电力系统低压减载配置和整定方法综述

低压减载是一种能有效防止电力系统电压崩溃的紧急控制措施。介绍了国内外一些电网的低压减载方案,并从低压减载的控制方式、安装地点、动作条件、时间延迟、切负荷量和仿真计算等方面分析和总结了低压减载配置、整定方法和经验。低压减载在国外较多采用集中控制方式,在国内电网主要采用分散控制方式;对于低压减载动作条件和延迟时间,分散控制方式多采用电压水平作为动作条件,集中控制方式多采用较为复杂的综合判据作为动作条件。低压减载需要协调电网的安全性和经济性,与低频减载相互协调,并适应交直流混合运行大电网及智能电网的发展需求。     

四种潮流计算的近似等值方法及其适用性分析

针对目前采用已有的网络静态等值方法在电网潮流计算不收敛时无法对网络进行等值化简的问题,提出了四种可在潮流结果未知的条件下对网络进行近似等值的方法,给出了每种等值方法的等值模型及计算过程,并通过算例对四种近似等值方法进行了比较分析,进一步探讨了在电网不同负荷水平下各近似等值方法的适应性。结果表明,四种方法均能满足近似等值的精度要求,其中保留PV节点的节点功率转阻抗近似等值法在轻负荷和重负荷条件下均有较好的等值精度,外网近似等值对边界节点的潮流计算结果精度影响最大。     

发电机组的动态无功特性及影响因素

发电机组的动态无功出力对于系统的电压稳定性具有重要的影响。基于机电暂态仿真,对比分析了发电机与其他无功补偿设备的动态特性差异,分析了发电机组初始有功和无功出力、励磁调节器调差系数和放大倍数、励磁控制方式等因素对于暂态过程中发电机无功出力的影响,对有效利用发电机动态无功能力提出了两点建议:1)在满足系统电压要求的条件下,适当抬高发电机机端电压,增加其无功出力和内电势;2)发电机采用负的调差系数或采用主变压器高压侧电压励磁控制方式,必要时对励磁调节器放大倍数进行优化,确保故障情况下可以调出无功备用。     

无功优化协同进化计算的控制变量分区方法研究

在无功优化协同进化计算中,将控制变量合理地分区分组是算法正常运行的前提,也是获得良好并行性能的关键。参考无功优化控制变量分区问题与分级电压控制中电网分区问题之间的关系,提出将控制变量分区问题转换为降阶电网分区问题,并构造降阶电网分区优化模型。在此基础上,引入种子分区编码方法,提出一种能自动确定分区数目的方法。该方法使用向上归并法进行初步分区,降低了分区规模,并采用种子分区编码法将分区数目等信息编入染色体,解决了分区数目难以确定的问题。系统计算表明,新分区方法能自动确定分区数目,快速地对系统控制变量进行合理地划分。将该方法应用到协同进化计算中,能提高协同进化计算的并行性,保证算法寻优效率。     

含风电场电力系统动态优化潮流的混合蛙跳算法

根据无功补偿就近的原则,风电场尽量不从系统吸收无功,风电场所需无功主要由风电场无功补偿装置提供。考虑发电机的阀点效应和异步风力发电机组无功补偿装置投切的离散性,含风电场的电力系统动态优化潮流属于复杂的多约束混合整数非凸非线性规划问题。计及各个时间断面的耦合性,将所有时段统一进行优化,以整个时段所有常规机组费用最小为目标函数,建立了含风电场电力系统动态优化潮流的数学模型。提出将混合蛙跳（SFL）算法应用到统一考虑所有时段的动态优化潮流计算中,给出了具体实现方法。在改进的IEEE 30节点系统中分别采用SFL算法和粒子群优化算法进行了仿真计算,结果表明所提出的方法是有效的。     

进化规划方法的综合改进及其在电力系统无功优化中的应用

提出了一种应用于电力系统无功优化的综合改进进化规划方法。分析了传统进化规划方法存在解易早熟和收敛慢等不足的主要原因，并对传统方法的变异算子和选择算子提出了综合改进。提出新的策略参数控制方案改进变异算子，同时在选择算子中引入了Metropolis判别准则。为验证改进方法的正确性和有效性，以IEEE 30节点系统为例进行了仿真，结果表明文中提出的方法与传统方法相比能更好地避免解的早熟并使算法具有更快的收敛速度，适用于无功优化计算。     

多维空间中断面热稳定安全域边界特性

提出一种计及"N-1"约束的多维空间中断面热稳定安全域边界的构建和分析方法。该方法首先通过计算系统各发电机组出力变化对断面线路的功率传输转移分布因子(PTDF),确定对断面功率传输极限影响显著的敏感机组(机群);以敏感机组(机群)的有功出力为多维空间坐标轴,以潮流可行和"N-1"约束为判据,在多维空间中搜索断面传输极限点并形成断面热稳定安全域的边界。该边界刻画了断面功率传输极限随各敏感因素的变化情况,能为运行控制提供更丰富、更准确的运行信息;更进一步分析表明该安全域边界具有较好的超平面近似特性,便于进一步实现安全域的快速计算和讨论安全域在各种优化控制问题中的应用。文中方法已在中国南方某电网运行方式计算中得到应用。     

基于参数优化的交流系统短路电流计算方案

针对目前电力系统短路电流水平评估不合理甚至经常偏乐观的情况,基于对交流系统短路电流计算基本原理的分析,从计算结果修正的角度提出了一套短路电流计算方案。首先提出了包含电流修正系数K和电流偏差修正量ΔI的短路电流线性修正公式;然后给出了基于电网实际故障确定这两个参数的寻优原则和目标函数,保证短路电流计算值在不低于实测值的前提下仍具有较高的精度。针对南方电网实际短路故障的应用结果表明,相比于已有的短路电流计算方案,所提出的计算方案合理有效,在评估系统短路电流水平时能兼具保守性和准确性,是对现有短路电流计算工具的有效补充。     

励磁系统调差系数优化整定存在的风险分析

目前广东电网"八交八直"的受电通道中,负荷超80GW的特大型受端电网的电压稳定问题突出,电网动态无功支撑不足成了电网电压稳定问题中亟待解决的问题。发电机作为电网的重要无功电源,有丰富的无功储备可以挖掘,且不用增加投资。为更大限度地调用发电机的无功资源,发挥负调差在提高机组无功出力中的作用,文中就采用负调差对机组的安全稳定运行带来的潜在风险进行了全面梳理和研究,重点研究了调差对机组间无功分配、机组阻尼,以及对电力系统稳定器(PSS)和自动电压控制(AVC)的影响。结合广东电网的实际情况,给出了调差系数从0变化到-10%对机组及电网的稳定影响风险可控的结论,为发电机组的调差优化整定工作提供了借鉴。     

电力系统无功优化的LRS-PSO算法

提出一种应用局部随机搜索粒子群优化（LRS—PSO）算法求解电力系统无功优化的新方法。使用概率调用策略调用局部随机搜索（LRS）算子。给出了适合无功优化问题的LRS算子的具体实现以及应用LRS—PSO算法求解电力系统无功优化的步骤。对IEEE30节点测试系统进行了无功优化计算,并与标准遗传算法（SGA）、粒子群优化（PSO）算法的测试结果进行了比较。仿真结果表明,与SGA、PSO算法相比,应用LRS—PSO算法求解无功优化问题具有质量更高的解,收敛特性更好。