联络线族的有功安全校正控制

提出电力系统安全校正控制中新的安全约束条件：联络线族的有功潮流约束，并用分布 因子法实现联络线族的有功安全校正控制。此算法与最优潮流相配合，得到一个安全可行的 优化潮流解。实例计算表明：算法正确、实用。     

基于地理分区的关键输电断面识别

为提高电网实时监控水平,提出一种基于地理分区的关键输电断面识别方法。修正地理分区以得到电网分区结构图和各分区间联络线。利用直流潮流法计算联络线断开时其他联络线支路的支路开断分布系数,筛选得到各联络线所属的输电断面。考虑断面输送潮流、断面平均安全裕度和断面支路最小安全裕度,定义断面重要度指标识别关键输电断面。该方法在搜索输电断面时避免了计算电网所有割集,同时不需计算断面功率输送极限即可得到输电断面关键性排序,大幅度减少了计算量。利用IEEE 39节点系统对该方法的正确性进行了验证。     

基于灵敏度-补偿法的电力网络开断潮流新算法

在对传统断线潮流计算研究基础之上,提出一种基于灵敏度-补偿法的电力网络开断潮流计算新方法,以节点注入功率模拟支路开断影响,根据线路灵敏度迅速计算潮流。支路潮流既是节点电压相角的函数,又与各节点注入功率有关,将潮流等式线性化后导出新的计算支路潮流关于节点注入功率的灵敏度公式。通过对传统补偿法进行研究,推导出简单易求的模拟支路开断节点注入功率公式。经过CEPRI-36节点系统仿真验证,本方法计算结果逼近牛顿-拉夫逊法,且计算过程无需迭代,表明具有较高的计算精度和较快的计算速度。     

基于灵敏度-补偿法的电力网络开断潮流新算法

在对传统断线潮流计算研究基础之上,提出一种基于灵敏度-补偿法的电力网络开断潮流计算新方法,以节点注入功率模拟支路开断影响,根据线路灵敏度迅速计算潮流.支路潮流既是节点电压相角的函数,又与各节点注入功率有关,将潮流等式线性化后导出新的计算支路潮流关于节点注入功率的灵敏度公式.通过对传统补偿法进行研究,推导出简单易求的模拟支路开断节点注入功率公式.经过CEPRI-36节点系统仿真验证,本方法计算结果逼近牛顿-拉夫逊法,且计算过程无需迭代,表明具有较高的计算精度和较快的计算速度.     

支路潮流越限控制的虚拟支路法

为解决支路潮流越限问题,提出了支路潮流越限控制的虚拟支路法。通过对潮流越限支路并联虚拟支路法,使原潮流越限支路的电流降低到目标电流水平。虚拟支路导纳参数由目标分流系数、潮流越限支路导纳及戴维南等效阻抗共同确定。基于置换定理,将虚拟支路用含参数的虚拟功率源置换,将虚拟支路的切除问题转化为虚拟支路两端点注入功率的增长问题。根据支路视在功率对节点功率的灵敏度,逐步计算最小代价的控制方案。IEEE算例仿真显示该方法可将越限支路电流降低到目标电流水平,验证了其可行性和有效性。     

一种基于电网WEB准实时数据的静态安全分析方法

提出一种基于补偿一灵敏度法的电网在线静态安全分析的新方法。该方法首先利用WEB技术获取电网准实时数据用于在线静态安全分析计算;其次为满足电网在线静态安全分析实时性的要求,在电网故障开断后潮流计算过程中引入补偿一灵敏度法。补偿一灵敏度法将故障前电网潮流方程线性化,可推导出支路潮流对节点注入功率的灵敏度,再依据戴维南定理,计算出支路开断后的线路关联节点的注入功率,然后利用节点问支路潮流灵敏度大小及节点注入功率变化,通过线性代数运算即可求得故障后的系统潮流,继而根据潮流结果完成线路潮流过载的筛选校验。最后采用EPRI 36节点系统验证了本文所提出方法的有效性。     

直流潮流控制器对直流电网的影响及其选址

基于电压源型换流器的直流电网,其潮流分布取决于各支路的电阻,其可控支路数遵循N-1准则,故当直流电网支路数较多时,仅由换流器独立控制效果不佳,更难以抑制某些支路的过载。通过直流潮流控制器,可在最大限度保证支路运行在载流限值内的同时,实现与换流站的控保装置的协调配合。综述了典型的直流潮流控制器的拓扑及原理,采用电流灵敏度分析方法研究了其对直流电网的影响,并给出了潮流计算数学模型,推导了电流灵敏度的通用表达式。利用仿真软件和电流灵敏度程序对潮流控制器调整前后支路电流值的变化进行了灵敏度分析,提出了潮流控制器最优安装位置选择方法。以改造后的舟山五端柔性直流工程为例验证了该方法的合理性和有效性。     

基于功率灵敏度和机组再调度的割集断面潮流定向控制

为提高电网的输电能力和系统稳定性,提出一种基于功率灵敏度和机组再调度的割集断面潮流定向控制方法。以电流相关度系数矩阵为基础,推导出线路功率变量与节点注入功率变量之间的功率灵敏度矩阵,计算出平衡机对各线路的功率灵敏度,使平衡机参与到断面潮流定向控制中。以功率灵敏度矩阵为基础,根据断面潮流定向控制目标,在满足发电机可调量约束及线路冗余量约束的条件下,利用非线性优化得到断面潮流定向控制方案,对断面总潮流及断面各支路潮流实现定向控制。该方法克服了直流潮流法无法计算平衡机灵敏度的缺点,考虑了断面总潮流不变、断面支路潮流变化时的定向控制情况,在断面潮流控制精度及控制能力上有很大提高。在IEEE 39节点系统中对所提方法的正确性和优越性进行了验证。     

电力系统有功安全校正策略的反向等量配对调整法

有功安全校正策略用于有意识地调整电力系统的运行方式,使之运行更安全,主要用于消除 支路及联络线族的过载。分析了灵敏度的物理意义,并从中得出变换平衡机时灵敏度的变 换公式。为消除某支路的有功过载,在灵敏度计算的基础上,由正灵敏度的机组和负灵敏度 的机组的反向等量调整来得到一个系统有功功率始终平衡的控制策略,该策略能保证调整 量最小,因而具有很好的实用性。已在东北电网的EMS中投入实际应用,结果表明,该算法 提供的校正措施切实可行且有效,算法无收敛性问题,鲁棒性强。     

基于灵敏度矩阵的分布式状态估计

针对分布式状态估计问题,采用基于相量测量单元（PMU）和灵敏度矩阵修正的方法。利用PMU量测量来协调子系统参考节点,并通过修正子系统独立状态估计联络线上的状态量,得到联络线上支路功率变化量,利用支路功率变化量对节点状态量的灵敏度矩阵来修正子系统状态估计结果。以IEEE14节点为例进行仿真,结果验证了该算法的有效性。     

N-1网络电压及灵敏度快速算法

快速求取N-1网络下各节点电压和各节点电压对任一节点系统运行参数的灵敏度对于N-1网络下的实时电压稳定监视和分析具有重要意义.通过牛顿潮流计算出N网络的各节点电压及其对系统运行参数的灵敏度;利用已收敛的潮流修正方程式和N网络灵敏度计算方程式分别对线路开断参数多阶求导,从而计算出电压和灵敏度对此线路开断参数的多阶导数值;根据泰勒级数展开式修正N网络的电压和灵敏度值,得到N-1网络的电压和灵敏度值.并以IEEE118节点标准网络的结果证明了该方法的正确性和实用价值.     

主动配电网宽适应性潮流灵敏度分析模型

分布式发电、储能及柔性负荷在配电网的大量接入引起配电网潮流的频繁变化,构建准确、简洁的节点注入功率与运行参数的函数模型对主动配电网的规划和运行至关重要。结合配电网辐射状拓扑结构,提出了一种对节点注入功率变化具有宽适应性的潮流灵敏度分析模型。所提灵敏度分析模型具体包含节点注入功率对线路损耗的二次形式的灵敏度模型、节点注入功率对节点电压的线性形式的灵敏度模型和节点注入功率对线路潮流的二次形式的灵敏度模型。对灵敏度模型应用于存在弱环网的配电系统时的有效性进行了分析,利用IEEE 33节点配电系统和含环网的IEEE 123节点配电系统进行仿真分析,仿真结果证明了所提灵敏度模型的有效性。     

输电阻塞管理的灵敏度分析模型及算法

在电力市场环境下，系统的运行方式将更加多变，发生输电阻塞的概率大为增加。文中提出了一种利用灵敏度分析进行实时阻塞管理的数学模型及算法，即在出现阻塞时，根据注入功率与支路潮流的灵敏度来削减对阻塞影响最大的发电出力或负荷，从而有效地消除阻塞。针对阻塞管理的实时性要求及阻塞只与局部电网有关的特点，采用部分求逆及稀疏矢量法等措施，使算法快速、实用。最后通过算例系统的计算，验证了所提算法的正确性和有效性。     

电力系统临界电压崩溃潮流的柔性节点算法

针对电力系统电压崩溃问题,该文在负荷临界电压崩溃特性分析基础上,讨论功率型负荷的电力系统临界电压崩溃的潮流计算方法.提出利用交流电路临界电压崩溃的特性,规避崩溃支路,设置等值的柔性节点及柔性等式约束条件处理等措施,构成电力系统负荷临界电压崩溃的柔性节点潮流算法,为大型电力系统工作域的边界分析提供定量计算方法.IEEE5节点算例表明,所提算法是正确有效的.     

基于潮流追踪和功率灵敏度的线路过载紧急控制策略

为快速消除线路过载避免发生连锁故障,提出一种基于潮流追踪和功率灵敏度的线路过载紧急控制策略。首先用潮流追踪法确定控制节点组,并结合发电机的调节速率计算出控制节点组的调整量。然后用功率灵敏度法判断控制节点组的功率调整方向。最后采用反向等量调整法对控制节点组进行相应的控制,通过IEEE39、IEEE118节点系统验证了潮流追踪和功率灵敏度组合方法的优越性和有效性。     

Assessing the market power due to the network constraints in competitive electricity markets

The physical and operational constraints of the network pose very specific problems to market power analysis in the oligopolistic electricity markets. This paper presents a direct analytical approach to find the market equilibrium based on a supply function game model. The model is exploited to undertake a sensitivity analysis of the producer surplus with reference to the line flow limits under a DC power flow model for network representation. Two different kinds of indices, that can capture the market power arising under network constraints, are proposed. The first set of indices is the location privilege (LP), that measure the effect of the generators positioning in the grid on their surplus under perfect competition. The second set is for the network market power (NMP) indices that take into account the strategic behaviors of the producers that may take advantage of the congestion of the transmission lines. The indices allow for a ranking of the lines in terms of the market power they can induce and, in this respect, they may help the market regulator to focus on the network weakness in terms of the possible market outcomes under the market power behaviors from the supply side. The application of the proposed indices is illustrated with reference to the IEEE 30-bus test system.     

双电源故障无缝自愈配电环网潮流优化控制方法

在分析双电源故障无缝自愈配电环网供电系统的基础上,考虑网络有功损耗与节点电压偏差,提出了一种基于统一潮流控制器(UPFC)的配电环网潮流综合优化控制方法。分析了配电环网潮流最优分布规律,得出了网络有功损耗、负荷节点电压偏移与UPFC产生的串联补偿电压之间的内在关系。分别构建了网络有功损耗隶属函数与节点电压偏移隶属函数,用以表征各自偏移最优目标的程度;根据关注程度确定二者的权值进而得到了综合优化目标函数,最后通过全局最优化方法实现对串联补偿电压求解。建模仿真结果表明,该环网潮流综合优化控制方法能够均衡两侧出力,有效控制所有节点电压偏差与网络损耗,为故障无缝自愈技术的实现奠定基础。     

考虑节点控制模式的柔性直流电网潮流线性化计算方法

提出了考虑节点控制模式的柔性直流电网潮流线性化计算方法。根据线性网络的叠加原理,将直流电网潮流分布分解为定电压控制节点和定功率控制节点两部分贡献的叠加。通过推导直流电网节点注入功率和节点电压对支路潮流的灵敏度,实现了直流电网潮流分布的线性表达。将所提方法与已有文献的算例进行对比分析,验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于PMU量测的配电网稀疏估计

同步相量量测技术的应用为配电网估计如潮流雅可比矩阵估计和电压/相角-功率灵敏度估计提供了重要技术基础。针对潮流雅可比矩阵的相关性、稀疏性和对称性,提出了一种基于同步相量测量单元量测数据的潮流雅可比矩阵和灵敏度矩阵的稀疏估计方法,在较少量测下,有效估计了雅可比矩阵和灵敏度矩阵。进一步针对量测过程中出现的不良数据,引入鲁棒性更大的加权最小二乘法,提高了算法的鲁棒性。最后,通过IEEE33节点配电系统验证了方法的可行性。     

基于电压灵敏度的交直流电力系统静态电压安全域评估方法

特高压直流可能导致近区电网潮流分布不合理,造成电压越限。针对这一问题,提出了一种基于灵敏度分析的交直流混联系统静态电压安全域的快速评估方法。首先结合直流系统准稳态模型得到交直流系统潮流方程,通过对系统功率方程求偏导数得到节点注入功率和支路导纳对电压的灵敏度,进一步给出基于灵敏度的节点电压变化量计算方法。然后设置预想故障集,并将其中的事故等值为节点功率扰动与支路导纳的变化,计算出各种事故后节点电压的变化量。最后基于电压变化量最大值和最小值评估静态电压安全域,给出具体的节点电压安全运行范围。通过对四机两区域的交直流系统及江西500 kV电网的仿真,验证了所提出的评估方法的可行性。