考虑发电报价和N-1安全约束的ATC建模与仿真

基于最优潮流(OPF)算法,建立电力市场条件下可用输电能力(ATC)计算模型.构造发电区域总有功出力最大、用电区域总负荷最大、区域间输电经济效益最大等3个目标函数,全面分析比较电网间可用输电能力.该模型考虑了输电线路故障对输电能力的影响,引入线路N-1故障的潮流方程及相应的不等式约束条件,使电力系统在故障时有负荷裕度,保证输电安全.最后采用LINGO软件对IEEE 30节点电网进行仿真计算,验证了该模型的合理性和可靠性,表明该模型为电力系统安全经济运行提供了有效分析方法.     

考虑灾害经济学的大连第二输电通道对大连南部电网的影响研究

大连南部电网与北部电网的联络通道易受自然灾害的影响发生孤网运行,隧桥敷设的大连第二输电通道能有限度降低大连南部电网孤网运行风险;对大连南部负荷进行了饱和期负荷预测,应用电力系统分析软件BPA进行电力系统稳定、短路电流等方面的计算,重点研究第二输电通道对南部电网的影响,包括分区供电、安全电源容量;就抗灾型输电通道存在稀缺性和某种现实程度的唯一性等缺点,对抗灾型输电方案在技术经济比选的基础上进行了灾害经济学重要准则验证。结果表明:第二输电仅有限度降低孤网运行风险,需要把南部电源规划纳入抗灾型电源规划,对现薄弱断面实施差异化改造并合理弱化薄弱断面功能,给相关部门提出南部机组应急出力机制、电价政策等方面的建议。     

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。     

基于加权最小绝对值的大电力系统潮流可行解优化恢复方法

电力系统基本潮流无可行解时,通常只能根据经验以人工对可调的负荷出力进行反复调试才能获得一个较接近初始状态的新可行解。为了在恢复潮流可行解的同时,找到原运行方式中导致无解的症结,以节点注入偏差量绝对值最小为目标,提出了一种新的潮流恢复实用模型,并采用原—对偶内点法求解。对IEEE标准系统及实际超大电网系统的仿真表明该模型有效,优化结果可以较好地辨识出导致原运行方式无潮流可行解的节点出力和负荷,计算效率已达到实际应用水平。     

WAMS在线计算分析对电网输送能力提高的研究

电网广域测量系统(WAMS)在线稳定计算功能为在线断面极限潮流获取提供了基础。分析了采用负荷恒定时调节发电机组出力大于发电机出力恒定时调节负荷所得断面极限潮流的机理。利用WAMS在线分析功能,采用负荷恒定时调节发电机组出力获得在线断面极限潮流,提高电网的输送能力。最后讨论了WAMS在线参数辨识功能实现对电网输送能力的提高。     

考虑短路容量和电压稳定约束的受端电网饱和负荷规模研究

考虑短路容量和静态电压稳定约束,文章提出了一种交流受端电网饱和负荷规模的量化评估方法。通过网络阻抗建立了短路容量、静态电压稳定极限和热稳定的联系,结合潮流和阻抗分布特性分析得出短路容量和静态电压稳定极限之间存在一定比例。根据实际受端电网环网大小和电网允许的最大短路容量得出输电通道最小阻抗,考虑实际电网环网潮流相对输电通道较低情况,将受端负荷整体结构解耦成单通道对接入点负荷供电模型,得出整个受端地区短路容量和热稳定约束下的静态电压稳定极限解析公式,量化评估了受端电网饱和负荷规模。实际电网仿真验证了其准确性,可为电网分区规划提供一定的参考。     

重负荷状态下电力网络方程无解的最优调整策略

研究电力系统潮流无解情况下的节点负荷最优调整策略对于电力系统稳定性分析非常重要。建立以节点电压和支路电流为变量的混合电力网络方程,得到以支路电流表示的节点电压的表达式和潮流无解的边界条件。以节点负荷调整量最小为优化目标得到Kuhn-Tucker条件,形成扩展的用于迭代计算的方程组,求解该方程即可得到给定条件下负荷最近的调整方向和最小的调整量值。仿真计算表明,所提方法是正确和有效的。     

一种快速恢复潮流解的联动切负荷算法

电力系统运行过程中的某些严重故障可能导致静态电压崩溃,即潮流方程无解,此时需要采取紧急控制措施恢复潮流解。针对此问题,提出了一种快速恢复潮流解的切负荷算法。将无解故障模拟成断线支路两端节点的注入功率,利用故障前的潮流方程切向量识别故障后的薄弱节点,将恢复潮流解问题转换为薄弱节点电压幅值优化问题,避免了潮流方程无解导致的薄弱节点无法辨识和静态电压稳定裕度灵敏度信息的复杂计算。实际系统的仿真结果表明,该算法可快速恢复潮流解,适合在线应用。     

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。     

考虑负荷和风电出力不确定性的输电系统机会约束规划

提出了一种考虑负荷和风电场输出功率不确定性、基于机会约束规划的输电系统规划方法。将Monte Carlo方法与解析的概率潮流计算方法相结合,得到含风电场电网输电线路的有功概率潮流分布。通过改进经典的输电系统规划模型,得到考虑负荷和风电场有功出力的概率分布、基于概率潮流计算的输电系统机会约束规划模型。为了有效求解该模型,设计了一种两步式遗传算法。该方法可以有效处理输电系统规划中的不确定性,并为规划人员提供比传统方法更丰富的信息。算例证明了该方法的有效性。     

基于有向通路的潮流跟踪新方法

文中给出了潮流跟踪的一种新方法。该方法以交流潮流的计算结果为基础,利用图论理论确定每个发电机节点到负荷节点的有向通路,应用比例分配原则,经过简单的计算即可得到输电线路的功率组成和发电机与负荷间实际功率的输送关系,证明了两个定理：按比例分配原则,用有向通路算法进行潮流跟踪计算时,任一发电机对所有负荷的贡献总额等于该发电机的出力;任一负荷对所有发电机的汲取总额等于该负荷功率,保证了算法的可行性和正确性,谈及了潮流跟踪在电力的市场和充裕度计算中的潜在应用,文中用IEEE 14点节系统和国内考核题型II等系统证实了该方法的有效性和实用性。     

面向全电网用户的输电费用分配模式与仿真研究

针对目前输电费用单向分配方法的不足,建立了输电费用向全电网用户分配的３种新模式,即发电侧模式、负荷模式和面向元件的模式。基于潮流解和拓扑分配系数法给出了相应的输电费用向全电网用户分配的计算方法,通过对６节点系统进行仿真和分析,验证了文中方法的有效性。     

Power flow based monetary flow method for electricity transmission and wheeling pricing

This paper proposes a transmission and wheeling pricing method based on the monetary flow tracing along power flow paths: the monetary flow–monetary path method. Active and reactive power flows are converted into monetary flows by using nodal prices. The method introduces a uniform measurement for transmission service usages by active and reactive powers. Because monetary flows are related to the nodal prices, the impacts of generators and loads on operation constraints and the interactive impacts between active and reactive powers can be considered. Total transmission service cost is separated into more practical line-related costs and system-wide cost, and can be flexibly distributed between generators and loads. The method is able to reconcile transmission service cost fairly and to optimize transmission system operation and development. The case study on the IEEE 30 bus test system shows that the proposed pricing method is effective in creating economic signals towards the efficient use and operation of the transmission system.     

基于有向通路的潮流跟踪新算法

在可以处理并行边的有向通路生成算法基础上,提出了一种功率分摊原则.应用该分摊原则,可以计算出输电线路的功率组成和发电机与负荷之间的实际功率输送关系,从而为输电服务收费提供合理的依据.运用IEEE14节点系统证实了该算法的实用性和有效性.     

基于图论的输电线路功率组成和发电机与负荷间功率输送关系的快速分析

随着输电系统的开放 ,人们越来越要求按照线路的实际使用情况收费。该文利用图论快速计算输电线路的功率组成和发电机与负荷间的实际功率输送关系 ,从而为输电服务收费提供合理的依据。文中证明了两个有关定理 ,介绍了新的潮流跟踪方法。该方法以交流潮流的计算结果为基础 ,快速、有效地计算发电机对线路功率的贡献因子和负荷对线路功率的汲取因子 ,并进一步确定各发电机与负荷间的实际功率输送关系。所提方法也适用于实际系统中有功和无功功率输送关系的分析。     

An improved fast decoupled power flow model considering static power–frequency characteristic of power systems with large‐scale wind power

Large‐scale wind power (LSWP) integration may cause significant impact on power system frequency, so it is necessary to take frequency regulation issues into account in power system steady‐state operation analysis. An improved fast decoupled power flow model considering static power–frequency characteristic of power systems with LSWP is proposed in this paper. In this scheme, the active power of generators and loads are presented with their static power–frequency characteristics. The slack bus degenerates to the nodal voltage phase angle reference bus of the system, and all the generators with frequency regulation capability participate in unbalanced power regulation. The power flow calculation results can reveal the impact to the system frequency of operation mode change and load variation, and present the output adjustment of the generators. The proposed model can be solved conveniently by the block solving technology based on the fast decoupled power flow algorithm. The scheme presented in this paper has been tested on the IEEE standard 30‐bus test system by simulating basic operation and primary and secondary frequency regulation of the generators, which demonstrated the validity by the method. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

点对点损耗灵敏度一致的等值辐射网输电损耗分摊

用等值辐射网络分摊输电损耗是一个全新的思路。文中分析发现已有方法没有充分利用实际输电网络的结构与潮流状态,且存在以辐射网络的支路导纳为待求量去求辐射网络不能解决发电机与负荷同节点的问题。文中方法通过引入实际输电网络发电机与负荷之间的点对点损耗灵敏度,可比较充分地利用实际网络的结构与潮流状态;以辐射网络中支路上的潮流作为待求量,可解决发电机与负荷同节点问题。一个包含4台发电机6个负荷节点系统的计算结果验证了文中方法的合理性。     

基于加权网络模型的电网潮流转移下危险线路识别

针对已有电网潮流转移路径搜索方法的不全面性,提出了基于加权网络模型的电网潮流转移下危险线路的识别方法。从电网拓扑结构和潮流分布的不均衡性2方面进行综合分析,建立了以线路电抗值和线路负载率倒数为边权的2种加权电网模型,再分别运用Floyd算法搜索最短传输路径,其所包含的线路即为危险线路。该方法综合考虑了连结节点的非均质特性对潮流转移的影响,能有效识别出与发电机直接相连的变压器线路,所识别得到的电网潮流转移下的危险线路更全面准确。基于多节点系统的仿真分析验证了该方法的正确性和有效性。     

一类潮流跟踪算法的可行性分析

基于顺流或逆流分配矩阵的潮流跟踪算法已在电力系统功率分解、网损分摊和费用分摊等电力市场问题中得到广泛应用,但其可行性和正确性还未得到理论证明.本文分析了顺流分配矩阵的对角占优、上三角等特点,给出该矩阵与节点注入功率矩阵、负荷矩阵间的量化关系,提出发电机对负荷分配系数矩阵的概念,基于此应用矩阵理论证明了基于顺流分配矩阵的潮流跟踪算法的正确性,即发电机对负荷的分配系数矩阵各列元素之和为1.这为该类方法的拓展应用提供了一定的理论基础.应用IEEE-30和NewEngland 39节点系统,证实了本文理论分析的正确性,也证实了该算法的有效性和可行性.     

基于复功率追踪的网损分配方法探讨

指出了建立在有功功率与无功功率解耦追踪基础上的网损分摊方法的不合理性。在复比例共享原则的基础上给出了基于复功率追踪的网损分摊方法,该方法通过逆流跟踪将全网复功率损耗归算到发电机,通过顺流跟踪将全网复功率损耗归算到负荷。给出了由发电机与负荷共同承担电网中每个元件的网损的双向分摊模式。数值算例表明,所提出的网损分摊方法获得了比传统方法更为合理的结果,并可以消除发电厂与负荷间的交叉补贴。