基于灵敏度分析与神经网络算法的互联电力系统联络线功率调整方法

基于灵敏度分析与神经网络,提出了一种互联电力系统联络线功率调整的新方法。通过运用BPA软件获取适当的神经网络模型数据样本,不同电厂相对于联络线的灵敏度系数可运用BP神经网络算法进行求导计算。搭建了新的联络线功率调整分析模型,并虑及了与联络线弱联或非联电厂之间的发电功率协调问题。采用含有不同区域电厂的IEEE-30节点系统对新建模型进行仿真,并与采用其他文献研究方法的仿真结果进行比较,验证了该方法的有效性和实用性。     

电压约束及网损对配电网最大供电能力计算的影响

目前计算配电网大供电能力(TSC)的模型法与解析法均未计及电压约束和网损。文中利用配电网潮流计算研究了电压约束和网损对TSC计算结果的影响。首先,给出了基于潮流计算的配电网N-1安全校验方法,能精确计及网损、电压约束和调压措施。然后对TSC计算在有无考虑电压约束以及分别或同时考虑两种调压措施共5种场景下的TSC结果进行对比验证。结果表明,当前文献方法得到的TSC值偏大。网损对TSC的影响不可忽略,原因是N-1发生负荷转带后由于供电路径变长,其末端电压过低以及网损比正常运行时变大。计及调压措施后,电压约束也会使TSC值减小,除馈线过长或无载调压情况外其影响可以忽略。     

基于复功率追踪的网损分配方法探讨

指出了建立在有功功率与无功功率解耦追踪基础上的网损分摊方法的不合理性.在复比例共享原则的基础上给出了基于复功率追踪的网损分摊方法,该方法通过逆流跟踪将全网复功率损耗归算到发电机,通过顺流跟踪将全网复功率损耗归算到负荷.给出了由发电机与负荷共同承担电网中每个元件的网损的双向分摊模式.数值算例表明,所提出的网损分摊方法获得了比传统方法更为合理的结果,并可以消除发电厂与负荷间的交叉补贴.     

基于复功率追踪的网损分配方法探讨

指出了建立在有功功率与无功功率解耦追踪基础上的网损分摊方法的不合理性。在复比例共享原则的基础上给出了基于复功率追踪的网损分摊方法,该方法通过逆流跟踪将全网复功率损耗归算到发电机,通过顺流跟踪将全网复功率损耗归算到负荷。给出了由发电机与负荷共同承担电网中每个元件的网损的双向分摊模式。数值算例表明,所提出的网损分摊方法获得了比传统方法更为合理的结果,并可以消除发电厂与负荷间的交叉补贴。     

基于微电网联络线功率的多目标优化研究

电池储能在消纳风、光等可再生能源波动性及提高应用经济性方面有重要应用。在此主要研究使含风力发电的微电网与配电网联络线功率成本最低或收益最高、波动最小的电池调度方法,采用粒子群优化(PSO)算法,针对联络线功率的波动性和经济性进行优化,分别用联络线功率的变异系数和其功率费用进行比较。经过算例证明,合适的电池容量可达到理想效果。     

基于最大供电能力的配电网分区方法

在供电能力理论的基础上对配电网络进行了分区方法的研究,首先介绍了联络有效性的概念,通过对配电网络进行联络有效性分析,定位网络中对供电能力贡献较小的联络和联络组合。其次提出了最优分区的概念,介绍了最优分区的判据,并提出了筛选配网最优分区方案的2种方法,即基于最大供电能力的方法和穷举法。然后对这2种方法进行对比,明确其适用的范围。最后,在算例电网中的实际验证也说明了提出的基于配网最大供电能力的优化分区方法正确并且可行。     

基于最大供电能力的配电网规划理念与方法

为充分发挥配电网效率,提出基于最大供电能力(totalsupply capability,TSC)的配电网规划理念方法。首先,给出TSC规划流程:1)计算TSC和可扩展的最大供电能力;2)负荷与TSC匹配的总量校验与优化调整;3)负荷与TSC匹配的分布校验与优化调整;4)N1校验验证。其次,将常见的配电网建设改造手段按代价从低到高归纳为3大类10种规划措施,并给出这些措施在TSC规划流程中何时采用。其中,负荷分布调整是TSC规划的首选措施,能通过调整负荷在主变和馈线间的分配消纳新增负荷,为此提出一种负荷再分配的优化方法。最后,通过算例演示TSC规划的过程,并与传统规划对比。基于TSC的规划与传统规划先考虑变电容量匹配再进行网络规划的思路不同,其理念是优先通过优化配电网结构及运行方式提升TSC满足负荷,其次再考虑新增变电容量,从而达到充分利用已有网络销纳新增负荷目的,适合目前城市建成区复杂配电网络的规划。     

基于复合储能系统的微网联络线功率优化

风电资源具有波动性、随机性,直接接入电力系统会对电力系统的安全稳定运行造成影响,因此提出一种基于超级电容器、蓄电池和压缩空气储能组成的复合储能系统。超级电容器和蓄电池组成平抑短时间尺度功率波动的储能系统;压缩空气储能组成长时间尺度下削峰填谷的储能系统,根据上下限功率约束控制联络线功率。建立考虑寿命损耗的复合储能系统成本模型。仿真结果验证了所提复合储能系统的有效性,且相比于其他储能方案,其具有更好的经济性。     

考虑空调负荷的微网联络线功率波动平抑方法

微网与电网并网后,其内部的可再生能源出力波动会对电网造成损害,需要配置储能装置平抑可再生能源出力的波动。作为温控负荷的一种,空调负荷具备一定的热存储能力,可将其视为储能装置。考虑利用空调负荷的储能特性,建立考虑空调负荷的微网联络线功率波动平抑模型。该模型引入不平衡电价对波动进行处罚,在满足用户热舒适度的前提下,通过合理安排空调的启停,平抑微网联络线上的功率波动。以联络线功率购买成本、联络线功率不平衡结算成本、空调用户激励成本等微网综合运行成本最小为目标。对联络线功率波动平抑效果进行了算例仿真,结果验证了所提模型的有效性。     

实用化分布式动态潮流计算系统的设计与实现

分布式动态潮流可以很好地解决电网规模过大和数据广域分布的一体化潮流计算问题。从实用化角度出发,结合公共对象请求代理结构（CORBA）技术优势,设计并实现了一种基于CORBA和异步迭代模式的分布式动态潮流实用化计算系统,解决了实际电网在边界存在较大重叠区域时的分布式计算一体化建模问题。通过引入注册、激活、启动的分布式管理机制,解决了多子系统同时发起计算时的冲突消解等关键问题。在搭建的模拟广域网测试平台上,以IEEE 118节点系统为例,对该系统的快速性、鲁棒性和异步迭代效果等进行了测试;以深圳地调电网为例,通过与OPEN-3000能量管理系统（EMS）接口,完成了实用化测试。测试结果证明了所设计系统的实用性和异步迭代潮流算法的有效性。     

基于PSAT的电力系统潮流计算

潮流计算软件PSAT是基于MATLAB的,以图形用户界面为基础,集绘图、分析、计算与数据管理为一体的自由软件.首先简要概述PSAT的功能和特点,结合两个潮流计算实例说明了电力网络的建立、模型参数的设置等关键问题,最后得到了正确的结果.     

鞍山配电网潮流的在线计算

以鞍山10 kV 配电网为背景,研究了实用的三相潮流在线计算方法。解决了节点导纳矩阵奇异、内存占用量大、给定已知条件数目少于未知条件、应用平衡节点实测线电压计算以及节点零序注入电流影响收敛的问题。鞍山配电网在线潮流计算程序长期运行结果表明,该方法收敛可靠,计算速度快,适合配电网在线计算。     

基于自动微分技术的电力系统计算程序灵活设计与实现

为了提高电力系统计算程序的通用性和灵活性,避免潮流及最优潮流计算时繁琐的导数公式推导,利用ADMAT自动微分工具箱设计了一种较灵活的计算程序.该程序无需手动编程构造雅克比矩阵和海森矩阵,减少了编程出错可能性,方便修改最优潮流模型、增减目标函数和约束条件.结合ADMAT工具箱的求解特点,研究了潮流方程、约束条件和目标函数的雅克比矩阵和海森矩阵的稀疏模式,对程序进行了优化.多个系统的测试结果表明,将自动微分技术应用于电力系统计算的可行性和优越性,所设计的程序具有较高的计算效率.     

含UPFC电力系统的潮流计算研究

柔性交流输电技术可灵活地控制和调节电力系统的运行状态;统一潮流控制器是ＦＡＣＴＳ的重要构成元件之一;为此着重介绍了含ＵＰＦＣ的电力系统潮流计算的数学模型和计算方法,并给出相应算例。     

含风电系统的潮流计算分析

研究了就风电接入电网的潮流计算问题,提出相应模型和方法。重点在于风力发电机PQ特性的处理,将风电机组的有功表达为风速的函数,无功进而可以表示为有功、电压及转差的函数,并根据风电场节点电压与无功的关系,对雅可比矩阵进行修改,实现潮流计算与传统方法的并轨和一致性。应用模型和算法对风电接入后的烟台电网进行了计算分析,初步得到较满意的效果,也为进一步深入研究奠定了基础。     

含TCSC的电力系统潮流计算研究

为了寻找能够充分考虑FACTS元件对整个电力系统影响的潮流计算方法,在常规的潮流计算基础上,根据可控串联补偿器( TCSC)的工作原理和数学模型,采用节点等效注入功率法处理网络中的TCSC支路,建立了计及TCSC的潮流计算数学模型,并以TCSC所在线路的有功功率为控制目标进行潮流计算.通过潮流结果分析,可以证明该计算方法能够将TCSC的影响考虑到潮流计算中.在采用牛顿-拉夫逊法进行求解时,含TCSC的潮流计算与普通潮流区别不大,编程时做一下改动即可.通过比较,可以得出了在不同的线路安装TCSC后得到不同的潮流结果的结论,并对TCSC的最佳安装地点问题进行简单讨论.IEEE4节点系统和IEEE14节点系统的仿真验证了该计算方法的有效性.编程采用MATLAB语言,利用稀疏矩阵潮流算法形成导纳矩阵则节省了存储空间,加快了运算速度.     

大规模交直流系统潮流计算的实用化模型

给出了一种不发散的大规模交直流系统潮流计算的实用化模型.通过在交直流潮流方程组引入一组松弛量,将常规的潮流计算转换为松弛量平方和最小的非线性规划模型.在该模型中引入不等式约束以反映运行约束及直流控制方式.采用内点法求解该模型,减少修正方程的维数,使之与牛顿-拉夫逊潮流计算修正方程具有完全相同的维数,而且修正方程的系数矩阵具有对称正定特性.采片j近似最小度(approximate minimum degree,AMD)算法与改进平方根分解法来求解修正方程以提高程序计算速度.该模型具有如下特点:无需特殊的初值计算环节:能够适应具有大量小阻抗与负阻抗支路的系统;在潮流有解、潮流无解、可行域边界附近具有良好的、一致的收敛性.在6891节点含8同高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)线路的测试系统的潮流计算中验证了所提算法的有效性和高效性.     

配电系统非恒功率负荷潮流计算方法

针对配电系统中负荷的非恒功率特性对潮流计算的影响,提出一类改进的基于负荷电压-功率特性的配电网潮流支路前推回代法。算法线性收敛,计算速度快,计算结果能更准确地反映负荷实际电压特性对于各个节点电压和功率的影响。而且对算法收敛性进行分析和证明,给出算法的收敛判据,并证明当满足收敛条件时必存在唯一平衡收敛,说明恒功率潮流计算方法仅是该文提出方法的特例。在美国PG&E的69节点配电系统上的仿真结果表明,与恒功率支路电流法相比,在故障情况下该文提出的方法计算结果能更准确地反映出更多的系统信息,结果验证研究结论的正确性流计算方法相比,在故障情况下该文提出的方法计算结果能更准确地反映出更多的系统信息,结果验证研究结论的正确性和实用性。     

电力系统短路电流计算程序的改进

文章针对目前应用较多的电力系统短路电流计算程序中繁琐的输入输出操作，提出了相应的改进方法。在不改变原算法的基础上对源程序的数据输入输出模块进行了修改，将其移植到windows环境下应用，简化了操作过程，提高了计算效率。