考虑地理属性的大电网典型输电断面搜索方法研究

针对大电网节点数目多、网架结构复杂、难以在线监控的问题,研究了一种考虑地理属性的典型输电断面搜索方法。以系统中厂站节点的地理属性为基础,划分初始分区,并对各分区的边界节点进一步优化调整;采用基于图论矩阵运算的割集算法搜索电网输电断面,将安全裕度小的输电断面视作典型输电断面并作为电力系统重点监控对象。以某省电网及其局部网架为算例,经过电力系统分析综合程序PSASP大量测试,证明了所提典型输电断面搜索方法的有效性。     

考虑风电接入的电压控制区域修正方法研究

传统的电压控制区域（VCA）划分会随风电出力的波动而发生变化,为了获得能够适应各种风电出力的稳定分区,提出一种考虑风电接入下电压控制区域的修正方法。首先,为了研究风电出力的波动性对分区的影响,将风电出力概率分布离散化为多个场景,研究每个出力场景下的潮流、分区。其次,利用雅可比子矩阵建立含有功因素的灵敏度矩阵与电气距离矩阵,采用凝聚的层次聚类法对风电出力不同断面条件下的PQ节点分区。通过Q-V曲线的极小值将与PQ节点无功限值一致的发电机组也归为一组,再利用灵敏度法将剩余的PV节点逐次划分获得全网分区。最后,通过识别VCA边界,利用断线分析法将电压波动不一致的边界节点重新划分,从而提升区域之间的电压解耦程度,实现区域的拓扑优化。将IEEE39节点系统处理为多个风电出力场景,并对每个场景的出力断面进行仿真分析。结果表明,所提方法能合理体现由于风电出力波动导致的分区变化,并可修正不同出力场景下的分区变化,可为系统各区域的电压稳定控制提供条件。     

基于谱聚类与评估机制的供水管网DMA分区方案

为解决供水管网DMA分区研究中算法原理和人工经验不能紧密结合的局限性,提出了基于谱聚类算法结合评估机制的供水管网DMA分区方案,该方案以谱聚类为主要理论基础,利用高斯核函数将节点间的图距离转化为结构相似度,获得管网节点的一次划分结果,并在此基础上引入代价评估机制对管网节点进行调整,从而获得符合管网规划目标且代价更优的D...     

多馈入直流系统的多目标分区规划

多回直流之间协调规划的必要性提出了多馈入直流系统电网分区问题.本文提出一种多目标分区方法,用量化指标分析并建立了几种需要协调和互补的关系.根据图理论,将直流分区问题转换为图切问题,并利用谱聚类算法求解.最后,以实际多直流系统为例,验证了该方法的可行性和有效性.     

基于复杂网络理论的受端电网分层分区

提出了一种基于复杂网络理论的受端电网分层分区方法,采用社团网络分区中的Normal矩阵谱平分法,结合K-means聚类算法形成备选分层分区方案,保证了同层区电网内紧密的电气联系。同时,将模块度指标和无功储备校核法引入分层分区算法流程中,使备选结果满足实际电网对电气距离及电能质量的要求。另外,为了从备选方案中选取较优的分层分区方案,在建立分层分区综合评价指标体系的基础上,将灰色关联序分析法与层次分析法相结合,形成层次分析-灰色关联组合权重分析法,使电网分层分区结果更客观,更可信。采用IEEE 39节点标准测试系统对所提分层分区方法的可行性和效率进行仿真计算和验证。分析表明,该方法能够快速有效地获取合理的分层分区方案,为电网分层分区工程实践提供理论支撑     

电力系统预想事故筛选的一种快速数值积分算法

提出了一种基于Duhamel积分的电力系统暂态稳定数值积分算法,这种算法将描述电力系统暂态过程的非线性微分方程组,表示为线性部分和非线性部分。通过合理地选取线性部分的系统矩阵,并用一个线性可积函数去逼近非线性部分,得到了一种二阶显式单步的暂态稳定数值积分算法。该算法的局部截断误差与改进欧拉法和隐式梯形积分相当,而计算量只有改进欧拉法的二分之一、不到隐式梯形积分的三分之一。新英格兰10机39节点系统和IEEE 145节点系统测试结果表明,该算法可应用于大规模电力系统的预想事故筛选。     

基于改进FCM聚类算法的清洁能源典型场景构建

电力系统的中长期规划和经济运行优化需要考虑能够反映清洁能源历史数据特征的典型场景,提出了一种基于改进FCM 聚类算法的清洁能源典型场景构建方法,并将其应用于含清洁能源的电力系统运行成本优化中。以浙江省某地区电网为例,在电力系统运行成本优化领域对比基于改进FCM 聚类算法与基于全年时序法、典型日法的场景构建方法的性能优劣。研究结果表明,提出的改进聚类算法的清洁能源典型场景构建方法兼具计算精度与效率,具有实际应用价值。     

基于暂态数据戴维南等值参数辨识的时变广义短路比计算方法

广义短路比能有效反映多馈入直流系统受端交流电网的强度,其计算通常基于直流馈入节点处受端交流电网的戴维南等值导纳矩阵,忽略了交流电网各元件动态对电网强度的影响。本文提出了一种基于暂态数据戴维南等值参数辨识的时变广义短路比计算方法,将隐含系统元件动态特性的端口节点电压与注入端口节点功率作为辨识数据,基于多端口戴维南等值模型与最小二乘法辨识受端交流电网时变导纳矩阵,进而计算出时变广义短路比,准确地反映了系统动态对受端交流电网强度的影响。最后,以单馈入直流系统算例验证了方法的精确性,以某省级电网算例验证了其实用性,分析了负荷动态特性对时变广义短路比的影响。     

基于改进K-means算法的坝体保温效果时空聚类分区评价方法

在高寒地区修建混凝土拱坝,超低极端气温和超大年内温差等环境温度荷载是影响混凝土结构拉裂破坏的关键因素,因此分析结构内部温度变化规律,开展长期保温防裂措施的效果评价意义重大。为解决传统保温效果评价过程中温度场蕴含规律和模式复杂,难以量化对比的问题,提出了一种基于时空聚类数据挖掘的混凝土坝保温效果分区评价方法,即以多测点时空监测数据为输入,以改进的K-means聚类算法为分区手段,通过有效性函数自动确定聚类数,降低聚类分析结果对参数的依赖性,解决了保温效果评价分区时聚类数目难以确定的问题。实例应用表明,该方法可对大体积混凝土内部温度测值和规律进行有效分区,能充分反映合理实施保温措施和维护保温材料完好对结构运行的重要性。     

基于虚拟阻抗的复杂配电网故障区段定位新方法

针对含分布式电源的复杂配电网故障区段定位的问题,提出一种基于虚拟阻抗的故障定位新方法。首先以区段为单元识别畸变节点的故障信息,采用尝试赋值法校正畸变节点的故障信息;然后利用区段端节点过流信息初步判定故障位置,将故障区段端节点间的虚拟导纳值用0表示,非故障区段端节点间虚拟导纳用1表示,进而形成能反映节点间连通性的节点虚拟阻抗矩阵,根据故障电流的流通路径最终确定故障区段位置。具体算例验证表明,该方法具有故障定位准确、效率高的特点,可以满足复杂配电网的多点信息畸变校正和多重故障的故障区段定位。