基于实用动态安全域的电力系统安全成本优化

基于实用动态安全域(PDSR)提出一种电力市场环境下的电力系统安全成本优化(最优安全控制)模型及算法。该模型计及了暂态稳定性约束、事故发生概率及系统失稳损失。独立系统运行员(ISO)依该模型能确定安全成本最低的系统安全水平，即确定系统安全性和经济性的平衡点。安全成本由备用成本、再调度成本和期望失稳损失组成。而且所提算法计算速度快、易于实现。另外，该文提出的模型及算法也可方便的应用于传统垂直统一管理模式下的电力系统，只要分别用发电机备用成本曲线和边际成本曲线替换发电商向ISO呈报的备用容量价格曲线和再调度功率价格曲线即可。最后以新英格兰10机39节点系统为例，检验了所提模型的合理性及算法的可行性。     

电力系统实用动态安全域及其搜索方法的改进

电力系统动态安全域（DSR）可为电力系统提供更为丰富的安全信息．实现电力系统的在线安全性评估与优化。经过大量的仿真实验发现,应用现有的搜索动态安全域临界超平面方法所得到的结果与理论分析得到的结果存在着很多差异。为此,分析了某些情况下应用现有实用动态安全域搜索程序昕得结果存在偏差的原因,给出其理论上的解释。并通过增加非独立节点（一般选取平衡节点作为非独立节点）约束条件和改进相应的搜索方法解决了出现的偏差问题。完善了实用动态安全域（PDSR）的方法。并在CEPRI-36节点交直流混合系统和太平洋联络线交直流并联输电系统算例上进行了验证,得到了满意的结果。改进后的实用动态安全域及其搜索方法使动态安全域超平面的搜索更加精确,对实际系统更具有指导意义。     

电力大系统实用动态安全域

通过对一个实际电力大系统的研究表明,在一些重要的预想事故下,保证暂态功角稳定性的实用动态安全域(PDSR)边界,可在注入功率空间上由描述各节点注入功率上、下限的垂直于坐标轴的平面和描述暂态稳定性临界点的超平面围成。实用动态安全域边界超平面是针对实际电力大系统,利用数值仿真法搜索大量的临界点,并通过最小二乘法拟合得到的,因而它表征了真实系统的安全稳定特性,其误差可以满足工程应用的要求。同时对于复杂电力大系统可以利用关键节点来降维表示,其实用动态安全域易于表达、使用和可视化。在线应用时不仅可以确定在给定的注入下发生相应的事故后,系统是否可以保证暂态稳定,而且可以通过解析计算或观察得出注入功率空间各个方向上的稳定裕度,为电力系统暂态稳定性监控和电力市场提供有效信息。     

交直流并联输电系统实用动态安全域研究

通过改变发电机节点有功功率、电压幅值以及负荷节点有功功率、无功功率可得到满足暂态功角稳定性的临界点.在给定事故、直流功率及控制方式下,交直流并联输电系统的保证暂态功角稳定性的实用动态安全域边界,由描述各节点有功功率及无功功率或电压幅值（对应于发电机节点）上、下限的垂直于坐标轴的平面和极少数几个分别对应于不同失稳模式的临界点的超平面（简称为临界面）围成.在相同故障、失稳模式、直流控制方式下,分别对应于不同直流功率的临界面间具有近似平行性,并且它们的空间几何距离与直流功率的改变量成正比.因此直流功率可以作为临界面方程的一个有功功率变量.通过观察拟合得到的临界面方程系数可以看出,临界群中各节点的有功功率、发电机节点的电压幅值的变化将显著影响系统的暂态功角稳定性,而负荷节点的无功功率变化对系统的暂态功角稳定性影响很小.     

电力系统暂态稳定安全域估计

以电力系统经典模型为基础,本文在理论上首次推导出一种电力系统暂态稳定安全域的解析表达式,并提出了基于混合方法的发电机暂稳输出功率极限计算方法以及快速求解该安全域的算法。 理论推导和示例表明,该暂态稳定安全域简单直观,计算快速,是一种非常有前途的方法。     

电力系统功率注入空间的动态安全域

本文根据电力系统结构保留模型和微分拓扑理论,阐述了用一组超平面近似描述动态安全域边界的理论依据,给出了决定这些超平面的解析表达式,并用算例作了验证。     

基于动态安全域的电力系统暂态稳定性分析方法探究

稳定性是电力系统规划、设计、运行与控制中必须考虑的基本问题,也是电力市场发展的基础条件。传统的暂态稳定性分析采用“逐点法”的构想,计算量大;由于元件参数、运行条件及干扰方式均已给定,结果无法计及诸如扰动、系统负荷和参数取值等不确定因素,可信度低。针对这一问题,动态安全域（DSR）的概念被提出并应用于电力系统暂态稳定性的概率分析。动态安全域能够提供丰富的安全信息,而且其定义在注入空间上也更符合运行人员进行控制的需要,可以进行离线计算和在线分析,有着广阔的应用前景。文章针对动态安全域边界点的超平面特性,介绍了实用动态安全域（PDSR）的超平面拟合方法,对概率指标的超平面近似平行性进行了分析,并针对不同概率因素影响下的超平面平行性进行了研究与探讨。     

基于实用动态安全域的电力系统安全性综合控制

基于实用动态安全域（PDSR）的边界可用超平面表示的事实及扩展实用动态安全域临界面的迁移规律,给出了一种最优安全性综合控制的新方法.该方法以综合控制总成本为目标函数,以超平面形式的不等式为暂态稳定约束,将安全性综合控制问题归结成一个最优化问题.针对该优化问题的特点,提出了一种＂积极约束松弛法＂的优化策略,它能将预想事故集分解成使控制总成本最小的2个子集,并分别由预防控制和紧急控制保证其中事故的安全性.在新英格兰10机39节点系统上的仿真算例验证了文中所提优化策略的有效性,也表明综合控制方案远比纯预防控制方案和纯紧急控制方案经济.     

电力系统动态安全分析的ANN动态安全域

采用人工神经网络(ANN)多维空间的强拟合特性，能够较精确地拟合动态安全域，减少了临界点以及稳定点和非稳定点的误判，克服了超平面理论近似拟合电力系统动态安全域误差较大的不足。同时，对于某个具体的故障，采用临界切除时间ter建立ANN稳定裕度拟合器，确定电力系统中运行点的稳定裕度。通过PSASP中的3机9节点模型验证了此理论的正确性，而且准确性优于采用超平面理论拟合的动态安全域。     

基于实用动态安全域的紧急控制策略

研究了考虑紧急控制措施的扩展实用动态安全域临界面的迁移规律,并用紧急控制措施所引起的实用动态安全域临界面沿其外法线方向的迁移距离来表示紧急控制措施的有效性,给出了切机和切负荷以及二者配合操作的控制有效性的定量表示方法.据此提出了一种新的电力系统暂态稳定紧急控制方法,该方法通过选择不同的措施控制安全域临界面的推移,使扩展后的实用动态安全域能涵盖当前系统运行点,保证系统不会发生暂态失稳现象.在此基础上,通过把控制措施量化为一成本指标,建立了暂态稳定紧急控制的数学模型,并基于控制有效性灵敏度指标给出了该问题的优化策略.在10机39节点新英格兰系统上的测试结果表明了这种方法的有效性.     

电力系统动态安全调度新算法

提出了一种动态安全调度新算法。基于最大相容集的概念，从暂态稳定控制的工程背景出发，将可行域为空的动态安全调度优化问题扩展为在其最大相容集簇上的寻优问题。并将其转换成一个混合整数规划模型，解决了动态安全约束过强导致优化问题不可行及预防控制的经济代价过高等困难。试验算例证实了模型和方法的有效性，根据动态安全调度特点探讨了今后的研究方向。     

复杂电力系统实时暂态安全分析的动态矩阵等值方法

联合电力系统的结构复杂,要进行全局的暂态安全分析以比较困难,因此提出了采用分解和协调理论的局部暂态安全分析和监测方法。在可能出现暂态稳定问题的大容量发电厂分别进行暂态安全分析和监测,将系统分为内部系 统和外部系统。内部系统为待监测的大容量发电厂和它所连接的输电线路,其余部分为外部系统。外部系统采用动态矩阵等值方法,推导出它的诸     

电力系统动态安全分析综述

对动态安全分析系统的功能和结构设计进行了详细的论述,归纳了当前动态安全分析采用的主要方法,简要介绍了两种实用化的动态安全分析工具以及目前世界上几个在建的动态安全分析项目,并分析了对当前动态安全分析系统的调查结果,最后阐述了当前动态安全分析需要改进的几个方面.     

基于轨迹灵敏度的电力系统动态安全预防控制算法研究

提出了一种基于轨迹灵敏度的动态安全调度新方法.该方法首先滤除系统中的无危害故障,通过故障排序选取最严重故障并鉴别最领先发电机,然后依据最严重故障的临界切除时间和其最领先发电机有功输出的近似线性关系,计算最领先发电机至少需要调整的有功输出量,以使最严重故障的临界切除时间大于实际故障切除时间,通过故障中及故障后的系统仿真计算轨迹灵敏度,并依据故障切除后设定时刻领先发电机功角对各发电机有功输出的灵敏度数值,计算全系统内各发电机有功输出的调整量.最后通过对新英格兰10机39节点系统的计算验证了算法的有效性.     

一种新的电力系统动态安全评价模式识别方法

本提出一种以高阶多项式逼近系统运行状态与稳定性指标间的映射进行电力系统动态安全评价的模式识别方法。这种方法的优点是，进行训练几乎无任何困难，且速度很快，易适用于多事故情况。应用加权最小二乘法求多项式系数可保证在稳定与不稳定边界附近识别结果的精度，应用递推最小二乘法可以提高学习的灵活性和效率。另外，本所提出的利用导数信息扩充样本的方法可以提高样本获取的效率。     

在线动态安全评估中事故扫描的综合性能指标法

事故扫描可以大大减少需分析的预想事故数目,是在线动态安全评估的重要组成功能.文章定义了反映事故严重程度的多个性能指标,并综合这些性能指标提出了以滤除电力系统的不严重事故为目标的事故扫描的综合性能指标法.该方法滤除系统不严重事故的准确性较高,计算速度快,可以满足在线动态安全评估快速性的要求.