计及静态电压稳定约束的交直流系统可用输电能力

为考虑不同控制方式下直流系统对交流潮流的影响,采用顺序求解法计算交直流系统潮流时,对交流系统雅可比矩阵的特殊节点元素进行了有效修正。将电压稳定局部指标L进行合理简化,简化后的L指标能够避免电压相量复数运算,有效提高了计算速度。在简化的L指标基础上,提出了计及电压稳定性约束的交直流系统可用输电能力优化模型。采用非线性原–对偶于内点法对优化模型进行求解,通过计算L指标研究不同的电压稳定裕度对系统可用输电能力和电压稳定性的影响。算例结果验证了简化L指标的合理性和优化模型的有效性。     

一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的新方法

提出了一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的新方法。采用约束转换技术处理系统动态方程中的微分方程，将函数空间的优化问题转换为Euclidean空间的优化问题，并利用非线性互补方法求解。该方法以原一对偶内点法为基础，通过引入一个特性函数来处理互补性条件，克服了原对偶内点法在每次迭代中都必须保持正方向的缺点，在效率上有很大的提高。该文以7节点系统和36节点系统的计算结果为例证实了该方法的有效性和合理性。     

考虑暂态稳定约束的可用输电能力的计算

基于传统的最优潮流模型及多机电力系统的经典数学模型,利用隐式梯形积分法,将电力系统中所有发电机转子摇摆方程差分化为等式约束、发电机转子相对摇摆角稳定极限作为不等式约束,将其作为暂态稳定条件加入最优潮流的等式约束和不等式约束方程中,提出了一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的计算方法,用原始-对偶内点法求解该模型,并通过引入一个非线性互补函数改进原对偶内点法中的互补松弛变量在每次迭代中都必须保持正向的缺点,使优化问题的求解效率得到提高。14节点系统计算为例说明了该方法的有效性。     

暂态稳定约束的可用输电能力计算

提出了一种基于暂态约束的最大可用传输容量的发电计划调整方法,利用单机等面积定则原理(SGEAC)对预想事故快速扫描、找出严重故障,并计算出临界机组的功率转移量的估计值,进而提出发电计划调整策略.该方法既具有时域仿真方法的精确性与良好的适应性,又能获得单机稳定裕度.与其他能量函数相比,该方法不必进行失稳模式的判别,避免了穷尽式搜索,能够适应多重故障、多摆失稳场景和不同的失稳模式.同时,该算法对所有严重故障集同时处理,满足了实时预防控制的要求.通过对不同失步模式的实例分析验证了所提方法的有效性.     

暂态稳定约束的可用输电能力计算

提出了一种基于暂态约束的最大可用传输容量的发电计划调整方法,利用单机等面积定则原理（SGEAC）对预想事故快速扫描、找出严重故障,并计算出临界机组的功率转移量的估计值,进而提出发电计划调整策略。该方法既具有时域仿真方法的精确性与良好的适应性,又能获得单机稳定裕度。与其他能量函数相比,该方法不必进行失稳模式的判别,避免了穷尽式搜索,能够适应多重故障、多摆失稳场景和不同的失稳模式。同时,该算法对所有严重故障集同时处理,满足了实时预防控制的要求。通过对不同失步模式的实例分析验证了所提方法的有效性。     

基于最优潮流并计及静态电压稳定性约束的区域间可用输电能力计算

可用输电能力(ATC)是衡量电力系统在安全稳定运行的前提下区域间功率交换能力的指标。文中基于最优潮流(OPF)方法，建立起符合电力市场交易机制的ATC计算模型，其中考虑到输电线路故障对系统静态电压稳定性的影响，加入线路N-1故障时广义参数化形式的潮流方程及相应的不等式约束条件，使系统在故障时仍有负荷裕度，以保持电压稳定；以支路功率和系统负荷裕度之间的灵敏度指标进行预想故障选择，并用原对偶内点法计算得到输电线路N-1安全约束下的区域间可用输电能力。IEEE30和IEEE118节点系统算例表明该模型和算法的正确性与有效性。     

考虑暂态稳定约束的可用功率交换能力计算的研究

建立了计及暂态稳定约束的计算电力系统可用功率交换能力(ATC)的数学模型,采用转子角约束作为暂态稳定约束,利用梯形法将表示暂态稳定约束的微分方程离散化为差分方程,从而将这一问题转化为只含有代数约束方程的非线性规划问题,并利用高效的原一对偶内点法求解。7节点和36节点系统的计算结果表明了本所建立模型及所用方法的有效性。     

考虑暂态稳定约束的可用传输能力计算

提出了一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力(ATC)的计算方法。建立了在传统的静态ATC模型中加入暂态稳定约束的有效方法,并在此基础上给出了动态ATC问题的优化计算模型。同时提出了求解动态ATC问题的内点非线性规划算法。该算法不仅具有强大的处理等式约束和不等式约束的能力,而且具有良好的收敛性,能够有效求解动态ATC问题。所提出的模型与算法已在若干系统得到了验证,文中以IEEJ-WESTlO和IEEJ-WEST30系统的计算结果为例说明了该方法的有效性。     

计及发电机励磁电流约束和电枢电流约束的可用输电能力

建立了基于连续潮流的可用输电能力计算模型,在考虑系统静态电压稳定约束的基础上,同时计及电压幅值约束和热稳定约束,根据同步发电机的运行特性,计及励磁电流和电枢电流对发电机无功的影响,将越限发电机所在节点由PV节点转化为PIf或PIa节点,基于不同节点类型下的无功功率模型,对雅克比矩阵和连续参数的偏导数矢量进行修正.通过IEEE 30节点系统的算例仿真,验证了该模型和算法的可行性.     

计及FACTS装置的可用输电能力计算

利用功率注入法,建立广义统一潮流控制器(generalized unified power flow controller,GUPFC)和线间潮流控制器(interline power flow controller,IPFC)的数学模型。将GUPFC和IPFC的目标控制约束及运行约束即内部功率平衡约束和考虑等效功率注入模型的潮流约束嵌入到最优潮流计算模型中,得到计及GUPFC和IPFC的可用输电能力(available transfer capability,ATC)计算模型,并利用跟踪中心轨迹内点法对模型进行求解。IEEE-30节点系统的仿真计算显示GUPFC对节点电压和多条线路甚至某一子网络潮流的灵活控制能力及IPFC对线间潮流的合理分配能力;同时验证模型和算法的有效性和可行性。     

暂态稳定约束下极限传输能力的计算

提出了计算暂态稳定性约束下极限输电能力(TTC)的模型和方法。该TTC模型把求解过 程分解为暂态稳定最优控制和最优潮流意义上的TTC两个子问题。暂态稳定最优控制把故障暂 态稳定功角约束转变为其相关机组的有功输出不等式约束。交替求解上述两个子问题,可最终求 得暂态稳定性约束下的TTC值。该方法的特点可用成熟的静态TTC方法计算暂态稳定性约束 下的TTC。同时提出了"故障分层"和"有效故障"的概念。所提出的TTC方法仅对"有效故障"进 行,有效地减轻了计算负担,提高了计算速度。在典型的10机新英格兰系统上的计算结果表明了 该算法的有效性和合理性。     

考虑电压和暂态稳定性的可用输电能力计算

提出一种同时考虑电压和暂态稳定约束计算可用输电能力（available transfer capability, ATC）的新方法。首先以ATC为目标,通过最优潮流法求得在最优点（负载能力最大点）的发电机出力;然后以追求系统暂态稳定裕度最大为目的,优化系统中各发电机的出力,并以此确定连续潮流最优的发电机出力增长方向;最...     

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.     

基于连续潮流算法的可传输容量计算

对可传输容量进行了分析,探究了基于连续潮流算法的可传输容量计算方法。对正常运行和事故条件下电力系统母线之间、区域之间可传输容量计算进行了探讨和分析。在Matpower平台上编程,并与Matlab和Powerworld接口,实现了可传输容量计算的可视化,并可任意改变系统的运行方式、条件和参数,形成不同的运行状态(基本潮流),从而计算不同运行情况下母线间和区域间可传输容量。算例的仿真结果表明,在Matpower、Matlab和Powerworld 3个平台上,可传输容量计算均具有灵活性、可行性和可视化。     

考虑暂态稳定约束的可用传输能力计算

文章运用隐式梯形积分法将发电机转子运动方程转化为等式约束,将发电机转子相对摇摆角稳定极限转化为不等式约束,从而将含有暂态稳定约束的可用传输能力问题转化为一个非线性规划问题。采用原始一对偶内点法对该模型求解。仿真计算结果表明：考虑暂态稳定约束的ATC可以在满足系统经济性的同时保证系统的安全稳定运行。而原始一对偶内点法完全可以很好地解决由于发电机转子运动方程的引入带来的大量约束问题,具有极好的收敛特性。     

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。     

计及发电机报价和负荷消费意愿的可用输电能力计算

提出一种在电力市场环境下考虑经济性约束的区域间可用输电能力的计算方法,建立了在系统每一运行点都能根据发电机组报价经济地分配其有功出力并限制各节点电价在某一可行范围内的数学模型,其目标函数是购电区域内负荷的增长量最大,约束条件为系统的安全性约束和经济性约束,更符合电力市场的实际情况.采用主从递阶决策求解数学模型,并利用非线性互补问题函数的近似半光滑牛顿算法处理底层优化问题所带来的不等式约束.以IEEE 30节点系统为例进行仿真并对计算结果予以分析,验证了所提出的方法的合理性.     

Fast Assessment of Available Transfer Capability Using Synchrophasor Measurements

In an electricity market, power transmission networks allow power flow that is required to meet different bilateral and pool contracts between customers and suppliers. To ensure power system security, transactions are permitted to the point that the system design and operating conditions are not violated. This article presents a new method for determining the available transfer capability of the transmission system with respect to a particular transaction or flow gate using synchrophasor measurements. The method also utilizes a DC power flow based sensitivity concept. The proposed method is simple, fast, and well suited for real-time applications. The effectiveness of the proposed method is tested on the New England 39-bus test system, IEEE 24-bus reliability test system, and 246-bus Northern Region Power Grid Indian systems.