保留非线性的快速P-Q解耦潮流计算法

本文分析研究了保留非线性的P-Q解耦快速潮流计算法。岩本伸一等提出了一种保留非线性的快速潮流计算法,但用的是直角座标系,因而没法利用P-Q解耦。为了更有利于大电网的潮流计算,本文将此原理推广用于P-Q解耦。这样,既利用了保留非线性的快速算法,在迭代中使用常数雅可比矩阵,又保留了P-Q解耦的优点。文中附有三个计算举例。     

基于快速解耦的电力系统连续潮流并行计算方法

为提高大型区域互联系统连续潮流的计算效率,提出一种改进的基于快速解耦电力系统连续潮流并行计算方法.通过在校正阶段采用快速解耦法求解潮流方程,根据系统的阻抗参数和功率增长方向构造修正方程组的系数矩阵,对潮流方程修正方程组进行预处理,并采用基于CPU-GPU混合架构加速的稳定双共轭梯度法进行求解.基于IEEE-118节点系...     

解耦-补偿牛顿型三相潮流

首次将三相潮流计算中三相约束条件转化为单相正序约束条件，不仅简化了分析，而且 为直接采用单相潮流算法铺平了道路。将性能良好的牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法与电力 网元件的三相解耦或三相解耦-补偿模型结合，形成了性能优良的解耦-补偿牛顿型三相潮 流算法——即解耦-补偿牛顿-拉夫逊法和解耦-补偿P-Q分解法。提出的三相潮流算法 不仅适合于不对称三相电力系统正常运行方式的分析，而且也适合于不对称三相电力系统非 正常运行方式，如稳态单相断线或开路的分析。算例表明，两种方法具有良好的收敛特性和 快速的计算速度，且非常适于并行计算。     

潮流计算雅可比矩阵预处理方法的比较研究

电力系统潮流计算中,对潮流雅可比矩阵进行预处理(preconditioning)的改进算法能提高算法的收敛性并能加快迭代收敛的速度;其中,预处理矩阵的选择是关键.通过应用Matlab对目前几种潮流计算预处理方法进行了仿真计算分析.仿真结果表明,P-Q分解法是目前各种预处理方法中最有效的一种预处理方法,且系统越大,效果越明显.     

电力系统区域间可用输电能力研究综述

介绍了ATC的定义,对基于确定性模型的ATC计算的分布因子法、连续潮流法、最优潮流法和交流灵敏度法分别进行了分析和比较,还对基于概率性模型的ATC计算问题的状态枚举法、蒙特卡洛模拟法、混合随机规划法和Bootstrap法进行了论述.此外,对ATC计算问题的暂态稳定约束处理方法以及影响ATC的其它各种因素也进行了论述,并给出了一些合理的建议和可行的研究方向.     

含大规模风电场的电力系统概率可用输电能力快速计算

针对含大规模风电场的电力系统的可用输电能力(available transfer capability,ATC)进行研究,首先基于连续潮流法,提出了线性预测关键约束的改进算法,并引入到交流潮流模型中形成扩展潮流方程求解电力系统确定性ATC,且推导了电力系统ATC对风电等节点的注入功率波动的灵敏度快速估算模型。在此基础上,结合风电并网系统的多维可视化注入功率空间,提出了一种采用分层类聚算法划分蒙特卡罗抽样样本,综合考虑发电机随机故障、线路随机故障、风电场风速、发电机出力和负荷波动等多种不确定因素的概率ATC快速计算方法,最后通过算例分析验证了该算法的快速有效性。     

潮流计算雅可比矩阵预处理方法的比较研究

电力系统潮流计算中,对潮流雅可比矩阵进行预处理(preconditioning)的改进算法能提高算法的收敛性并能加快迭代收敛的速度;其中,预处理矩阵的选择是关键。通过应用Matlab对目前几种潮流计算预处理方法进行了仿真计算分析。仿真结果表明,P-Q分解法是目前各种预处理方法中最有效的一种预处理方法,且系统越大,效果越明显。     

考虑电压和热稳定约束的可利用传输能力的快速算法

在现代电力市场环境,可利用传输能力(ATC)需要尽快提供给使用方.而在计算中要考虑的所有N-1故障因素导致了ATC计算任务非常繁重.基于此,提出了一种应用故障过滤与排序技术的ATC快速计算方法.首先,采用迭代线性潮流法(ILPF)对电网的N-1故障进行排序以筛选出热稳定极限和电压幅值约束条件下最严重的故障情况;然后,应用原始-对偶内点法对最严重故障情况进行ATC的计算,解决了ATC计算的耗时问题.算法的有效性通过IEEE30母线系统的仿真得到了验证.     

含大规模风电场的电力系统概率可用输电能力快速计算EI北大核心CSCD

针对含大规模风电场的电力系统的可用输电能力(available transfer capability,ATC)进行研究,首先基于连续潮流法,提出了线性预测关键约束的改进算法,并引入到交流潮流模型中形成扩展潮流方程求解电力系统确定性ATC,且推导了电力系统ATC对风电等节点的注入功率波动的灵敏度快速估算模型。在此基础上,结合风电并网系统的多维可视化注入功率空间,提出了一种采用分层类聚算法划分蒙特卡罗抽样样本,综合考虑发电机随机故障、线路随机故障、风电场风速、发电机出力和负荷波动等多种不确定因素的概率ATC快速计算方法,最后通过算例分析验证了该算法的快速有效性。     

基于信赖域内点法的静态ATC计算

可用传输容量(ATC)计算已成为电力市场研究的一个重要部分.将一种信赖域内点法应用到基于最优潮流(OPF)的总传输容量(TTC)计算模型中,以IEEE-39节点系统为例进行了验证计算,并就此算法的优化性能与连续二次规划法(SQP)进行了比较.     

Fast evaluation of available transfer capability using cubic-spline interpolation technique

This paper presents a new computationally fast and accurate method for evaluating available transfer capability (ATC) based on a curve fitting technique so-called as the cubic-spline interpolation technique. The advantage of the technique used in the computation of ATC is that it has the ability to reduce the time consuming ac power flow computations. The cubic-spline interpolation technique traces the curves of voltage magnitude and power flow variations with respect to the increase of real power transfer. ATC is then determined at the point where the voltage or power flow limits intersect the curves. Prior to the ATC evaluation, contingency ranking and selection techniques are used to define the critical lines in a system that can adversely affect the transfer capability assessment. The effectiveness of the proposed method is verified by illustrating the ATC evaluation on a practical test system. ATC results obtained from the proposed cubic-spline interpolation technique prove that the method is satisfactorily accurate and it is faster than the ATC method using the recursive ac power flow computations.     

考虑电压和热稳定约束的可利用传输能力的快速算法

在现代电力市场环境,可利用传输能力(ATC)需要尽快提供给使用方。而在计算中要考虑的所有N-1故障因素导致了ATC计算任务非常繁重。基于此,提出了一种应用故障过滤与排序技术的ATC快速计算方法。首先,采用迭代线性潮流法(ILPF)对电网的N-1故障进行排序以筛选出热稳定极限和电压幅值约束条件下最严重的故障情况;然后,应用原始-对偶内点法对最严重故障情况进行ATC的计算,解决了ATC计算的耗时问题。算法的有效性通过IEEE30母线系统的仿真得到了验证。     

改进粒子群优化算法的概率可用输电能力研究

研究了基于改进粒子群优化算法的概率可用输电能力的计算问题。建立了基于最优潮流的区域间可用输电能力模型；构造了适合可用输电能力研究的改进粒子群算法，并提出了自适应调整惯性权重的策略，该策略有效改善了算法的适应性和收敛速度；针对改进粒子群算法的搜索特点，动态调节罚函数。在此基础上对经模态分析方法选出的系统严重故障进行可用输电能力计算，并对各种故障出现概率和相应的可用输电能力进行概率统计分析，得到具有概率性质的可用输电能力。对IEEE-30节点系统的仿真计算验证了文中所提方法的合理性和有效性。     

跨区域互联电网的可用输电能力计算方法

为确保电网安全,保证跨区域电力交易的正常进行,提出了计算跨区域互联电网可用输电能力的方法。相比于其他方法,该方法仅需交换边界节点电压和购电用户有功负荷增长量即可准确地计算出跨区域互联电网的可用输电能力。首先,建立了适用于可用输电能力计算的外网等值模型,使各个区域从互联电网中解耦。同时,建立了虚拟的平衡节点和自动调节的边界注入功率,使各个区域可以进行独立的潮流计算。然后,采用分布式潮流计算对区域电网的潮流进行校正,旨在减小各个区域电网潮流计算的偏差。最后,根据定义计算出了跨区域互联电网的可用输电能力。通过IEEE 118节点系统的仿真计算,证明了该方法的有效性和准确性。     

电网区域间可用输电能力的计算方法分析

分析了在计算可用输电能力(available transfer capability,ATC)时考虑的2种容量裕度的含义及使用容量,对基于确定性模型和概率性模型的各种ATC计算方法及其优缺点进行了比较和分析,指出ATC在实际计算时仍存在的一些问题,提出应从总体上进行优化算法的设计、采用混合优化结构、探索新策略等方面入手解决存在的问题。     

基于连续潮流的输电网可用输电能力计算

提出一种基于连续潮流的线性迭代法计算输电网可用输电能力ATC(AvailableTransferCa鄄pability),详细推导了该算法的数学模型,并给出计算方法及流程,将算法应用到IEEE-30节点系统,结果表明该方法具有一定的实用性、可靠性和有效性。同时,将基于连续潮流法与直流灵敏度法的计算精度进行比较,结果表明该方法精度高;此外讨论了负荷参数λ取固定增长步长与变增长步长两种情况下的计算精度与计算速度,结果表明两者计算精度差不多,但后者计算速度快一些。     

基于小干扰稳定约束可用传输容量的计算

小的干扰能够引发电力系统发生低频机电振荡,因此小干扰稳定是限制电力传输容量的主要因素之一.文中提出了一种基于小干扰稳定约束改进二阶连续潮流可用传输容量的计算方法,通过特征值的灵敏度指标重新调度发电出力,以改善电力系统的小干扰稳定性;针对发电机或传输线达到极限是一个非线性的现象,提出改进的二阶连续潮流可传输容量的算法,利用一阶指标中的附加信息来克服其线性不好的弱点,并通过控制变量的灵敏度计算减少了二阶连续潮流的搜索范围.新英格兰10机39节点系统的计算结果表明了用该方法计算ATC的有效性和可行性.     

Computation of TCSC reactance and suggesting criterion of its location for ATC improvement

Deregulation of power system has brought major changes in the system operation and control. When open access is made available to the market players, one or more lines in the transmission network could be overloaded, thereby causing congestion. Congestion management can be achieved by improving available transfer capability (ATC) of the network. FACTS devices such as TCSC and UPFC have proven their utility for ATC improvement. The active power flow control can be done more effectively by these devices. Their design and installation need the determination of changes in parameters for maintaining the desired power flow in the line causing congestion. This paper proposes a new approach for determination of changes in the reactance of TCSC, required for achieving the desired transfer capability. Sensitivity analysis is used for computing the changes in line flow of the lines with and without TCSC. Also a suitable criterion with a mathematical model for computation of reactance is proposed for selection of a line for the installation of TCSC. Through the results, it is shown that ATC is improved to a specified value by the installation of TCSC in the selected line which has the reactance as computed by the proposed method.     

基于安全性风险评估与保险机制的可用输电能力决策

针对现有可用输电能力(available transfer capability, ATC)决策方法难以兼顾安全性与经济性,且电网公司决策后面临的赔偿损失风险缺乏有效的处理机制,提出一种基于安全性风险评估与保险机制的ATC决策方法。首先,引入安全性综合风险指标作为决策参考依据,提出考虑N-1故障安全性风险的ATC决策方法;然后,为量化电网公司ATC决策后的效益与风险,计及不确定性因素影响,建立ATC风险效益评估相关指标;最后,将保险理论引入电网公司风险管理中,利用保险机制适当转移规避因必要时中断负荷而导致的赔偿损失风险。算例结果表明:所提方法能够在满足一定安全约束的条件下,提高电网公司经济效益,引入保险机制有利于进一步控制风险损失,提升收益稳定性,可为电网公司ATC决策提供参考。     

A novel approach to determine transmission reliability margin using parametric bootstrap technique

The determination of available transfer capability (ATC) must accommodate a reasonable range of transmission reliability margin (TRM) so that the transmission network is secure from uncertainty that may occur during a power transfer. This paper presents a computationally accurate method in determining the TRM with large amount of uncertainty using the parametric bootstrap technique. The parametric bootstrap technique is used to randomly generate a bootstrap sample of system operating condition with large uncertainty selected at a certain percentage of bootstrap confidence interval. The bootstrap sample is used in the determination of TRM at every time interval. Then, a new value of ATC at the current time interval is calculated by considering the TRM at the same time interval. The effectiveness of the proposed TRM method in providing new ATC value is validated on the Malaysian power system. The results have shown that the proposed method provides accurate estimation of TRM in which it is relatively similar to the TRM result obtained by the standard deviation of uncertainty which is incorporated in the Monte Carlo simulation technique. Further comparisons have been made in terms of accuracy and total time computation in order to verify the robustness of parametric bootstrap in determining the TRM as compared to the non-parametric bootstrap technique.