一种多分区互联电网分布式无功优化算法

电网互联进程不断加快和系统规模的不断扩大对互联电网无功优化计算提出了更高的要求。提出了一种基于子网边界节点等值注入功率的多分区互联电网无功优化分布式协调优化算法。基于电网监控分层分区的特点,通过建立保留分区间联络线的简化外网模型,将子网间边界向量相等的耦合约束转化为边界节点注入功率修正方程的等式约束。构造边界节点电压加权修正的外层协调环节,依靠等值注入功率和对应边界节点电压向量的数值更新与传递实现全网无功优化问题的分布式求解。该方法有效地降低了协调层的参与度,进一步提高了子网无功优化的独立性,符合无功优化和控制的本地性要求。对多个IEEE试验系统进行了数值仿真测试与分析,结果表明方法具有良好的有效性和适用性。     

基于异步迭代模式的电力系统分布式状态估计方法

互联电网安全运行所要求的一体化建模与计算对分布式状态估计提出了新的要求,为了给后续的基于异步迭代模式的分布式能量管理系统高级应用提供一个较为精确的基态计算模型,也为解决传统两层式状态估计中出现的边界失配量较大的问题,提出了一种基于异步迭代模式的分布式状态估计方法。该方法基于等值网等值量测修正思想,通过构建关于边界状态量的不动点迭代格式,实现基本的分布式状态估计方法;通过在异步迭代过程中,强制外网等值量测数据为非坏数据,再经协调计算,借用外网量测信息解决了内网靠近边界区域的不良数据难以辨识的问题。以IEEE 118节点系统为标准算例进行测试,测试结果验证了所提方法的有效性。     

基于子网边界等值注入功率的异步迭代分布式潮流算法

电网互联而管理体制的分层分区对互联电网分布式潮流计算提出了实际需求。文中提出一种基于子网边界节点等值注入功率的异步迭代分布式潮流算法。不同于Ward等值模型,提出仅保留区域联络线的子网的简化外网模型,避免了计算前的网络化简等值工作,减轻了协调层的参与程度和计算量,具有更好的分区独立性。采用异步迭代模式,通过交换内外边界节点的电压来更新外边界节点等值注入功率。对多个IEEE标准算例进行测试,并与其他方法进行比较,结果表明,所述模型和方法是有效的,适合在线应用。     

基于KKT条件分解的互联电网分布式状态估计算法

分布式状态估计可用于在线生成互联电网一体化潮流断面.针对无约束优化问题描述的全网状态估计,提出了一种新的分解协调算法.采用节点撕裂法对互联电网进行切分,将全网状态估计问题的KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件方程分解为协调侧和分区侧2个部分.在边界节点状态给定情况下,各分区电网可独立求解分区侧KKT条件方程,获得自身状态估计结果.此时,若协调侧KKT条件方程的残差满足设定条件,则可判断全网状态估计收敛.由此出发,可构建全网状态估计分解协调计算模型,通过求解协调侧KKT条件方程获得边界节点状态修正量,从而调整分区状态估计结果,使其达到一致收敛.文中分别采用JFNG(Jacobian-free Newton-GMRES (generalized minimal residual))算法和逆Broyden拟Newton法这2种方法实现协调侧KKT条件方程求解过程.IEEE 14节点系统、IEEE 39节点系统和实际电网1 165节点系统的测试结果证明,所提出的分布式状态估计算法具有较高的准确性、收敛速度和计算效率.     

外网扩展电压源支路Ward等值模型及其在状态估计中的应用

随着互联电网建设的加强,各区域网络之间的联系日益紧密,在内网状态估计时考虑外部电网的影响已成为一种趋势。现有的基于外网扩展Ward等值的状态估计方法,不仅需要外网提供等值阻抗参数,还需要等值状态信息,同时要求等值状态和内网状态在采样时间上保持一致。在实际系统中,互联电网一体化的计算周期和内网独立状态估计的计算周期难以保持一致,从而易因采样时间的不同步而使外网等值状态和内网不匹配,给内网状态估计带来较大误差。鉴于此,在已有的外网扩展电压源支路Ward等值模型的基础上,提出了等值阻抗参数和状态参数的计算方法。该模型与扩展Ward等值相比,相同之处是等值阻抗支路的结构及其参数,不同之处是等值注入功率。后者在边界节点,前者在等值电源节点。相应所提模型的等值状态信息只有等值电源节点的电压和功率,该状态量可以基于节点功率平衡方程仅通过边界节点的内网电压和支路功率来确定。因此,所提模型的状态量与内网的状态量完全匹配,不存在扩展Ward等值的状态不匹配问题,从而可以大幅度提高含外网等值独立内网状态估计的精度。同时,所提模型继承了扩展Ward等值的阻抗支路结构与参数,因而在全网信息已知时具有与扩展Ward等值相当的等值精度。IEEE39节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

PMU在多区域互联系统状态估计中的应用

利用PMU和SCADA (数据采集与监控系统)组成混合量测,提出一种基于PMU量测多区域互联系统状态估计方法.从通过对角块加边模型(BBDF)的方法对大规模系统进行分区出发,在各区域内部单独进行状态估计的基础上,推导通过区域间数据交换得到修正的各区域外网戴维南等值,进而利用边界条件构造基于边界节点状态量的状态迭代模型,并通过不断修正各子系统相应的外界节点状态得到整个系统状态估计结果,通过6机25节点系统的仿真结果,验证了算法的有效性及优越性.     

基于电网分区的分布式输电能力计算

结合电网中的不同电力公司所辖电网具有相互独立且互联的特点,提出一种适于大区域互联电网的分布式输电能力协同计算方法。该方法通过分解－协调模型实现互联电网的解耦,采用增广拉格朗日法和辅助问题原理实现输电能力按地理分区,形成一个迭代形式的分布式输电能力计算框架,迭代中通过交换边界节点信息将互联外网信息反映到各分区的计算中,各地的子网络计算相对独立。新英格兰10机39节点测试系统证明该文所提方法的有效性。     

基于伪量测型协调变量的分布式状态估计算法

电力系统状态估计在实际工程中通常由各控制中心采用区域状态估计模式独立完成。考虑到在电网分层分区的控制管理模式下,多样化的电网信息本身就是按照分层分区的分布式模式采集的,分布式状态估计无疑是更加适应该体系的状态估计运行模式。利用集中式优化问题的一阶KKT条件分解技术,实现状态估计任务的分解。为保证在边界上相邻分区状态估计结果的一致性,引入描述边界协调项的等式约束。另外,将上述边界等式约束处理成零功率注入伪量测,以简化分区之间的数据交换,便于重用已有状态估计器。为了尽最大可能维持各个分区计算的独立性,该文给出了协调侧Lagrangian函数梯度的两步式计算方法,并结合Newton-GMRES算法完成求解。最后,通过IEEE标准系统的测试,验证了所提方法的有效性。     

基于联络线扩展区域分解协调的分布式并行状态估计

为适应互联电网日益复杂的结构形式和分层分区管理模式,采用联络线分区解耦方式对互联系统进行分布式状态估计计算。考虑到估计计算精度与计算效率的均衡,提出了一种将联络线扩展区域状态估计和灵敏度矩阵协调算法结合的分布式状态估计算法。设计分布式状态估计整体思路,一方面,在实现联络线分区解耦的前提下,完成分区层各子区独立状态估计计算和灵敏度矩阵求解,利用子区计算时机动态构建协调层联络线估计区域并完成并行状态估计计算;另一方面,根据协调层下发的联络线估计值和灵敏度矩阵,分区层各子区并行实现边界估计值不匹配量的协调修正计算。最后,通过IEEE 118节点、IEEE 30节点和实际互联电网的模拟仿真,验证上述算法实现分布式状态估计计算的优越性。仿真结果表明,采用该算法进行分布式估计计算,既具有较高的估计精度、收敛速度和计算效率,又可实现并行独立计算,避免集中式状态估计计算规模大、无法解决局部不可观测或不收敛的瓶颈问题。     

基于等值信息交换的分布式抗差估计算法

提出了一种基于等值信息交换的分布式抗差状态估计算法。各子系统通过等值计算将自身量测信息浓缩成等值信息,协调层收集各子系统的等值信息计算出边界状态量进而实现分布式状态估计。此外,在分布式算法基础上实现了分布式抗差估计。采用等价权原理将指数型目标函数抗差估计方法转换成变权重的加权最小二乘估计,并基于不动点迭代的方法进行求解。在求解过程中,等值信息随着权重值的变化而不断更新,子系统得以综合全系统信息进行抗差估计。最后,构造了多子系统算例和含不良数据的算例对算法进行测试。测试结果表明分布式抗差估计算法具有很高的计算精度和很好的抗差性能。     

浅议蓄电池选购、验收、使用和维护

本文从蓄电池的选购、验收、使用和维护的角度对提高蓄电池系统安全进行探讨。     

谐波及其危害与治理

从谐波的基本概念开始,阐述了谐波基本指标,谐波的危害、谐波的限制措施、谐波测量以及谐波治理等方面的知识并作了具体的分析。     

现代电力与FACTS＆DFACTS技术

现代社会正在进入以信息技术为先导的知识经济时代,要求作为信息基础的电力供应具有高可靠性和高动态品质。文章对现代的电能质量问题及其危害性进行了分析。在介绍国内电能质量控制技术研究发展现状的同时着重指出柔性交流输电（flexible AC transmission system,FACTS）及配电系统柔性交流输电（distribution flexible AC transmission system,DFACTS）技术是提高现代电图供应可靠性和动态品质的重要途径。文中还根据我国电力供求两方面的现状指出改善电能质量是一项系统工程并具有迫切性。     

德、法两国报刊、图书出版业考察有感

阐述了德、法两国报刊、图书出版业的发展趋势和概况,通过对欧洲书展和法、中文化交流活动的介绍,分析了德、法两国报刊、图书出版业的特点。结合宁夏的实际情况,借鉴国外先进经验,提出了本地区电力行业科技期刊的发展模式及思考。     

SF6断路器巡视维护及常见故障原因分析与处理

SF6断路器是电力系统中的一个重要设备。在110kV及以上电压等级中,最常用的开断电器是SF6断路器。介绍了其特点,总结了正常巡视检查定期维护的方法,分析了产生故障的原因,并提出了在出现常见故障时采取的措施,为电网运行管理部门预防该类事故提供参考,从而确保安全优质持续供电。     

阻尼、调谐或滤波等电抗器的标准和应用及电抗器IEC新标准草案

对《电抗器》JB标准与IEC、GB标准之间内容关系不明确之处进行了讨论,介绍了IEC标准中阻尼电抗器、调谐电抗器与串联电抗器三者的概念、标准和应用,同时对新标准IEC60076-6《电抗器》的草案进行了简要介绍。     

变电站与典型用户谐波分析和抑制软件的开发应用

分析了供用电系统中变电站谐波抑制及无功补偿的特点,总结了化工类、冶金类和计算机类用户等谐波源负荷谐波发生特点及补偿治理方案,在此基础上开发了谐波问题分析与抑制的仿真软件。采用所开发的软件,可仿真计算变电站第三绕组安装滤波器滤除中压侧谐波的滤波效益、补偿效果,进行滤波前后谐波电流、母线电压和电容器组谐波放大问题分析,校验电容器安全运行状况;也可仿真计算化工类、冶金类及计算机类用户谐波发生量及计算其所需补偿无功功率,进而设计出典型的补偿滤波方案。测试结果表明,该软件计算准确,运行稳定,使用方便。     

控制和仪表电缆的选型及应用

阐述了控制和仪表电缆的主要功能,并就近年来控制电缆的选择和使用中出现的一些新问题加以研讨,介绍了控制电缆的主要系列产品,以及不同运行电压下控制电缆的选用。     

在线稳定节能综合监控与预警系统的设计与应用

基于调度自动化系统平台,介绍了电网在线稳定节能综合监控与预警系统体系框架、功能模块以及主要特点。该系统在实时采集数据的基础上,可直观展示电网的稳定模式域、稳定裕度指标、稳定和网损的相对关系、无功补偿水平等电网运行状态信息,有利于调度员清晰直观了解电网运行态势。该系统可快速定位电网安全隐患,自动智能控制和语音预警。该系统的工程化实施,可大幅提高电网实时稳定节能综合监控和预警能力,实现电网的智能化调度。