大型电力系统静态电压稳定极限的求解

提出适用于大型电力系统电压稳定分析的改进连续潮流法,该算法能很好地克服大型电力系统的雅可比矩阵在照办点附近奇异的现象,从而使寻找电压临界点的工作变得迅速、准确、并且具有较好的收敛性;阐述发电机无功越限对静态电压稳定性的影响;试验验证取得了满意的结果。     

基于改进Chord法的电力系统连续潮流计算新方法

连续潮流计算是电力系统研究静态电压稳定和传输能力应用的重要工具,但临界点处的奇异性制约了连续潮流计算的应用和发展。因此,解决好临界点病态问题是更好应用连续潮流的关键。应用改进Chord法处理连续潮流问题中临界点处的计算,能够快速计算该点处的解,收敛速度快,达到二阶收敛。不用扩展原雅可比矩阵,因此不需要担心原系统中的非奇异点变为系统扩展雅可比矩阵的奇异点问题,使计算过程更为简单。应用线性化方法预测连续潮流计算方向,整个计算过程简洁方便。在计算及分析中与扩展潮流计算方法进行比较,体现了所提Chord法简洁、高效的优点。不同工况下,IEEE39和IEEE57节点系统仿真算例结果表明,所提模型和方法能够快速有效地计算连续潮流和临界点处的奇异解,有着很好的精确性和鲁棒性。     

基于几何参数化的电力系统连续潮流算法

提出一种基于几何参数化的连续潮流算法,从而克服了常规潮流在临界点附近雅克比矩阵的奇异现象等缺点。最后,通过和其他参数化的连续潮流算法对IEEE14,30节点的电力系统进行了仿真计算,结果表明几何参数化的连续潮流有着更好的鲁棒性和计算效率。     

基于AQ节点的电力系统静态电压稳定裕度计算方法

为解决电力系统静态电压稳定极限点附近雅克比矩阵奇异、牛拉法潮流不收敛的问题,提出了一种基于AQ节点的静态电压稳定裕度计算方法。首先在两节点系统中推导了AQ节点的特性,该节点电压相角和无功为已知量,省略了其有功潮流方程,将AQ节点和平衡节点的相角差作为衡量负荷变化的依据。然后研究了含AQ节点系统的潮流计算方法,并应用于静态电压稳定性分析,将雅克比矩阵J映射为AQ节点法中的修正雅克比矩阵JAQ,引起矩阵奇异点在静态电压稳定临界点处的"偏移",完全消除了雅克比矩阵在系统静态电压稳定临界点处的奇异性。该方法具有比传统连续潮流法更好的收敛性,计算方法更简、速度更快,能高效、准确计算电网静态电压稳定裕度。太原市220kV实际电网和IEEE118节点标准算例的仿真结果证明了所提方法的有效性和实用性。     

对求取电力系统PV曲线的连续潮流法的改进

针对现有连续潮流法在求取电力系统的PV曲线时存在的问题,提出了一种改进的连续潮流法.该算法通过对潮流方程的变换,摆脱了对负荷参数的依赖,改善了连续潮流法的收敛性,并以IEEE14节点系统为例作了计算分析.     

基于改进步长连续潮流法的电压稳定性分析

连续潮流法是分析系统电压稳定性的重要工具,能准确地求出电压稳定临界点,但只依靠传统连续潮流法来求取电压稳定临界点将需要很大的计算量和很长时间。因此,首先对戴维南等值原理进行扩充,证明达到极限传输功率的条件,并基于此提出二分法来改进步长从而达到减少计算量和降低时耗的目的,同时还提出最小等值阻抗变化百分数的概念,并由此来确定何时进一步改进步长以达到快速精确找到电压稳定临界点的目的。IEEE14节点系统仿真结果表明该算法能够快速准确找到电压稳定临界点。     

基于参数化潮流模型的可用输电能力改进算法

提出一种基于参数化潮流模型的大型互联电网可用输电能力改进算法。该方法建立在重复潮流法的框架下,利用连续潮流模型改进原有计算过程,通过主从迭代解决潮流分析中的收敛性与稳定性问题,并计及功率增长方向对结果的影响;约束校验过程中将故障参数化,通过建立连续潮流模型来辨别潮流无解时系统是否真实失稳;多断面功率控制过程中将断面功率参数化,建立连续潮流模型改进功率调整过程。通过CEPRI 36节点系统与实际大型互联电网的算例验证了所提算法的有效性以及对潮流收敛性较差系统的适应性。     

静态电压崩溃点的实用解法

提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度。在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点。最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性。     

静态电压崩溃点的实用解法

提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度.在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到一临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点.最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性.     

光滑化非线性互补约束的节点类型转换模型

提出一种用于描述潮流计算中PV-PQ节点转换逻辑的光滑化互补约束模型。电压控制节点的无功出力达到限制值后会失去对受控节点的控制,其转换关系能采用非线性互补约束模型描述。通过对互补约束条件的光滑化处理,并引入到潮流计算模型中,在迭代计算中可直接对节点类型进行判断并转换,将避免频繁的节点类型转换,显著提高计算的效率并得到正确的潮流结果。另外在连续潮流中考虑互补约束方程后,在临界点附近通过潮流不平衡量快速确定导致潮流不收敛的关键方程,从而有效识别出临界点类型和关键约束转换节点。通过对多个系统的仿真验证所提模型的有效性。     

求取电力系统PV曲线的改进连续潮流算法

连续潮流算法是电压稳定分析的有力工具,能够克服接近稳定极限运行状态时的潮流不收敛的问题.常规的连续潮流算法基于切线预测与牛顿——拉夫逊法校正,求取电力系统PV曲线时所需时间较长.鉴于此,本文提出了一种改进连续潮流算法,它将常规潮流和连续潮流结合起来,可以取得快速和准确的良好效果.从基本工况开始增加负荷,用割线法预测潮流...     

基于扩展潮流模型的电力系统电压稳定分析

提出一种追踪系统PV曲线并判断其电压崩溃类型的改进算法。它采用扩展潮流模型，应用连续潮流方法。给出新的发电机电流极限约束的直接处理算法，解决了计及发电机电流约束时，潮流难于收敛和不易精确求出电压崩溃点的问题；对不易精确求得的极限诱导分岔点，通过在连续潮流法的校正步骤中将关键的极限约束方程作为附加方程来快速而精确地求解。New-England 39节点系统和IEEE118节点系统算例表明该模型和算法的有效性和合理性。     

基于交流电路运行特性的电压稳定裕度指标

在分析交流电路临界电压崩溃特性的基础上,确定了交流电路支路临界电压崩溃的边界,提出了基于交流电路运行特性计算电压稳定裕度指标的方法。算例表明所提算法有效规避了在接近崩溃点附近潮流收敛困难的问题。     

A new approach for estimating voltage collapse point based on quadratic approximation of PV-curves

The MW-distance to voltage collapse is a good indicator of voltage stability at a given operating condition in power systems. This indicator is determined using PV-curves obtained through continuation power flow (CPF) program. The CPF method performs several power flow runs requiring a large amount of computing time. This method is reliable for off-line voltage stability studies, but not very much suitable for real-time operation of today's stressed power systems. Given that, it is essential for system operators to have quick information about voltage stability, a new method is needed for a fast estimation of voltage collapse point. This is the main thrust of the presented paper. It is well known that PV-curves are approximately quadratic functions and become exactly quadratic in close neighborhood of the collapse point. Some authors used this fact and suggested methods that use two to three power flow solutions for a relatively quick, but approximate, calculation of the collapse point. The present paper, also based on quadratic approach, proposes a new method for the determination of voltage collapse that uses only one power flow solution and gives more accurate estimate of the collapse point when compared with other existing methods. Another advantage of the presented method is that the estimation becomes more accurate for stressed power systems. In addition, application of the presented method for performing the top/stable portion of the PV-curves provides an effective step-size that reduces the number of power flow runs. The method is tested using the New England 39-bus and the IEEE 300-bus test systems. The results confirm the effectiveness of the presented method.     

一种电力系统最小负荷功率裕度的快速求取方法

本文以雅可比矩阵零奇异值对应的左奇异向量为负荷增长方向,从系统初始运行点出发,用改进连续潮流法搜索此方向上的电压崩溃点,再以该崩溃点雅可比矩阵零奇异值对应的左奇异向量作为新的负荷增长方向重新计算,直到负荷增长方向与崩溃点处崩溃点曲面的法线方向重合为止,从而得出了一种最危险的负荷增长方式和最小负荷功率裕度的快速求解方法,IEEE14节点系统实例计算验证了该方法的可行性。     

基于负荷模糊聚类的电压稳定概率评估

在对研究时段内多个负荷水平进行模糊C均值聚类的基础上,采用多维正态分布抽样技术,提出了一种同时计及节点负荷相关性和负荷预测不确定性的电压稳定概率评估方法。通过对负荷样本多次抽样后进行连续潮流计算及模态分析,可以获得系统功率极值、母线与支路参与因子的统计信息,以及系统在给定负荷水平下电压失稳的概率,从概率角度指出具有潜在电压稳定问题的区域,实现对系统电压稳定性的概率评估。通过对IEEE57节点系统进行分析计算,验证了算法的可行性和有效性,并就模糊聚类数、负荷预测不确定性和节点负荷相关性对电压稳定评估结果的影响进行了比较和分析。     

一种静态电压稳定临界点的识别和计算方法

提出了一种用连续潮流技术识别和计算电压崩溃临界点的方法。电力系统静态电压稳定分析中,常见有鞍结型分岔点和约束诱导型分岔点。基于连续潮流的间接方法没有确定初值的困难,适合于负荷参数耦合的情形,易于识别约束型分岔点,从而适合于大型实际系统静态稳定临界点的计算。通过对中国一个实际地区系统的数值分析,表明文中所提方法是有效的。     

基于最优乘子潮流确定静态电压稳定临界点

给出了一种基于最优乘子潮流求静态电压稳定临界点的新方法.与连续潮流或直接法求解电压崩溃点不同,该方法从潮流的可行域外出发,利用潮流迭代过程中最优乘子的值和最小二乘解提供的信息,沿注入功率变化的方向逼近电压崩溃点.给出了判别和计算鞍结型和约束诱导型分岔点的方法,分析了逼近过程中的各种可能情况.对多个算例测试的结果表明:所提出的方法通过几次迭代即可收敛于静态电压稳定临界点,计算结果与应用连续潮流和直接法一致.     

Determination of probabilistic risk of voltage collapse using radial basis function (RBF) network

This paper describes a viewpoint for voltage stability assessment accounting uncertainties in line parameters and settings of reactive power control variables. A probabilistic risk of voltage collapse, however small it may be, is always present if system parameters and control variables are treated as random variables. Such uncertainties become important if operating point of system is near to voltage collapse point. Monte-Carlo simulation has been used to evaluate probabilities of voltage collapse for various operating conditions. Static voltage stability limit for various sampled values of system parameters and control variables have been obtained using continuation power flow methodology. Monte-Carlo simulation is a time-consuming process. Hence, a radial basis function (RBF) network has been used to get probabilistic risk of voltage collapse. Training and testing instances have been generated using Monte-Carlo simulation. The algorithm developed has been implemented on two standard test systems.     

Continuation fast decoupled power flow with secant predictor

The conventional Newton and fast decoupled power flow methods are considered inadequate for obtaining the maximum loading point of power systems due to ill-conditioning problems at and near this critical point. At this point, the Jacobian matrix of the Newton method becomes singular. In addition, it is widely accepted that the P-V and Q-/spl theta/ decoupling assumptions made for the fast decoupled power flow formulation no longer hold. However, in this paper, a new fast decoupled power flow is presented that becomes adequate for the computation of the maximum loading point by simply using the reactive power injection of a selected PV bus as a continuation parameter. Besides, fast decoupled methods using V and /spl theta/ as parameters and a secant predictor are also presented. These new versions are compared to each other with the purpose of pointing out their features, as well as the influence of reactive power and transformer tap limits. The results obtained for the IEEE systems (14 and 118 buses) show that the characteristics of the conventional method are enhanced and the region of convergence around the singular solution is enlarged.