考虑发电机励磁电流限制的改进连续潮流算法

连续潮流法是静态电压稳定分析中强有力的方法和工具。常规的连续潮流程序中,使用发电机无功出力最大值Qmax近似表征其无功出力限制。在实际系统中,发电机的无功出力受制于励磁电流的调节能力。从稳态角度出发,提出了使用发电机内电势Eq近似表征无功出力限制的处理方法,建立了考虑励磁电流限制的静态电压稳定分析模型,并提出改进的连续潮流算法。该算法在考虑发电机无功出力最大值Qmax的基础上,将无功出力达到最大值的节点视为有功、内电势恒定(P-Eq)节点。该节点根据有功出力、功角值以及机端电压对校正环节中的无功出力进行修正,更好地模拟了发电机在励磁电流限制下的无功特性。IEEE-30节点系统仿真结果证明了该方法的可行性和实用性。     

基于IPSO优化发电调度的静态电压稳定分析

发电机出力增长方式对静态电压稳定临界点有一定的影响,优化发电机有功出力是提高系统静态电压稳定的主要控制手段。文中对粒子群算法中惯性权重和加速常数进行改进,提出以发电增量作为连续潮流的控制变量,实现负荷增量在发电机间的最优分配。该方法以系统静态电压稳定下的最大负载为目标,基于改进粒子群算法优化发电机有功出力,以连续潮流法计算IPSO的适应度函数,确定发电机最优调度模式下的系统最大静态电压稳定裕度。应用该法对IEEE30系统的评估,验证了该方法的正确性和有效性。     

考虑发电机调度的电力系统输电能力的计算

提出一种考虑发电机有功出力调度的输电能力计算方法。该算法结合了连续性潮流计算方法和一些优化算法的优点,可由一个可行的潮流解出发,计算出各发电机有功出力随系统负荷增加时的变化情况以及考虑发电机调度时的系统输电能力,经过验证,该算法能有效地提高系统的输电能力,这对于在系统接近输电能力极限时如何通过调度发电机的出力,使系统维持一定的稳定裕度从而保持正常运行具有重要的意义。     

负荷特性对PV曲线的影响及追踪PV曲线的直接迭代算法

分析负荷特性对复杂系统等值PV曲线的影响,认为负荷特性及电源出力增长规律影响PV曲线;并分析追踪PV曲线的计及负荷特性广义潮流直接迭代算法.仿真分析结果表明该算法无需增加附加方程,能方便地分析负荷特性对电压稳定的影响,计算效率高.     

交直流互联系统节点PV曲线的求取

针对交直流互联系统电压稳定性的计算问题,给出了交直流互联系统各节点PV曲线的求取方法。该算法采用基于统一迭代法的连续潮流法,在临界点附近采取缩小步长的策略,可以精确求出整个PV曲线并得到精确临界点。研究了负荷和发电机出力的不同变化方式及各种直流控制方式对PV曲线的影响等问题,并做了系统实例计算。计算结果表明,文中提出的算法能快速完整地得到交直流互联系统PV曲线。     

考虑电压稳定性约束的输电能力综合计算

在分析原-对偶内点法和连续性潮流方法计算系统输电能力各自优缺点的基础上．将两者结合,提出了一种系统输电能力的综合计算方法。该方法用原-对偶内点法优化得到的发电机出力值为连续性潮流方法提供最优的发电机出力方向。并用连续性潮流追踪系统从初始运行点到电压崩溃点的过程中各离散事件的变化过程,控制其向最优值靠近,从而提高系统的输电能力。对IEEE-14,30,118节点的算例做了测试,试验证明,该算法既能获得更大的输电能力,又能模拟系统实际运行状况,是常规的连续性潮流方法的完善。     

获取电力系统运行方式的约束潮流方法

提出一种获取电力系统运行方式的约束潮流方法。该方法通过松弛多台发电机出力来提高潮流解域,再利用对松弛发电机出力及节点电压幅值进行限制来保证潮流解的合理性。将约束潮流模型转化为非线性优化问题,用原对偶内点法进行求解,即可获得电力系统的一种可行运行方式。该方法对于病态潮流可以扩大其收敛域,对于潮流无解问题,可以根据发电机出力完全松弛时的潮流解来调整其它发电机出力。在增广直角坐标下,该方法求解所用海森矩阵全为非常稀疏的定常矩阵,可提高程序设计效率。IEEE 118节点系统和陕甘联网系统的仿真结果证明了所提方法的有效性和灵活性。     

一种基于粒子群优化算法的转移潮流控制策略

首先利用网络参数和广域信息量推出电网支路负荷与节点注入负荷相关系数矩阵,对发电机及切负荷点进行分组;然后利用粒子群优化(PSO)算法对发电机加出力总量和减出力总量以及切负荷总量进行优化;再利用发电机及切负荷点的分组信息对已优化的发电机加出力总量和减出力总量以及切负荷总量进行合理分配,形成相应的有功转移潮流控制策略,从而达到对有功潮流精确控制的目的。该方法可以对单支路或多支路切除造成的支路过载进行精确的调整与控制,而且计算简便,快捷。通过对新英格兰39节点系统的数字仿真,验证了该方法的有效性和快速性,表明该方法具有较好的应用前景。     

考虑电压因素的电力系统输电阻塞调度

针对开放输电环境下出现的由于电压稳定因素造成的输电阻塞问题,提出了一种考虑电压稳定的输电阻塞调度方法.该方法在传统的最优潮流优化算法的基础上,用负荷裕度指标作为系统电压稳定性的指示器,结合连续潮流算法对系统在正常状态和N-1事故状态下的电压稳定性进行分析,如果出现由于电压稳定约束造成的输电阻塞问题,将计算发电机有功出力对负荷裕度的灵敏度指标,以此作为依据调节发电机有功出力来增大系统负荷裕度,解决输电阻塞问题.该算法在6节点系统的应用效果表明了其有效性.     

电力系统功率分配的解析模型和算法

基于顺流分配矩阵提出一种有效快速的潮流跟踪解析模型及求解算法,并给出顺流分配矩阵、发电机出力矩阵和负荷矩阵等的构造方法及其相互间的关系,以此计算潮流跟踪分配系数矩阵,即可建立发电机对负荷分配的解析模型及求解算法.该模型直接解析表达了发电机出力与负荷功率间的解析关系,且可给出发电机对线路的功率分配关系.文中用定理证明了算法的正确性,保证了算法的可行性.该模型不需任何分摊原则,如：比例分摊原则等,而是通过矩阵分析直接得到解析模型.应用IEEE-14、IEEE-RTS系统及改变的IEEE-14环流系统证实了算法的有效性和正确性;同时,算例还证实了文中方法可用于无环流网络和环流网络,拓展了算法的应用范围.     

An improved fast decoupled power flow model considering static power–frequency characteristic of power systems with large‐scale wind power

Large‐scale wind power (LSWP) integration may cause significant impact on power system frequency, so it is necessary to take frequency regulation issues into account in power system steady‐state operation analysis. An improved fast decoupled power flow model considering static power–frequency characteristic of power systems with LSWP is proposed in this paper. In this scheme, the active power of generators and loads are presented with their static power–frequency characteristics. The slack bus degenerates to the nodal voltage phase angle reference bus of the system, and all the generators with frequency regulation capability participate in unbalanced power regulation. The power flow calculation results can reveal the impact to the system frequency of operation mode change and load variation, and present the output adjustment of the generators. The proposed model can be solved conveniently by the block solving technology based on the fast decoupled power flow algorithm. The scheme presented in this paper has been tested on the IEEE standard 30‐bus test system by simulating basic operation and primary and secondary frequency regulation of the generators, which demonstrated the validity by the method. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

含风电场电力系统随机有功优化潮流计算

将风机出力、负荷变动的随机性引入经典最有潮流模型中,以发电费用最小为目标函数,对约束条件（如发电机出力限制,线路潮流等）以机会约束形式进行描述。蒙特卡洛模拟嵌入遗传算法的方法来解决该优化问题,以IEEE30节点系统为例说明该方法的有效性和可行性。     

A study of autonomous reactive power control method for distributed power generators to maintain power quality of the grid

Distributed power generators, such as cogenerators and renewable energy systems, have continued to advance and their penetration capacity is increasing. However, they may cause power quality problems in voltage regulation because of the reverse power flow. At present, when the distribution line voltage exceeds the limit value, distributed generators control reactive power to reduce the voltage, and if the reactive power output is not enough, they reduce the active power output. Therefore, an imbalance of active power output between distributed generators may occur because the voltage of generators varies by location and generators at lower voltage locations do not control the reactive power. A power control method for distributed generators needs to be established to solve these problems. In this study, an autonomous reactive power control method of sharing reactive power between distributed generators is proposed. The availability of this method is discussed experimentally and its applicability area is considered analytically by use of a model distribution system. © 2006 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于最优潮流的实时无功辅助服务定价分析

从发电机的功率运行极限出发,分析无功功率的生产费用曲线。基于最优潮流以有功功率和无功功率生产费用最小为模型、以IEEE30节点系统为算例,总结出无功电价与无功负荷大小并不呈正比关系,而是受无功源距离远近的影响,验证该定价方法能够在比较合理的电价水平上保证有功功率和无功功率生产投资费用的有效回收。在概括国内外研究成果的基础上提出无功定价的研究方向。     

基于电网计算数据库与SCADA的潮流文件实时生成系统

该数据库是以二维自由表为基本存放数据的形式,将电力系统的设备参数按设备类型存入表中,并在PDSB的基础上实现与SCADA数据交换的功能。开发了实时生成潮流文件的系统,该系统基于PDSB的数据,结合SCADA实时得到母线负荷、发电、实际运行的网络结构等数据,快速准确地生成某种格式的潮流文件,作为系统稳定分析的源文件。     

考虑线路潮流波动对母线电压影响的特高压交流电网电压控制策略

为了提升特高压交流电网母线电压的控制效果,根据特高压电网建设现状,分析了线路潮流波动对母线电压的影响,提出了以削弱电网潮流波动对特高压母线电压影响程度为最终目的,以电压控制实际值与目标值之差最小和系统动态无功储备增量最大为目标函数的控制策略.针对线路无功潮流对母线电压的影响,在目标函数中引入变电站间的无功电压灵敏度系数...     

电压稳定分析的潮流算法研究

研究了一种新型的用于电压稳定分析的潮流算法,它可充分考虑电力系统各种类型元件的模型,将常规潮流方程与动态元件的状态方程联立求解,同时解出系统中各个节点的电压、相角以及各种动态元件内部的状态变量。它考虑了系统中各种极限情况,消除了对于PV,PQ及平衡节点等的假设,使计算结果更加接近于系统的实际运行情况。采用上述潮流模型的连续潮流算法,对一个试验系统进行了电压稳定临界点的计算,并与常规潮流算法进行了比较。     

逐步二次规划法在约束潮流中的运用

约束潮流就是当系统的结构、参数及负荷情况给定时，通过选取控制变量，找到能够满足所有运行限制的潮流分布。文中运用最优潮流算法计算约束潮流，将有功、无功出力以及电压值作为控制变量，并使用逐步二次规划法对其进行求解。给出了有关的数学模型和计算流程，介绍了处理Maratos效应的一种的灵敏度算法。中国电科院8机22节点系统和IEEE—118节点系统的计算结果证明了使用SQP方法计算约束潮流的有效性。     

基于源-荷功率动态匹配的海上平台电力系统静态电压稳定分析

对海上平台电力系统进行静态电压稳定分析是保证其安全性、可靠性的前提.针对海上平台电力系统多平衡节点特征,基于透平发电机组和旋转负荷群的源-荷特性建立计及源-荷功率动态匹配特性的扩展连续潮流模型;针对海上平台电力系统的机组小容量特征和旋转负荷的生产要求,基于机组出力和节点电压的限值确立静态电压稳定分析边界约束;推导扩展连续潮流增广雅可比矩阵,提出基于牛顿-拉夫逊法的静态电压稳定分析方法.对某海上平台电力系统的静态电压稳定分析结果表明,与传统牛顿-拉夫逊法相比,所提方法不仅能找出随负荷增加的电压薄弱节点,且能给出各机组适应负荷增加的出力值.     

Improved multilevel bipartitioning for controlled power system islanding

Nowadays interconnected power systems work close to their limits because of increased economic benefits. If a severe disturbance occurs in any part of the interconnected power system, it can be propagated through it. If no intelligent supervisory action is taken, a power system may be driven into an emergency state which could either cause system collapse by natural islanding or total system blackout. One possible measure to be put in effect in an emergency state is controlled power system islanding. In this paper, our previously proposed multilevel approach for controlled islanding is improved by using slow coherency grouping of generators in the aggregation phase. The approach has been applied to the IEEE 118 bus power system. The results indicate that the best partitioning of the power system is obtained with minimum generation/load imbalance in the islands, and with the coherent groups of generators maintained in each island making the restoration easy. A comparison of the computational complexities involved in the spectral, multilevel kernel k‐means and the improved multilevel approaches is made by applying these methods to the IEEE 9 bus, the IEEE 30 bus, the IEEE 39 bus, the IEEE 57 bus, the IEEE 118 bus, the IEEE 300 bus, the 2383 bus Polish and the 2746 bus Polish power systems to show the suitability of the proposed approach for controlled islanding of large‐scale power systems. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.