电力系统负荷电压稳定性研究 第2部分 实例分析

为了深入研究电力系统负荷特性以电压稳定性的影响，运用文献（１）分析法，通过实例，就实际中的电力系统一般静止性负荷，旋转性负荷及一般综合性负荷特性对电压稳定性的影响程度进行分析研究，同时也提出了一些新看法，此外，还给出了一个连续追踪电力系统Ｐ－Ｖ曲线，搜索临界参数的应用实例，实例分析表明，这是一种有效，实用的电力系统电压稳定性分析法。     

计入负荷动态模型确定电压稳定临界电压的方法

针对恒功率负荷模型下,Ｐ－Ｖ曲线上半部分在小扰动分析时,会在较代负荷出现不稳定区域的现象,以及在临界情况下,临界负荷的动态特性对电压稳定起重要作用这一特点,提出了一种对临界负荷节点,用感应电动机并联阻抗的负荷动态模型代替恒功率模型来计算电压稳定临界电压的方法,这种基于静态电压稳定分析的方法易于实现,计算简单,所得结果克服了恒功率模型计算过于保守的缺点。     

电压稳定裕度指标分析方法综述

对现有的电压稳定裕度指标分析方法进行了总结和评述。对复杂系统采用P —V或Q—V曲线分析电压稳定的局限性进行 了 讨论,指出P—V,Q—V曲线是描 述简单系统（两维空间）电压稳定性的工具,但并不能很好地描述复杂系统（多维空间）的 电压稳定性。当选定区域的负荷节点功率增长,其它负荷节点功率保持不变时,判断是否到 达负荷极限点的判据dλ/dk=0并不一定成立。最后,还指出了计算裕度指标时所面 临的困难。     

基于多分辨率SVM回归估计的短期负荷预测

针对短期负荷预测支持向量机（SVM）方法的局部逼近能力和泛化能力进行研究,将多分辨率支持向量机（M—SVM）用于短期负荷预测中节点负荷预测曲线的回归估计。该理论在保持曲线总体逼近能力的同时提高了局部区域的逼近能力。文中根据短期负荷预测的具体特点,设计了负荷预测数学模型,采用96条回归曲线进行日负荷的曲线预测,并在该模型的基础上采用实际数据进行验证,分析了这种回归模型的泛化能力。实验结果表明M-SVM模型在预测精度和预测速度方面具有优良的特性。     

考虑功频静特性及发电机出力分配的静态电压稳定分析

以连续潮流法（CPF）通过追踪系统中各节点电压随负荷变化的PV曲线确定系统稳定运行轨迹,预测系统在静态电压稳定下的负荷裕度。提出以负荷节点电压和电源电压之间的网络灵敏度并考虑负荷频率静特性和发电机的频率静特性,对系统增加的负荷在各发电机间的分配进行调度。在此方法中平衡节点仅承担频率越限后增长的负荷。用提出的方法分配系统增加的负荷,由于考虑了系统的网络特性和功频特性,符合电力系统的实际运行,对电力系统的电压静态稳定分析有现实意义。经典型IEEE30系统的测试,其结果证明了此方法的有效性及正确性。     

空间用太阳电池方阵自动测试仪研制

介绍了计算机控制数据采集系统在空间用方阵多电路自动测试仪中的应用,着重阐述该系统中计算机控制电子负载、数据采集、数据处理、结果显示,自动测试方阵在标准条件下的Ｉ－Ｖ特性。结果表明应用该测试仪,可提高测试精度到４％、提高测试速度测试方阵Ｉ－Ｖ曲线缩短到２ｓ,而且能够测试方阵的暗特性和方阵在不同光强下的Ｉ－Ｖ特性。这些对太阳电池方阵研究提供了重要测试手段。     

电压稳定问题中重负荷节点的阻抗解析

按节点负荷阻抗变化成因 ,将其分为局外型和自身特性型两类。在论证关于节点阻抗模值变化基本性质的基础上指出 :运行工作点处于供求关系紧张的P V曲线上半支陡降区段或下半支时 ,在表征重负荷节点的物理量中 ,宜注重发挥节点负荷阻抗模值zL 的作用 ,并在与P V空间对应的zL V空间开展分析。并指出 :在运用动态潮流或中期稳定软件研究实际复杂系统电压稳定性问题时 ,对紧急态势下电压稳定裕度最小的重负荷领头节点 ,应进行特殊处理 ,嵌入阻抗解析 ,具体展示紧急态势     

基于日负荷曲线的负荷分类和综合建模

针对广域电力系统中负荷节点面广量大的困难,提出了基于日负荷曲线的、将统计综合法与总体测辨法相结合的电力负荷综合建模思路。首先通过对全网所有220 kV（或110 kV）负荷节点典型日负荷曲线进行构成分析,得出各负荷节点中行业用电构成的负荷比例;然后采用谱系数平均距离聚类分析法对全网负荷节点进行分类;再根据分类结果和少量负荷节点的实测参数,推广获得所有节点的负荷模型参数。该方法已成功应用于河南电网和福建电网,结果表明新方法简单实用、效果良好,为广域电力系统的负荷建模提供了新途径。     

考虑相关性的广义负荷联合概率建模及应用

大规模风电并网带来广义负荷节点功率流向不确定性问题,对广义负荷建模提出新的要求。如何全面考虑随机变量所具有的波动性以及地域的相关性特点,准确进行广义负荷建模,成为亟待解决的问题。为此,提出一种带有概率标识的计及节点空间地域相关性的节点特性建模学习方法。首先,将与各风电场相连的根母线节点据其各自的功率流向,分为电源特性与负荷特性;其次,对各根母线节点分别依照有功功率进行区间细化,统计其概率信息。针对节点地域的相关性,采用空间相关性方法计算相邻节点功率区间内相关特征参数并纳入节点的特性学习中,采用径向基函数(RBF)神经网络学习训练并提取区间集的节点特性;以风险分析为例验证所提方法的有效性和实用性。仿真结果表明,通过将节点空间相关性纳入广义负荷建模范畴,建模因素更为全面并细化了整个系统空间形成风险场景集,风险分析结果指出系统高风险场景,为系统决策提供参考依据。     

城市配电网DG消纳能力曲线的计算方法与分析应用

为了完整描述城市配电网的分布式发电（DG）消纳能力（TAC），探究DGTAC曲线的提升措施，提出一种城市配电网DGTAC曲线的计算方法。介绍安全域和安全边界；建立考虑馈线负荷实际情况和电压约束的TAC曲线模型，该模型利用日负荷曲线确定状态空间，通过对边界点进行电压校验得到TAC曲线。算例验证了所提方法的有效性。通过分析TAC曲线的负荷影响因素发现，只有瓶颈馈线段（组）下游负荷对TAC曲线有影响，提出增加瓶颈馈线段（组）下游负荷和瓶颈馈线段（组）扩容2种TAC曲线提升措施。提出TAC曲线在指导DG和负荷接入、导线更换方面的应用方法。     

考虑特殊负荷的宁夏电网负荷建模

提出了考虑特殊负荷的实际电网电力负荷综合建模方法。对典型日负荷曲线进行分析,定义了特殊负荷与一般负荷的分类判据;根据特殊负荷生产特性,采用适用于电解铝类负荷的I+M型综合负荷模型和适用于铁合金类负荷的Z+M型综合负荷模型;最后根据分类结果和典型负荷节点的参数辨识,建立宁夏电网负荷模型。仿真结果和实际调研结果对比表明,该方法效果良好,建立的模型更接近宁夏电网实际负荷特性。     

基于四元数模型的密集人群视频特征提取

密集人群场景下的视频异常事件检测是当今智能监控技术研究中的一个热点。本文针对如何合理提取面向密集人群场景视频的时空特征、以及提高密集人群异常检测的效率进行研究,结合人类视觉感知系统相关知识,分析了将视频的时间特征和空间特征相融合的四元数傅里叶变换,提出了一种新的适用于密集人群场景的特征提取方法。最后通过实验证明,本文所提出的特征能够较为全面准确地描述密集人群视频场景中的特征,并取得了良好的异常检测效果。     

负荷模型与静态电压稳定性研究

通过系统供应侧和负荷侧的U-I特性分析,得出了利用供应侧和负荷侧特性曲线的斜率比较来判定节点静态电压稳定性的方法,进而利用该方法分析了多项式负荷模型与节点静态电压稳定性之间的关系,推导出了适合于多项式负荷模型的节点静态电压稳定性的判别公式。该方法简单快速,并可直接应用于实时在线电压稳定分析,实例验证了该方法的正确性。     

含DFIG风电场电-气耦合系统的概率连续混合潮流方法及其负荷裕度分析

针对含双馈感应式风机(DFIG)风电场电-气耦合多能流系统的最大负荷裕度及其耦合影响问题,考虑天然气管网的动态特性,建立考虑DFIG稳态模型和能源路由器(EH)的含参连续混合潮流模型;采用随机响应面法(SRSM)拟合DFIG出力,结合预估-校正及电-气系统耦合交替迭代获取电力系统负荷节点的有功功率-电压曲线、天然气系统流量-气压曲线及其负荷裕度期望值;定义电压-负荷、气压-流量灵敏度,可分别跟随电力系统负荷节点有功功率-电压曲线、天然系统气流量-气压曲线的获取,定义电-气耦合环节中天然气系统节点压强-EH节点注入电功率和电力系统节点电压-EH节点天然气注入流量灵敏度,从而定量评估电-气耦合下电力系统、天然气系统和电-气耦合环节的薄弱节点及EH耦合程度。含DFIG风电场的IEEE 14节点电力系统和22节点天然气系统通过11个EH耦合而成的电-气系统的算例仿真结果验证了所提模型、算法和所定义负荷裕度灵敏度指标的正确性和有效性。     

基于阻抗动态步进的PVZ曲线快速求解

提出了一种基于阻抗动态步进的PVZ曲线快速求解方法。该方法以负荷节点的阻抗为步进变量，利用改进的节点附加注入法并通过对负荷阻抗摄动的方式快速求取某一状态点下的戴维南等值参数，进而由此获得下一曲线点的负荷阻抗。该方法提供的算法全过程只需要在主循环之前进行一次性的矩阵消去运算，其计算量较小，速度较快；同时，该方法求得的负荷阻抗步进量具有动态变化特性，并且求得的曲线点还可能具有分布于曲线临界点两侧的特性。这些特性允许算法可以根据需要求得尽可能多的曲线点，从而有助于提高曲线及其临界点的逼近精度。最后，通过算例验证了所提方法在计算效率和逼近精度方面的良好品性，它为在线实时评估电力系统的静态电压稳定性提供了有效的分析工具。     

电动汽车随机负荷建模及对配电网节点电压分布的影响

根据车辆调查数据,在合理的假设条件下考虑影响充电负荷模型的主要随机特性的概率分布,建立了3种充电方式的概率负荷模型。对IEEE 33节点系统加入时变特性,提出了3种充电方式以不同渗透率比例接入配电网时对负荷曲线及节点电压影响的计算方法。计算结果表明,不同充电方式接入比例的不同,会使得配电网的动态概率特性相差很大,常规充电方式对电网稳定性影响最大;更换电池方式可以减少负荷的峰谷差,降低节点电压越限的概率,有利于电网的高效、安全运行。     

考虑多重因素耦合的广义负荷特征曲线的模式分析

在可再生能源、需求侧响应、电动汽车、储能等多重因素耦合影响下,电力负荷发生根本的变化,从传统的"纯负荷"逐渐演变为具有"负荷"+"电源"双重特性的广义负荷。这是一个新兴的、复杂和抽象的概念,分析研究其曲线模式和特征,是电力系统规划、调度的重要基础工作。针对当前缺乏广义负荷数据、缺少对广义负荷曲线特征研究的问题,文中提供了不同因素作用下的广义负荷模拟模型,进而对不同场景下的广义负荷曲线形态特征进行探索。首先,分别建立考虑电动汽车充电、新能源接入、响应电价、响应新能源波动的广义负荷模拟模型;基于此,提出综合考虑多重因素耦合作用下的广义负荷模拟模型。通过建立的模拟模型,可以生成未来广义负荷数据进行分析,解决目前缺少分析数据的问题。采用基于密度的DBSCAN聚类方法从生成的数据中提取出广义负荷特征曲线。最后,通过设置不同的广义负荷场景,对未来广义负荷特征曲线进行了仿真分析,获得了多种未来可能出现的广义负荷特征曲线。     

一种电压薄弱负荷节点群的戴维南等值参数跟踪方法研究

提出了用戴维南等值参数对电压薄弱负荷节点群进行监视的一种方案。静态分析中,采用连续潮流法确定负荷节点电压——负荷参数曲线;在负荷变化率相同情况下,根据电压幅值变化量确定电压薄弱负荷节点;考虑低电压水平与电压崩溃的关系,提出电压幅值变化率作为电压薄弱负荷节点分群所观察信息,考虑地理因素,将电压薄弱负荷节点模糊聚类分群;将每个电压薄弱负荷节点群中典型节点电网侧戴维南等值参数跟踪。提出基于潮流的仿真计算方法进行戴维南等值参数跟踪,观测电压薄弱负荷节点群的电压稳定裕度。该方法在IEEE 118节点系统上验证了其有效性。     

基于P-V曲线的低压减载分群配置方案

低压减载是电网防御系统的第三道防线稳控措施之一,可以经济有效地防止电压崩溃。以安徽宣城地区电网为例,研究基于P-V曲线的低压减载方案。该方案通过稳定计算分析,找到该电网可能出现的电压失稳状态,计算出其部分负荷节点的P-V曲线,按照负荷增长与电压降低之间的定量关系,将节点划分为不同集群进行配置,能有效地阻止电压持续恶化。该方法根据电压对负荷的敏感程度制定的各节点或区域低压减载方案,比起统一配置方案更有利于系统电压的恢复。