化的基础上该算法的计算精度一般可达90%以上,完全可以满足工程计算的要求。     

基于半定规划法的含分布式潮流控制器最优潮流

分布式潮流控制器能够灵活地提升现有线路的输电能力,从而降低系统运行成本,但该设备的引入会增加电力系统最优潮流问题的复杂度与非凸程度。针对分布式潮流控制器的结构及原理进行了分析,提出一种简化的稳态功率模型,并考虑到装置运行时各串联单元自身容量限制,给出实际电网中分布式潮流控制器线路的潮流可行域。基于此,采用对初值选取不敏感的半定规划法建立含分布式潮流控制器的系统最优潮流模型,并选用原对偶内点法进行求解。算例测试结果表明,所提方法能有效解决含分布式潮流控制器的系统潮流优化问题。     

适用于柔性直流电网的多端口直流潮流控制器

现有的直流潮流控制器大多为双端且仅能辅助控制一条线路上的潮流。为全面控制直流电网潮流分布,文中提出了一种适用于柔性直流电网的多端口直流潮流控制器,它可以同时控制多条线路上的潮流且易于拓展。首先,在充分研究已有直流潮流控制器的基础上,提出了多端口直流潮流控制器的拓扑结构并详细阐述了工作原理;其次,研究了多端口直流潮流控制器的等效电路,进而设计了能够使其稳定运行的控制策略;最终,在RT-LAB仿真平台中搭建了舟山五端柔性直流输电系统并安装了三端口直流潮流控制器,对所提拓扑结构和控制策略进行了仿真验证。     

基于动态潮流方程的连续潮流模型与方法

连续潮流法(continuation power flow,CPF)是静态电压稳定分析的一个基本工具。针对常规连续潮流法在处理不平衡功率上的不足,建立基于动态潮流方程的连续潮流模型,称之为动态连续潮流模型(dynamic continuation power flow,DCPF)。作为一种系统化的方法,DCPF合理地分配了系统不平衡功率,解决了常规连续潮流计算结果依赖于平衡节点选择的问题,提高了电压稳定评估的精度。IEEE-39节点和实际省级电网的算例结果表明:动态连续潮流模型计算结果不依赖于平衡节点的选择,计算速度可满足在线运行的需要。     

基于潮流追踪和机组再调度的割集断面功率控制方法

给出一种基于潮流追踪和发电机再调度的割集断面潮流控制方法。首先用潮流追踪,将割集断面调控量逆潮流方向追踪至供出的发电机节点,以确定潮流供出侧的发电调控量;继而将割集断面调控量顺潮流方向追踪至受影响的负荷节点,并将受影响的负荷量进行逆向二次追踪,以确定功率接受侧的发电变动量。该控制方法仅通过改变发电机调度方式（再调度）来实现,用户负荷供应不受影响。利用10机39节点等系统验证表明,该方法可在大范围内对断面潮流实施精确控制。