平衡节点无功约束的连续潮流法静态负荷裕度

为了分析发电机无功约束对负荷裕度和临界电压的影响,基于连续潮流算法提出了平衡节点无功约束的负荷裕度方法。该方法克服了传统连续潮流算法中因忽略平衡节点无功约束问题或更换平衡节点而造成的负荷裕度和临界电压计算不准确的弊端。该算法对达到无功约束极限的平衡节点采用了节点类型转换方法即由Vθ节点转换为Qθ节点,通过负荷节点功率变动态导纳方法,解决了电力系统天网性质造成的节点导纳矩阵病态问题。通过New England-39 Bus算例仿真表明,平衡节点无功约束减小了负荷裕度,加速了系统电压崩溃。该算法概念清晰,计算简单,具有较好的合理性与实用性。     

基于有功无功联合调整的动态潮流

提出了一种新型潮流算法,可同时考虑无功功率的区域平衡以及系统负荷变化所产生的净加速功率,并通过有功和无功的联合调整以获得更合理的潮流结果。计算过程取消了常规潮流算法定义的节点类型,使所有节点均参加有功和无功迭代,避免了人为确定节点类型对潮流分布的不良影响。最后通过IEEE30节点系统将所提算法与常规潮流算法、动态潮流算法进行了比较,结果表明所提算法能够改善系统的有功和无功功率分布。     

一种提高断面功率传输能力的无功补偿方法

为了研究局部网络间的功率传输能力,利用断面输电功率参数化连续潮流研究了断面传送功率对系统电压稳定性的影响.为了保证获得符合系统正常运行要求的无越限运行方式,提出一种旨在增加断面传输能力的最优无功补偿策略.该策略基于电力系统输电断面功率参数化而不是节点负荷参数化重新设计连续潮流算法,以此为工具给出断面传输能力裕度信息及网络弱节点信息.将连续潮流结果作为优化算法的约束,选定电压稳定弱节点为无功补偿安装节点,以节点电压越限为触发条件,应用内点法计算最小无功补偿量.仿真结果证明该无功补偿策略可以有效提升断面功率传输能力.     

基于Matlab的动态潮流研究

电力系统潮流计算是电力系统分析中的最基本的一种计算,但是在电网各种运行方式中,节点注入功率的改变特别是节点注入停运将使系统节点有功、无功注入发生较大的变化,会使系统功率出现严重不平衡,从而使以往的潮流计算方法在这种情况下往往会出现收敛性差、计算结果与实际不符的情况。基于此,本文在Matlab运行环境下采用P-Q分解法与最优控制理论相结合进行动态潮流计算,克服了常规潮流算法中由平衡节点独自承担不平衡功率而导致潮流收敛性差、结果和实际不符的情况,并且与常规的动态潮流计算相比,提高了运行速度与准确率。     

电力系统潮流解算节点功率模式法

提出了一种在电力系统潮流解算中处理各类潮流控制方式的节点功率模式新方法。在完全不破坏常规潮流解算中网络解算结构的前提下实现了诸类潮流控制方式的节点功率模式分析,为在电力系统潮流解算中灵活地处理各类潮流控制方式提供了一种新的分析途径。     

计及接地支路的直流潮流算法

在考虑无功注入和线路电阻的基础上,计入接地支路的影响并仍保持了直流潮流方程的线性形式,提出了适合于计算输电系统无功功率的直流潮流算法。该算法利用完整的节点导纳矩阵形成相应的并联元件导纳项,在不改变直流潮流方程线性形式的情况下计入接地支路中并联元件的影响。通过修正相角的回代求出所有PQ节点的电压幅值,结合复功率潮流方程可同时求得系统的有功功率和无功功率。IEEE-118节点算例结果表明:与不考虑接地支路的直流潮流算法相比,所提出的算法在保持现有直流潮流算法的有功潮流计算精度的前提下,提升了电压幅值和无功潮流的计算精度,使直流潮流算法适用于输电系统无功功率的计算。     

基于直角坐标注入电流形式的多平衡节点潮流算法研究

对常规潮流计算中节点注入量由牛顿法的复功率改变为电流,修正方程中的不平衡量由计算有功和无功功率的偏差改变为计算节点注入电流偏差,对于PQ节点,雅克比矩阵只需修正对角块元素,简化了雅克比矩阵的变量元素。同时,针对常规潮流算法中功率不平衡量有一个平衡机承担问题,提出了一种处理多平衡节点的潮流算法,使功率不平衡量由多个发电单元分摊。该算法物理意义清晰,容易实现,收敛性好,给出的算例验证了提出算法的可行性。     

基于直角坐标注入电流形式的多平衡节点潮流算法研究

对常规潮流计算中节点注入量由牛顿法的复功率改变为电流,修正方程中的不平衡量由计算有功和无功功率的偏差改变为计算节点注入电流偏差,对于PQ节点,雅克比矩阵只需修正对角块元素,简化了雅克比矩阵的变量元素.同时,针对常规潮流算法中功率不平衡量有一个平衡机承担问题,提出了一种处理多平衡节点的潮流算法,使功率不平衡量由多个发电单元分摊.该算法物理意义清晰,容易实现,收敛性好,给出的算例验证了提出算法的可行性.     

电力系统平衡节点的物理与数学机理

从图论思想出发分析了具有“天网”性质网络的特点以及这些性质给网络解算带来的困难。结合电力系统潮流计算,分别从数学和物理角度解释了基准节点、平衡节点的由来。指出传统潮流存在平衡节点是解决“天网”性质网络的一种计算需要。但从数学求解角度看,平衡节点并不是必需的,实际系统中也不存在这样的节点。最后分析了传统潮流计算结果与实时潮流不相符的根本原因。     

电力系统平衡节点的物理与数学机理

从图论思想出发分析了具有"天网"性质网络的特点以及这些性质给网络解算带来的困难.结合电力系统潮流计算,分别从数学和物理角度解释了基准节点,平衡节点的由来.指出传统潮流存在平衡节点是解决"天网"性质网络的一种计算需要.但从数学求解角度看,平衡节点并不是必需的,实际系统中也不存在这样的节点.最后分析了传统潮流计算结果与实时潮流不相符的根本原因.     

基于扩展功率方程的网损微增率算法

从支路功率传输模型出发,将节点注入系统功率分为2部分:一部分作为节点向系统负荷传输功率时产生的损耗,并将这部分损耗用系统网损表示;另一部分作为该节点向系统负荷提供的功率.将网损变量引入节点功率方程得到扩展功率方程,然后对扩展后的雅可比矩阵求逆,进而求得节点网损微增率.该算法的计算结果不受平衡节点位置影响,并且可求得包括平衡节点在内的系统各节点注入有功功率和无功功率的网损微增率.算例结果验证了所提方法的有效性     

计及发电机励磁调差系数的潮流计算方法分析

研究了发电机励磁调差系数与无功功率的关系,以及计及发电机励磁调差系数的潮流计算模型。该模型摒弃了传统潮流中将发电机节点设为PV节点的假设,而将发电机节点的电压看成随无功功率而变化的变量。以IEEE14、IEEE30、IEEE118节点和某省实际电网等不同规模的电力系统为算例,并与传统潮流对比,结果表明该算法不仅对小规模电力系统具有很好的收敛性,对大规模电力系统也具有良好的收敛性。本文方法可使潮流计算结果更加准确,无功功率在发电机之间的分配更加合理,并且在维持电压稳定、降低系统网损方面具有优越性。     

孤岛微电网潮流的类奔德斯分解算法

在传统Newton-Raphson潮流算法中一般仅定义平衡节点、有功功率—电压节点、有功功率—无功功率节点这三类节点,难以直接使用传统Newton-Raphson潮流算法求解含下垂控制策略的微电网潮流问题。提出一种类奔德斯分解的潮流计算新方法,将采用下垂控制策略的孤岛微电网的潮流计算问题分解成传统Newton-Raphson潮流计算子问题和下垂节点更新子问题,通过两个子问题的交替迭代获取潮流解。该方法将一个复杂的原问题分解成了两个简单的子问题,实现了原问题的高效、快速求解。通过算例分析,验证了所提方法的可行性和有效性。     

给定线路功率的控制潮流求解方法及应用

介绍一种新的控制潮流算法。该算法考虑了发电机有功—频率特性曲线和无功—电压特性曲线的调节特性,避免了常规潮流对PV、PQ及平衡点的假设,有效地解决了电力系统调度运行中通过调整发电机出力使某些重要线路的传输功率维持在给定值的问题。特别是系统受到负荷扰动时,该算法能快速确定各机组的出力。对试验系统的计算表明,该算法是正确有效的。     

基于连续潮流的配电网供电能力评估

随着非全相运行的分布式电源大量接入配电网,配电网固有的三相不平衡特征更加突出,传统配电网供电能力评估因忽略配电网三相不平衡特征导致结果不准确。为了准确分析三相不平衡特征对配电网最大供电能力评估的影响,建立了以配电网供电负荷参数最大为目标函数,考虑了支路热约束和节点电压等状态变量和分布式电源的有功和无功功率等控制变量的含分布式电源三相不平衡配电网供电能力评估模型。选择电压跌落情况最严重的相作为连续参数,确保预测-校正过程的的连续潮流法求解的结果更加精确。最后,采用拓展的IEEE33节点配电系统进行仿真验证,表明文中所提的模型和求解方法是有效的。     

PMU配置不完全可观测系统状态计算

对配置PMU系统,从网络节点方程解算理论入手,提出了系统可观测性判定算法,将系统节点分为动态可观测节点和不可观测节点。如何求得不可观测节点的电压相量,一种方法是视可观测节点为Vθ节点的潮流方法;另一种方法是将不可观测节点功率注入等效为等值阻抗(导纳)形式,用可观测节点电压的线性组合形式来表示不可观测节点电压。该文分析了两种方法各自的特点,算例分析验证了方法的有效性。     

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.     

含风力发电机组的配电网潮流计算

将每一台风力发电机组的有功出力视为风速的函数,将其无功出力视为有功功率和节点电压的函数,建立了基于异步发电机等值电路的风力发电机组P-Q(V)稳态模型,提出了确定并联电容器组初始安装容量、安装组数和实时投切组数的方法。将运用C 语言编制的程序嵌入已有的前推回推法潮流计算程序,实现了考虑风力发电机组的配电网潮流计算。采用改造后计及分布式电源的配电网潮流计算程序对33节点系统进行仿真计算,结果表明了该方法和程序的有效性和实用性。     

基于动态潮流的输电网损耗计算与影响分析

输电损耗分摊算法的基础通常是基于常规潮流计算方法的离线计算,针对其具有人为指定平衡节点和断面特性,使得潮流分布不能真实地反映实际电网运行状况的问题,结合在线计算的需要,提出了基于动态潮流计算的输电损耗计算算法,考虑电力系统运行时的频率调整,由多平衡机共同承担全网的不平衡功率,从而计算出更加符合实际的损耗值,最后利用IEEE-30节点系统验证了该算法的可行性.     

基于联络线功率等值约束条件的潮流算法研究

针对互联电网区域间限制联络线传输功率的要求,提出了一种系统扰动后维持联络线功率为设定值的新算法。该算法设定联络线的交换功率,分区域潮流计算,可以实现通过改变受端系统侧的运行方式,维持联络线功率为设定值的目的。该算法物理意义清晰,容易实现,收敛性好,给出的算例验证了提出算法的可行性。