基于二分法确定电压稳定薄弱点无功补偿容量的新方法

为避免电压崩溃事故的发生,本文基于潮流方程的雅克比矩阵的最小奇异值分析,将最小奇异值及其对应的右奇异向量用于电压稳定薄弱节点的分析及无功补偿点的确定。通过二分法逐步逼近电压稳定薄弱节点的最佳补偿容量,对每次补偿后的右奇异向量中的最大元素确定新的电压稳定最弱节点进行无功补偿,经过反复排序及相应的无功补偿,提高节点电压的稳定性和系统的负荷裕度。同时,以New England 39节点系统发生N-1故障为例进行分析,分析结果表明,通过对电压稳定薄弱节点29,28,26,27的4次无功补偿后,电压幅值由原来的0.938 9,0.976 1,0.997 9,0.999 6提高到0.989 7,1.028 3,1.037 1,1.029 9,系统的负荷裕度由原来的4%提高到10%,达到了系统的负荷裕度要求,提高了节点电压的稳定性,验证了该方法的可行性和准确性。该方法直接简单,易于实现,避免了无功分配及优化等复杂计算。     

基于灵敏度分析的交直流配电网无功补偿策略

通过无功补偿可以优化交直流混联配电网的电压分布,减少网络损耗,增大电网安全裕度,提高供电可靠性.在此背景下,为实现交直流混联配电网无功功率的定向补偿,直观地刻画系统的电压薄弱点,提出基于灵敏度分析的交直流混联配电网无功补偿方法.首先基于交替迭代法进行交直流混联配电网潮流计算,以获取潮流收敛后的雅克比矩阵,据此计算节点电压变化关于无功注入的灵敏度,选择灵敏度最大点作为无功补偿接入点;然后以系统低功率因数为目标,确定接入点的无功补偿容量;最后对某11节点系统进行算例分析,计算结果与和声算法相比,该方法计算耗时更短,补偿效果更优.分析结果表明该方法能以最小的补偿容量最大程度地提升系统电压水平,有效降低系统网损.     

计及风光出力相关性的静态电压稳定概率分析

基于Copula函数和非参数核密度估计,建立计及风光出力相关性的离散联合概率分布,针对不同状态进行连续潮流计算,得到节点电压、系统负荷裕度和临界电压的离散概率分布,采用半不变量和Gram-Charlier级数拟合负荷裕度和临界电压的分布曲线。以风电场和光伏电站接入IEEE14系统为例对本文方法进行验证,与蒙特卡洛模拟法和随机响应面法进行比较,结果证明所提方法的正确性和精度,并对风光不同相关性进行仿真分析。最后以节点电压方差、临界电压和负荷裕度均值为指标对系统电压稳定进行分析,对系统薄弱节点进行无功补偿以提高电压稳定性。     

电力系统电压静态稳定性分析的特征谱分解法

本文基于矩阵的特征谱分解，阐述了一种电压静态稳定性的分析方法．该方法能够定量地给出系统电压的静态稳定裕度，并能够直接给出稳定裕度对系统状态变量和控制变量的灵敏度．文中还详细地给出了稳定裕度的计算过程且在算法上应用了雅可比矩阵的稀疏特性，有效地节约了计算机时和内存．     

大规模新能源并网下SVG协同风电场的电压精细化控制策略

新能源大规模并网下,区域电压合格率降低的问题越来越显著,其主要原因是新能源自身不稳定性和有待改进的控制策略.首先以提高区域电压精度和稳定性为目的,详细计算DFIG无功限度,并考虑过电流因素,进一步更正DFIG无功下限;然后改进DFIG机组控制结构,将GSC无功容量计入DFIG无功补偿中,使风电场在保留最大有功的同时,深度发掘无功潜能,提高风电场无功补偿能力,并结合SVG设计出协调控制策略,既能保留SVG灵活补偿能力,又可使风电场提供无功支撑,分担SVG补偿负担;最后通过分析灵敏度、无功裕度等参数,设计区域无功调配策略,进一步完善电压精细化控制策略,并通过两区域并网系统验证整套控制理论.     

含TCSC结合DCPF与改进BFA的最大静态电压稳定裕度计算

为了研究电力系统的静态电压稳定问题,提出以最大负荷裕度作为目标函数。基于动态连续潮流法(DCPF)作为潮流计算方法建立数学模型,解决了连续潮流中由于平衡节点的选择不同而使得负荷裕度差别较大的问题,结合细菌觅食算法(BFA)作为寻找最优控制变量组合的优化算法,将最优控制变量带入DCPF以求取最大负荷裕度,并在网络中加入TCSC作为阻抗补偿装置,通过控制无功功率分布以达到改善静态电压稳定的目的。以灵敏度参考,通过对TCSC安装位置寻址以提高负荷裕度,并通过对BFA的改进以改善算法的优化速度与精度。应用该计算方法、研究策略,以IEEE 14节点为例,对最大静态电压稳定裕度进行求解,以验证网络中在安装有TCSC的前提下,结合DCPF与改进BFA对静态电压稳定裕度的改善有效、可行。     

基于安全校核的静态电压辅助决策的实用化研究

通过提出一种基于安全校核的静态电压辅助决策实用化方法来提高电压稳定极限,对保证电网安全运行有重要意义。电压稳定辅助决策将提高电压稳定功率极限的需求转化为电压幅值变化,以分组式补偿器投切和连续式无功源的调整为手段,用区域母线幅值对无功注入的灵敏度作为满足电压变化的媒质。为得到经济合理的安全措施,将分组式无功补偿器的动作次数最少和连续式无功源调整量最少作为优化目标,母线幅值变化范围和无功源的调整范围作为约束条件,构造线性混合整数优化问题。将发电机有功调整和切负荷作为备用手段,以确保将电网调整至有足够的电压稳定安全裕度。辽宁电网调度的应用效果证明了辅助决策的实用性。     

基于改进遗传算法的电网无功补偿优化控制研究

电网无功功率补偿优化控制是一个多元非线性动态约束问题,传统的电网无功补偿非线性规划方案都需要精确的数学物理模型,且各参变量间的协调性较差,很难满足电网多目标优化控制的工程需要.利用改进蚁群算法分布式协同组合优化的思想,建立以电压越限畸变为惩罚函数,以电压和无功补偿综合满意度为目标函数的电网无功补偿优化控制模型.实例仿真试验表明,基于改进遗传算法的电网无功优化控制模型,通过自适应的目标函数最大路径寻优,获得电网无功功率补偿装置较优越的无功补偿组合,提高了电网无功补偿的综合效率,有利于系统电压的稳定性,为电网无功优化提供了一个新的智能运算模型.     

基于支路电压稳定度的电力系统无功补偿点选择

根据单支路稳态运行时所要满足的条件,讨论临界电压崩溃的3种情形,并应用图形直观地表示系统的电压稳定域．根据所定义的电压稳定度计算公式可快速筛选出系统的薄弱支路,若在该支路的受端安装静止无功补偿器,可以提高节点电压值及支路运行的稳定性．以IEEE5节点算例说明对此求出的电压薄弱点进行无功补偿后,不仅维持了系统的无功功率平衡,而且也提高了该电网的电压质量和系统的稳定性．     

基于等效电气距离的电压稳定性指标计算

电力系统电压稳定问题的难点在于薄弱节点的确定和临界状态及其稳定裕度的求取.基于功率传输路径和静态等值的思想,采用局部电压稳定指标L确定电力系统薄弱节点,利用相对电距离计算电压稳定裕度,IEEE 39节点系统和山东电网的实际算例表明,该方法物理意义明确,计算速度比较快,适用于电压稳定性的在线检测     

Security region based real and reactive power pricing of power system

This paper develops a novel model and an algorithm of security region based real and reactive power pricing of power systems. In the proposed model, the reactive power production cost is represented as the opportunity cost. The static voltage stability region in the cut set power space (CVSR) and the practical dynamic security region (PDSR) in the injection power space are used to represent the constraints of voltage stability and transient stability, so that the consideration of this kind of constraints in the optimization becomes very easy. In the proposed algorithm, a decoupled optimization and iteration method of active power production cost and reactive power production cost is suggested. According to the K-T optimality conditions, the prices of active power and reactive power, and the different components corresponding to the concerned security constraints are derived. The components of spot prices can reflect the influence of different node power injections on each kind of security constraints, so that through the node price all of the participants in power market can be stimulated to take an active part in maintaining the system security. An illustrative example on the New England 10-genetator 39-bus System is used to demonstrate the proposed method. Supported by the key research project of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50595413)     

Chaos quantum particle swarm optimization for reactive power optimization considering voltage stability

The reactive power optimization considering voltage stability is an effective method to improve voltage stablity margin and decrease network losses,but it is a complex combinatorial optimization problem involving nonlinear functions having multiple local minima and nonlinear and discontinuous constraints. To deal with the problem,quantum particle swarm optimization (QPSO) is firstly introduced in this paper,and according to QPSO,chaotic quantum particle swarm optimization (CQPSO) is presented,which makes use of the randomness,regularity and ergodicity of chaotic variables to improve the quantum particle swarm optimization algorithm. When the swarm is trapped in local minima,a smaller searching space chaos optimization is used to guide the swarm jumping out the local minima. So it can avoid the premature phenomenon and to trap in a local minima of QPSO. The feasibility and efficiency of the proposed algorithm are verified by the results of calculation and simulation for IEEE 14-buses and IEEE 30-buses systems.     

基于线性规划算法的配电网无功补偿优化规划

无功补偿优化规划在配电网规划设计中主要考虑的优化目标网损最小、投资最省、综合经济效益最大等。对不同的目标,采用不同的无功配置规划。文中建立了针对配电网络的线性规划求解法的数学模型,以综合经济效益最大为目标函数,以无功平衡、电压为约束条件,结合无功潮流的最优化,计算出运行参数后通过多次迭代计算可获得最佳无功优化。     

模糊熵权法和CCPSO算法的含风电场电力系统多目标无功优化

研究了含双馈风电机组的电力系统多目标无功优化问题,分析了双馈风电机组的无功特性,将风电场作为连续的无功调节手段参与电力系统无功优化. 提出一种基于模糊商权法和组合混沌序列动态粒子群算法（CCPSO）的多目标无功优化方法. 利用模糊熵权法解决主观权值和客观权值的缺陷,建立以静态电压稳定浴度、节点电压和有功网损为目标的含风电场多目标无功优化决策模型. 针对利用传统粒子群算法进行求解时,易出现局部收敛等问题,结合Chebyshev映射和Logistic映射,在粒子初始化过程中运用一种组合混沌映射,增强初始粒子的均匀性,同时将Logistic混沌优化引入到算法寻优过程中,使算法全局寻优能力得到加强. 以IEEE14节点系统为例进行仿真实验,验证所提方法的有效性和实用性.     

某区域电网智能无功优化系统设计

某区域电网负荷逐年快速增长,出现主变总容量不足、无功补偿设备技术落后、补偿效果不好等问题,这些问题集中表现在电压质量降低上,故对此区域电网进行智能无功优化系统设计.通过合理配置底层无功补偿设备,并建立无功补偿设备的上位优化控制系统,实现了对该区域电网的智能无功优化控制.     

中压配电线路无功补偿计算在Excel VBA中的实现

研究了单点补偿方式下中压配电线路无功补偿装置容量优化与选址策略,以及配电线路简化方法.编写了VBA语言程序,开发了实用的中压配电线路无功补偿自动计算工具.实际算例证明,利用Excel VBA开发的计算工具能够提供合理的补偿方案,且具有计算准确、操作简单等优点.     

最小奇异值灵敏度分析法的研究

在静态电压稳定分析中,最小奇异值灵敏度可以用于薄弱节点的分析及无功补偿点的确定。考虑了发电机节点的参与作用,将得到的最小奇异值的左右奇异值向量用于最小奇异值灵敏度的计算,通过IEEE39节点系统验证表明,这种方法可以更准确地进行薄弱节点的排序。     

大型光伏电站无功优化协调控制策略

为解决光伏电站因各种扰动引起的电压越限问题,光伏电站应具备无功调压能力.在分析单台光伏逆变器无功容量和光伏电站无功与电压关系的基础上,提出了一种大型光伏电站无功优化协调控制策略.该控制策略采用PI控制器实现电压的无差控制,并协调无功补偿装置和逆变器的无功容量为电网提供电压支撑,同时根据无功线路损耗对逆变器无功进行优化分配.结果表明:该控制策略能保证光伏电站并网点电压稳定,降低站内线路损耗,验证了所提控制策略的正确性.