中长期电压稳定准稳态时域轨迹追踪方法

提出了基于注入电流模型和节点功率平衡模型的中长期电压稳定准稳态时域轨迹追踪仿真方法,中长期电压稳定的动态过程相对暂态过程较慢,准稳态近似通过忽略暂态过程获得一系列的暂态平衡点来追踪电压变化过程。研究了处理元件极限的方法和更新雅可比矩阵的原则,比较了基于不同网络模型的2种准稳态仿真方法的优势、计算效率和适用范围。实际电力系统的仿真算例验证了上述方法的有效性和正确性,结果表明上述方法在电力系统离线和在线分析中具有很好的应用前景。     

基于半张量积方法与准稳态时域仿真的电力系统中长期电压稳定分析

提出了综合基于半张量积方法的非线性动力学稳定裕度指标与准稳态时域仿真的中长期电压稳定判定方法。建立了中长期电压稳定分析模型。该模型将短期动态平衡方程转化为代数方程,降低了求解稳定裕度指标过程中雅可比矩阵以及海森矩阵的计算复杂度。在此基础上,利用基于半张量积方法的中长期电压稳定指标分析中长期电压稳定性。新英格兰10机39节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

准稳态灵敏度的分析方法

定量剖析了常规灵敏度分析在实时控制应用中不符合电力系统实际的物理响应的局限性,提出了准稳态灵敏度分析的新方法,准稳态灵敏度的分析方法实用性强,能满足实时控制决策的要求。     

长期电压稳定准稳态仿真算法比较

详细论述了准稳态(quasi steady state,QSS)仿真和基于参数连续化技术的准稳态(continuation based quasi steady state,CQSS)仿真方法的基本思想。以3机10节点和新英格兰10机39节点系统为例,根据长期动态过程仿真结果对2种方法进行了比较分析,论证了在QSS仿真中引入负荷参数连续化思想的可行性,避免了求解描述动态负荷恢复过程的微分方程,缩短了计算时间;同时通过先预测后修正的方法提高了QSS仿真的收敛速度,即使系统运行点接近奇异诱导分歧点,通过选择适当的连续化参数仍能保持良好的收敛性。此外CQSS的仿真精度受发电机过励磁和电枢电流限制的影响。     

电力系统电压稳定灵敏度分析方法

灵敏度分析是基于潮流方程的电压稳定性分析方法之一，文中对灵敏度指标进行了分类，提 出了统一的计算方法，还给出了复杂系统的计算算例，探讨了实用简化计算的可行性，最后 就电压稳定灵敏度分析的基本问题进行了讨论。     

基于准稳态分析求取中长期电压稳定极限新方法

采用准稳态分析方法,通过一系列准稳态平衡点获得中长期系统轨迹,研究了考虑负荷需求增长模式和系统扰动影响下的中长期电压稳定极限。该算法通过选取连续变量使得在系统极限点附近具有良好的收敛性,能较准确地计算负荷裕度,兼顾了计算的效率和准确性。基于该算法首先研究了一类较简单情况,即只考虑静态负荷和由OLTC动作所反映的负荷恢复;然后考虑更为一般的情况,即系统中含具中长期恢复特性的动态负荷。最后给出了基于测试系统的仿真算例,验证了方法的正确性。     

基于准稳态模型的中长期电压稳定轨迹多项式逼近方法

针对电力系统中存在的影响中长期电压稳定性的可变参数,提出了一种基于准稳态模型的中长期电压稳定轨迹的多项式逼近方法,该方法可以利用所得的多项式逼近函数准确地分析系统参数的变化对中长期电压稳定性的影响。多项式逼近作为分析参数对系统状态影响的有效工具,其基本思想是用多项式近似地表示连续函数,文中在此基础上考虑电力系统中长期过程中的连续动态和离散动态,通过传统伽辽金方法构造出能够显式地描述系统变量与参数之间近似关系的多项式逼近式。与传统的线性化方法相比,由于文中所提方法可以描述系统的非线性特征,所以逼近精度有大幅提升,且方法的精度随着所选多项式基函数阶数的增加而提高。Nordic 74节点系统的算例分析结果表明该方法能在中长期电压稳定问题的研究中提供更准确的分析结果。     

电力系统电压稳定灵敏度分析方法综述

本文综述了灵敏度分析方法在电力系统静态电压稳定分析中的应用现地各种灵敏度指标进行了总结和评述，并提出了安装灵敏度分析的建议。     

基于修正轨迹灵敏度的模型预测长期电压稳定控制

针对现有基于轨迹灵敏度的模型预测紧急电压控制方法中存在的不足,引入指数型参考轨迹。考虑了当控制增量施加于系统后,初始状态改变对故障后各采样时刻轨迹灵敏度的影响。根据动态电压全过程仿真估算控制增量,对故障后各采样时刻的轨迹灵敏度进行修正,使修正后的轨迹灵敏度与实际的轨迹灵敏度趋于一致。为了满足紧急情况下快速控制的要求,制定了考虑控制代价的控制元件动态选取策略。新英格兰10机39节点系统的仿真结果验证了所采用的轨迹灵敏度修正方法和控制元件选取策略的可行性和有效性。     

协调二级电压控制对长期电压稳定的影响分析及改进

利用某大型受端电网的实时数据,借助时域仿真评估协调二级电压控制对其长期电压稳定性的影响。结果表明,若分区内具有较大可调无功裕度,则协调二级电压控制有利于提高电压稳定性,否则影响甚微。针对受端电网发生大扰动后往往无功容量不足的实际情况,提出一种基于轨迹灵敏度的紧急电压控制策略,能够实时地在调控范围内选择控制发电机,并能方便地同其他控制策略结合,以达到更优的控制性能。时域仿真结果证明,这种紧急电压控制策略在大扰动后能够明显提高系统的长期电压稳定性。     

基于改进轨迹灵敏度指标的动态无功优化配置方法

从轨迹灵敏度指标的物理意义出发,在详细考虑了动态无功补偿设备实际特性的基础上,提出了一种基于改进轨迹灵敏度指标的动态无功优化配置方法。IEEE39节点系统算例和广东电网某区域220 kV网络算例的仿真结果验证了改进指标的有效性。最后,应用改进后的方法对南方电网"西电东送"交流通道的动态无功优化配置问题进行了研究。     

根据量测轨迹计算轨迹灵敏度的卷积法

轨迹灵敏度刻画系统中某一参数、初始条件发生微小变化时系统动态轨迹的变化程度。轨迹灵敏度已应用于参数辨识、动态安全分析等电力系统研究领域。直接由定义计算轨迹灵敏度通常依赖于数值积分的方法,不仅计算费时,模型和参数的误差会影响轨迹灵敏度的计算结果,而且不能充分揭示轨迹灵敏度的物理本质。文中提出一种基于量测轨迹的轨迹灵敏度计算方法,可以克服上述缺点。将时域响应轨迹变换到复频域后,根据轨迹在复频域上的分析性质,证明了轨迹灵敏度可以表示为系统的阶跃响应轨迹与脉冲响应轨迹的卷积或它们的线性组合。电力系统算例表明所提出的方法简捷、有效、可行。     

基于轨迹灵敏度的电网最优无功控制策略研究

针对电网在故障后的电压稳定问题,文章基于轨迹灵敏度分析方法,提出一种新的对于电压稳定问题的无功控制策略。应用该方法,可以利用灵敏度信息,迅速确定最佳无功补偿点,并且能直接计算出所需的无功补偿量。相比于现有的方法,该方法具有过程简单、计算量小、控制结果精确的特点。文章给出了在10机39节点新英格兰典型电力系统上的算例,验证了所提出方法的高效性和精确性。     

基于统一灵敏度法的静态电压稳定预防控制

针对低电压校正控制和电压稳定裕度提高的预防控制采用不同的灵敏度指标和控制程序问题,提出了新的静态稳定预防控制方法。该法基于电压稳定灵敏度的等效分析,对电压校正和提高稳定裕度的控制措施进行综合排序,对不同类型的严重故障加入相应的控制约束,建立基于灵敏度的优化控制子问题实现对两方面的安全控制。在算法实现中,采用曲线拟合方法快速计算故障后的稳定裕度,并分析了提高算法效率的方法。该算法不需要计算零特征根的左特征向量,节省了计算量,且在临界点处能够提供相同的控制灵敏度排序。通过对实际的703节点系统仿真,结果验证了所提出的方法是有效的。     

灵敏度法求取戴维南等效参数的静态电压稳定分析

在戴维南等效模型基础上提出了一种求戴维南等效参数的新算法。该方法利用节点分压原理在初始状态下和在有功功率扰动下列方程组。由于该方程组是线性的,解时不需要迭代,不需要传统算法的两点或者多点潮流数据,计算量小。在负荷节点进行戴维南等效,利用电压灵敏度求得戴维南等效参数以后,利用阻抗模裕度和负荷裕度指标进行了静态电压稳定性分析。在IEEE-30和IEEE-57节点系统验证了该方法的正确性和有效性。     

根据量测轨迹计算多机电力系统轨迹灵敏度的新方法

轨迹灵敏度是电力系统动态安全分析的重要工具。文中提出一种多机电力系统中基于轨迹计算轨迹灵敏度的新方法。基于多机电力系统模型,构建了多机电力系统中轨迹和轨迹灵敏度之间的数学关系,提出了基于轨迹的轨迹灵敏度计算方法,仅基于轨迹之间的相互卷积即可直接计算多机系统轨迹对元件参数的灵敏度。对New England 10机39节点系统进行了仿真分析,结果验证了该方法的有效性。基于轨迹的轨迹灵敏度计算方法揭示了电力系统中轨迹灵敏度与轨迹之间的物理联系,可以避免仿真参数的误差对轨迹灵敏度计算的不利影响,为基于轨迹分析电力系统动态行为提供了新的途径。     

暂态电压安全预防控制优化的轨迹灵敏度法

建立电力系统暂态电压安全分析的微分代数方程组模型,并提出求解其预防控制优化问题的暂态电压安全约束最优潮流模型。在该模型中,暂态电压安全约束包括防止系统发生暂态电压失稳和暂态电压延时恢复2个方面;目标函数为系统运行费用最小;控制变量为发电机的有功输出、无功输出、有载调压变压器变比和并联电容器组投入电纳。基于轨迹灵敏度法,得到暂态电压安全约束函数与控制变量之间的近似线性增量关系,从而将优化控制模型转化为非线性规划模型。引入二次罚函数处理变压器变比和并联电容器组电纳等离散控制变量,并采用非线性原对偶内点法求得优化模型的解。对IEEE39节点系统的分析计算验证了所提出的优化模型和算法的正确性和有效性。     

中长期电压稳定时域仿真软件应用评估

大规模电力系统的中长期电压失稳是一个缓慢的过程,其发生和变化与系统中慢速元件的动态行为紧密相关,研究电网中长期电压稳定问题需要选择能够反映其动态过程的仿真软件。选择PSS/E、PSD-FDS、Eurostag、PSASP和DSATools 5种仿真软件,通过仿真实验、程序参数、应用案例的对比分析,在原理算法、计算规模、元件模型、接口界面和实际应用等方面评估了各软件中长期时域仿真的特点、功能和适用范围,结果表明,PSD-FDS拥有更适合中国电力系统的模型库和数据格式,在实际系统中应用也更广泛,较其他软件更适用于中长期电压稳定研究。