复功率电源的支路功率分量理论

给出了电源对节点的有功电源和无功电流的定义,基于全微分和定积分的概念,推导了各电源在支路复功率分量产生的有功损耗和无功损耗分量的计算公式、有功功率和无功功率分量产生的复功率损耗分量的计算公式;考虑了电源有功和无功的耦全作用对支路复功率损耗和潮流分量的影响。创立了复功率在支路中引起的复功率损耗和潮流分量计算的基本理论。     

基于共轭电流损耗分量的转运网损分摊方法研究

电力市场环境下,大量转运业务出现,如何根据各转运业务对支路潮流的影响来分摊网损是一个比较复杂的问题。基于电路理论及电力系统的相关知识,定义了共轭电流自损耗分量、共轭电流互损耗分量,使各支路上的功率损耗与各电源在该支路中产生的共轭电流损耗分量之间满足叠加定理,反映了各电源之间的相互作用情况,区分了各电源对支路功率损耗的贡献。以此为基础,提出了基于共轭电流损耗分量的转运网损分摊方法,明确了各转运业务及电网基本输电业务对各支路有功损耗的贡献,克服了在传统的功率定义下,支路的功率损耗不满足叠加定理给网损分摊问题带来的困难。且该方法能反应出反向潮流对损耗分摊的影响,算例证明,出现反向潮流时分摊结果合理。     

共轭电流全损耗功率分量定义及其叠加原理

在确定是源或负荷对支路损耗的贡献中，提出了基于共轭电流与电压降乘积的支路全损耗功率分量的新定义，导出了电源及负荷在同一支路上的全损耗功率分量表达式，应用叠加原理及网络复功率守恒原理，推导了支路总损耗功率与全损耗功率分量间的迭加原理。通过在含对地导纳的支路及全电网中的推广应用，证明了支路功率及其损耗的可分解性，实现了传统损耗功率分量中交叉项的解耦分离。同时针对目前通常采用的对每一电源要作潮流计算的复杂算法，提出了利用节点阻抗矩阵计算共轭电流分量及损耗功率分量的直接解析方法。为网络损耗的合理分摊提供了充足有效的理论依据。     

支路功率损耗分量定理

克希霍夫电压和电流定律可以求取各电源单独作用下支路和电流和电压分量,结合线性电路的叠加理即可求得所有电源共同作用下支路的总电流和总电压。由于叠加定理不适用于功率,其它的电路又未涉及支路的功率分量问题,而所有电源共同作用下各电源在支路中引起的功率分量和损耗分量是电力市场输电定价的依据,为此,本文基于微积分理论首次提出并证明了支路功率损耗分量定理,并给出了支路功率分量的递归算法,它即丰富和发展了传统的电路理论,又促进了电力市场的健康发展。     

支路的来源功率分量和策动功率分量的定义及分析

对于所有电源同频率的任意结构线性电网,给出了支路来源功率分量的定义,以描述在所有电源共同作用下、由功率追踪确定的、一条支路吸收的功率对应于各电源的分量;给出了支路策动功率分量的定义,以描述在所有电源共同作用下、完全由电路定律决定的、一条支路吸收的功率对应于各电源电流/电压激励的分量。分析了支路来源功率分量的求解问题和应用的局限性,剖析了支路策动功率分量的客观性和求解的可行性。指出支路策动功率分量在输电损耗分配、阻塞成本分配、无功辅助服务成本分配和电力系统规划、运行与控制中有着广泛的应用前景。     

运用耗散功率转归分量的电网损耗分摊方法

文中提出一种基于戴维南模型和耗散功率转归分量的损耗分摊方法.该方法先将电源等值成戴维南模型,将负荷等值成阻抗,再运用耗散功率转归分量确定各支路耗散功率转归给各个电源的部分.总加某电源在电网所有支路上的耗散功率分量得该电源引起的电网损耗.最后将该损耗按比例分配给该电源和由它供电的所有负荷.文中方法满足电路定律、计及有功和...     

基于功率圆的分布式电源优化配置研究

分布式电源接入配电网,会对配电网潮流、线路损耗、继电保护等方面产生影响,因此有必要对其接入位置和接入容量进行研究。以配电网馈线潮流为基础,考虑到分布式电源的最大供电范围,利用功率圆的概念,建立了含分布式电源的有功功率网损目标函数,通过在功率圆内利用支路权值的启发式搜索策略,得出DG在配电网中的最佳接入位置。对实际算例分析,验证了该方法的有效性和可行性。     

基于叠加定理的流动追踪问题

在比较分析现有潮流追踪方法的基础上,提出基于叠加定理的电流追踪方法。该方法对电源电流进行追踪,利用电流叠加定理确定电源在支路的电流分量并建立数学模型,可将网络中任意一点功率追踪到电源,并给出支路损耗及支路潮流对电源的分摊原则。以算例验证该方法的有效性,对潮流追踪问题的解决提供了一条新思路。     

实时网损电量的计算及分摊

该文阐述了电源在支路中引起的全电能损耗分量的概念及其叠加原理，及节点阻抗矩阵为基础的算法，推导了全电能损耗分量的精确计算公式。全电能损耗分量既包含了各电源单独作用时的电能损耗，又包含了电源间交叉作用项的电能损耗，仅与本身的电流分量共轭值有关，从而避免了网损分摊中对交叉项的粗略处理。实时网损电量计算的重要步骤是对全损耗功率分量分时段积分求和，采样间隔长短可调节以满足要求的精确度。在此基础上提出了按电源在支路中引起的全电能损耗分量公平分摊网损的新方法，分摊原则是谁引起的损耗由谁承担，该方法克服了网损分摊中人工指定分配因子及按功率比例分摊网损的不足。     

基于电流分解的输电损耗分摊双向追踪方法

针对已有的基于潮流追踪的分摊方法很难实现损耗在电源和负荷之间的公平分摊,提出虚拟发电/负荷电流的概念以及基于电流分解的输电损耗分摊双向追踪算法.通过分别追踪电流的实部和虚部,在计算虚拟发电电流在各支路中分量的基础上得到各参与者对支路电流的贡献,最终实现功率损耗的分摊.将对地导纳支路电流等效为发电电流或负荷电流,按照比例分摊原则将充电功率分摊的损耗完全分摊给电源和负荷.通过正向和反向两次追踪可实现功率损耗在所有电源和负荷之间的分摊,两者分摊损耗的比例由系统的运行方式及其在系统中的电气位置共同决定.该算法适用于联营体运营模式以及联营-双边交易共存模式的网损分摊,也可对具有环流的网络进行处理.应用IEEE-14和WSCC-9母线系统描述了该方法的计算过程,多个系统的测试结果显示了该方法的有效性.     

输电线路中转运功率分量的计算及应用

在电力市场商业化运营中确定转运价格时 ,需要对不同转运业务在同一支路中引起的功率进行分析和计算 ,以便根据其对线路的使用情况进行成本追溯。为此 ,文中根据电路的基本理论 ,结合电力系统的实际情况 ,首先对转运业务进行了精确的数学描述 ,提出了功率转运和电量转运的概念 ,为分析转运业务打下了基础 ;其次 ,基于上述对转运的理解 ,给出了线路转运功率的新定义及其计算方法 ,并利用它来描述转运业务对线路的使用程度 ,以便于线路成本的分摊。该线路转运功率的定义不是基于“按比例分摊”的假设条件获得的 ,也没有基于其他的假设条件。而且 ,不同转运业务的线路转运功率以及线路基本功率满足叠加定理 ,便于实际应用     

基于电流共轭的转运网损成本分摊方法

电力市场商业化运营中计算转运成本时需对不同转运业务在同一支路中所产生的功率损耗成本进行计算。为此，文中根据电路的基本理论，结合电力系统的实际情况，提出了基于电流共轭的网损分摊计算方法(即线路转运网损与线路基本网损之和与线路网损功率相等)。从而使得各个转运业务的网损成本可以追溯，并且在某个支路内不同转运业务所产生的功率损耗满足叠加定理。该方法计算简单，且便于在网损成本计算乃至输电定价中实现公平、公正与公开。     

基于交易的支路潮流和损耗分摊

在输电网开放的双边(多边)交易电力市场中，独立系统运行员(ISO)应当准确地计算各笔交易在电网的每一条支路上引起的潮流和损耗，一方面为分摊网络成本和损耗提供依据，另一方面向他们提供正确的经济信号，从而激励他们高效地使用电网和降低网损。文中提出一种基于交易的分摊支路潮流和损耗的方法(BPFA)，该方法允许各交易选择自己的网损补偿策略(比如增加发电机出力和(或)降低对用户的供电)，同时也考虑了节点注入无功功率对支路潮流和损耗的影响。以一个3机7节点的系统为例，分别用BPFA和新近报道的基于交易的支路潮流和网损分摊(TBPF)方法计算两笔转运交易在每一条支路上所引起的有功功率和有功损耗，结果表明BPFA能够反映交易对网络的实际使用程度，从而能够向市场参与者提供更为准确的经济信号，同时计算速度也比TBPF快。     

PPD方法及其对转供问题的研究

本文在电力系统经济调度中ＰＰＤ概念的基础上进行合理的类比引申，提出了一种广泛适用于电力市场转供问题研究的ＰＰＤ方法，以进一步分析了有关转供的网络损耗及生产成本；并借助华东电网实际转供算例，通过转供损耗的计算，验证了ＰＰＤ方法的准确性。     

电力网络源流路径电气剖分算法

如何从基本电气原理和规律出发求解电力网络源流之间发生电气供求关系的路径信息,是一个有待解决的难点问题.传统方法大都基于比例共享原则并通过潮流跟踪方法来获取源流之间功率的供给关系.与之不同,文中首先在包含计及充电容纳的普通线路和变压器支路在内的交流支路和节点联合体的基础上,给出了严格满足各种基本电气原理和规律的联合电气剖分关系;然后分析了如何利用有向图技术求解网络源流供求关系路径链的方法;最后,提出了面向电力网络不同源流对象的电气剖分算法,并通过算例说明了电力网络电气剖分结果的正确性.     

Transmission loss allocation in a deregulated electrical energy market

This paper presents a new method for transmission loss allocation in a deregulated electrical power market. The proposed method is based on physical flow through transmission lines. The contributions of individual loads to the line flows are used as basis for allocating transmission losses to different loads. With minimum assumptions, that sound to be reasonable and cannot be rejected, a novel loss allocation formula is derived. The assumptions made are: a number of currents sharing a transmission line distribute themselves over the cross section in the same manner; that distribution causes the minimum possible power loss.Application of the proposed method is straightforward. It requires only a solved power flow and any simple algorithm for power flow tracing. Both active and reactive powers are considered in the loss allocation procedure. Results of application show the accuracy of the proposed method compared with the commonly used procedures.     

基于模糊理论的输电中断成本估算方法

输电中断事故往往会给电网企业和社会带来巨大的经济损失。为更好地描述输电中断事故所造成的损失,引入输电中断成本这一概念,分析影响输电中断成本的各个主要因素,并给出输电中断成本的数学表达式。断电影响成本是输电中断成本的最主要组成部分。在模糊理论的基础上又提出了断电影响权重系数的概念,并结合产电比等参数,共同描述输电中断事故在不同停电时间和停电区域情况下的断电影响成本,从而形成了估算输电中断成本的新方法,并在算例中得以应用,该方法可较好地反映不同条件输电中断事故的损失,在实际中也具有可行性。     

A model for reactive power tracing by addition of fictitious nodal injections

This paper proposes an efficient solution to the problem of reactive power flow tracing in electrical transmission networks. For such systems, the tracing techniques used for active power flows cannot be used straightforwardly, due to reactive power variations induced by the line reactances, these variations often being comparable to the powers delivered to the loads. In other words, as is well known, in transmission systems the reactive flows are strongly influenced by the inductive and capacitive effects of the network, making the tracing of power flow and allocation of losses more critical. In this paper, after discussing some methodological aspects, an approach based on the use of transmission line models differentiated on the basis of the reactive behaviour of the lines is proposed. These models allow the power contributions due to reactive losses to be evaluated separately and compared to the flows exchanged between generators and loads; moreover, their application does not require the introduction of nodes or additional links, as is the case with other methods proposed in the literature. The proposed tracing technique is then presented; the method is straightforward and does not require the creation or inversion of matrices of participation factors. The paper concludes with two applications, a 4 node system and the IEEE test system with 30 nodes.     

Mechatronical considerations in modern motorcar generators

The generator in use today is the air-cooled claw pole generator. It is highly optimized and has nearly reached its technical limits. However, despite this optimization, the efficiency is not very high. Therefore new kinds of electrical power supplies must be researched. For this, a mechatronic power supply system-consisting of the electric generator with its mechanically accelerated masses and its electronic parts for control-is under development. The various aspects to be considered in the design are discussed, the different kinds of generator losses are summarised and analysed, and the PM excited generator is described. Results for a 3 kW rated generator are discussed