计及N-1约束的多维空间断面热稳定安全域边界快速计算

大规模互联电网潮流分布复杂,关键断面的输电极限影响因素较多,呈现出明显的多维特性,因而在多维参数空间中可以更为精细地刻画系统安全运行区域。为此,提出了一种计及N-1约束的多维空间中断面热稳定安全域边界的快速计算方法。首先,通过分析发电机组出力变化对断面各构成线路的功率传输转移分布因子(PTDF),解析在单一约束条件下机组出力与断面热稳定极限的数值关系;在此基础上提出了顶点搜索策略,形成参数全空间中断面热稳定安全域边界快速求解综合法。该方法结合解析分析和仿真计算两类方法的优点,能够发现参数空间中可能存在的全部热稳定极限约束,快速求得安全域边界的分段近似线性表达式,在多维参数空间中快速准确地刻画系统的安全运行边界。目前,该方法已在中国南方某电网运行方式计算中得到应用。     

认知学方法及其在电力系统中的应用

认知科学是一门高度跨学科的新兴科学,它从不同层面和角度对心智和智能进行研究。认知学方法是以认知科学的研究成果为基础,用于解决实际问题的方法。首先总结了认知科学的发展、定义、基本假设和研究分类,然后讨论了认知学方法工程应用的目标,最后以工程开发流程为主线,提出了认知学方法的工程应用框架,并分析了认知学方法在电力系统中的应用现状和应用前景。     

基于混合法的潮流可行域边界计算

电力系统潮流可行域对于静态电压稳定的研究非常重要,文中给出了一种计算其边界的“混合法”。混合法源自于“预测-校正”的思想,同时它将边界计算问题转化为一个以域外某点到边界面距离最小为目标函数的优化问题。这种转化使得所处理的问题维数与原型的“预测-校正”法相比得到了降低。除了能在二维空间实现可行域边界的可视化,混合法也可用来计算高维空间中与当前运行点相对应的最近边界点,同时可计及系统中设备的限值。针对实际中可能出现的“凹”的边界面拓扑结构,文中还相应提出了一种改进“混合法”来解决该问题。最后通过在两个不同系统上的仿真算例演示了混合法在计算电力系统潮流可行域边界时的灵活适用性及其有效性。     

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.     

计及输电约束的线性供应函数激励显示机制

基于博弈论中的机制设计理论和线性供应函数均衡(LSFE)理论,设计了一种激励相容的线性供应函数激励显示机制。依据该机制,所有发电商的最优报价策略为呈报其真实的边际成本曲线;所有用户的最优报价策略为呈报其真实的边际效用曲线;而且参与者(发电商和用户)是否披露其真实的经济信息与输电约束及其他所有参与者的报价策略无关,即所有参与者披露其真实的经济信息为市场惟一的纳什均衡,且该均衡为占优战略均衡。从而,独立系统运行员(ISO)根据参与者的报价曲线实施经济调度,以实现电力资源的优化配置和社会福利的最大化。不仅从理论上论证了所提出的激励机制的合理性,而且以IEEE3机9节点电力系统为例进一步验证了该机制在限制市场势力和提高电力系统运行效率方面的有效性。     

配电管理系统的认知体系结构

分析了配电管理系统(DMS)研发中遇到的问题,提出从信息加工的角度整体研究、实现和评价DMS。为实现该目的,在认知科学的基础上,建立DMS认知体系结构(DMSCA)的概念模型和逻辑模型,分别对该体系结构的整体性、自身调整性和转换性进行分析,介绍了DMSCA所支持的基本设计思想。最后,讨论了DMSCA的实际应用,重点介绍了基于DMSCA的原型法,用于指导DMS的开发。DMSCA属于一种高层次的软件框架设计方法,可用于对DMS进行统一规划,构建系统的整体框架,为研究与开发提供了新的视角与方法。     

前言

<正>近年来,分布式电源及电动汽车充换电设施在配电网层面的大量接入,使得传统配电网呈现出愈加复杂的"多源性"特征,对配电网供电的安全性和可靠性、资产利用率和电气效率以及电能质量等诸多领域产生广泛而深远的影响。     

新形势下的智能配电网

介绍了智能配电网的概念、组成及研发领域（R＆D领域）,并结合我国城市配电网的现状,指出在新形势下,开展未来智能配电网的研究对我国经济社会发展意义尤为重大。     

相角-电压空间上的实用动态安全域

电力系统中的相量测量单元(PMU)可以实现电网部分相量(如节点的电压相量)的实时异地同步测量与传输.为充分发挥含PMU的广域量测系统(WAMS/PMU)在电力系统安全预警、保护与控制中的作用,研究了节点相角-电压空间上保证暂态稳定的动态安全域的边界性质.研究表明,对于既定的事故和事故前、后系统图形,相角-电压空间上实用动态安全域的临界边界同样可以用一个或极少数几个超平面近似描述.节点相角-电压空间中的实用动态安全域边界的拟合具有非常好的精度.基于这样一个安全域和WAMS/PMU提供的节点信息,可以很方便地计算出相角-电压空间的任一增长方向上的稳定裕度.也可以通过可视化,在线观察目前运行点距既定预想事故下稳定边界各个方向上的距离.     

电压稳定研究述评

对国内、外电压稳定研究的现状做了概述,内容涉及到电压稳定研究的必要性、工业界的需要、模型与仿真、不稳定机理、防范措施和解析工具等,其中特别突出了对于与电压稳定性相关的安全性评估中的计算机方法和实时方面的问题。力求使读者掌握关于电压稳定研究的总体框架,并使一些重要概念清晰化。进而在此基础上指明了一些有待研究的方向,特别是紧密围绕工程需要的研究方向。