考虑无功裕度的电压自适应分区方法及主导节点的选择

针对当前二级电压分区未能较好实现动态无干预调节的现状,基于电压/无功灵敏度及模块度函数,该文提出一种随电网运行工况实时变化的自适应动态分区和主导节点选择方法。以每个无功源为分区中心,根据电压/无功灵敏度大小将负荷节点映射到对应的无功源;构建考虑无功裕度的改进模块度函数,以其为衡量指标进行区域合并自动形成最佳分区。引入其他区域节点对本区主导节点的抗干扰指标,结合主导节点在本区域的可观性和可控性指标,确定主导节点选择方案。从区域内无功源控制灵敏度、无功裕度及主导节点的可观性出发,对分区结果进行评估验证。最后,以IEEE39节点系统为例进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和优越性。     

交直流系统主导节点选择与无功分区的概率优化方法

为保证分区电源对其分区内部换流站节点具有较强的电压控制能力,提出了一种交直流系统主导节点选择与无功分区的概率优化方法。通过对换流站进行负荷等值,模拟了源-荷-换流站节点功率的典型场景,进而采用机会约束计及源-荷-换流站节点功率变化时无功的分区平衡要求,建立考虑交直流耦合点可控性目标的优化模型,并基于目标相对占优的免疫遗传算法进行求解,从而进一步加强区域内电源对换流站的电压控制能力。基于IEEE 39节点系统进行仿真分析,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于社团结构理论的电网无功分区及主导节点选择方法研究

传统无功分区和主导节点选取算法大多基于电网的无功电压灵敏度和聚类分析算法,往往存在分区内部无功不平衡和主导节点过于集中的问题。依据复杂网络理论中的社团结构划分算法原理,提出了基于连边相似权的电力系统网络建模,并引入电网无功平衡度来构造新的社团结构模块化指标以改进分区无功平衡性。利用复杂网络拓扑结构中节点度和节点介数等特征量改进了无功分区内主导节点选择指标和方法,提高主导节点选择的准确性。最后对IEEE-39节点网络进行无功分区和主导节点选择的算例分析,验证了所提指标和算法的有效性。     

基于谱聚类的无功电压分区和主导节点选择

传统无功电压分区常采用基于潮流运算的聚类算法。该算法计算较复杂,且难以体现出电网拓扑结构。针对这些问题,提出一种基于复杂网络理论的谱聚类无功电压分区新算法。该算法首先基于电网的节点导纳矩阵构建无功电压分区模型,其次利用谱聚类对模型进行分析得到低维度聚类样本,再应用改进的K-means 聚类算法获取分区方案。为了确保分区方案的可行性,基于模块度、无功平衡与无功储备等三个指标建立了一个评价体系,并对分区方案进行校验。为了提高主导节点选择的准确度,引入了程度中心性评价指标。通过IEEE-39节点标准测试系统对算法进行仿真,仿真结果验证了算法的可行性与优越性。     

考虑无功源容量约束的无功分区方法

无功分区是大规模电网提高无功电压管理的鲁棒性和灵活性的重要措施。虽然,基于复杂网络社团结构的方法为无功分区这个NP难题的求解提供了便捷高效的算法,但是这类方法未能有效处理无功源的容量约束,因此分区结果存在与无功电压控制需求不够一致的问题。为此,本文首先建立无功源平抑受控节点无功变化的控制灵敏度矩阵;之后结合无功源控制容量约束和无功源耦合程度给出了预分区方法,避免初始分区过大超过无功源控制能力的情况;继而,建立以无功传输效率为权重的加权模块度指标,以量化无功分区平衡的程度,避免在分区内出现远距离的无功输送通道。最后,在某省级实际电网规划方案中验证了该方法的有效性。算例表明,本文提出的无功分区结果更加合理,并有利于指导我国实际电网未来的无功源规划与建设。     

含分布式电源的配电网分区和主导节点选取方法研究

为了应对分布式电源及柔性负荷大规模接入给配电网电压控制带来的困难,提出一种基于改进的粒子群优化算法的配电网分区方法,通过分区使分布式电源主动参与到配电网的控制过程中。引入评价分区结果优劣的四个指标,综合考虑分区内无功/有功储备、区域内强耦合和区域间弱耦合,并结合无功/有功可控性和电压可观性,构建主导节点选取公式。该方法将分区转化为优化求解问题,使得分区结果能根据分布式电源运行参数和配电网结构的变化进行灵活调整。通过仿真证明了该分区科学合理,在该方法基础上的分布式电压控制能有效缓解柔性负荷大规模接入所带来的节点电压越限等问题,具有实际应用价值。     

基于二级电压控制的河南电网分区和主导节点选择

划分控制区域和选取主导节点是二级电压控制的基础.针对河南电网,基于谱系数平均距离法和模糊C均值聚类算法( FCM),提出了一种电压控制区域的综合划分方法.利用一种考虑节点可控性和代表性加权的目标函数,给出了主导节点的选取方法.仿真计算验证了该方法的有效性.研究成果可为河南电网的二级电压控制提供一定的理论依据.     

基于二级电压控制的河南电网分区和主导节点选择

划分控制区域和选取主导节点是二级电压控制的基础。针对河南电网,基于谱系数平均距离法和模糊C均值聚类算法（FCM）,提出了一种电压控制区域的综合划分方法。利用一种考虑节点可控性和代表性加权的目标函数,给出了主导节点的选取方法。仿真计算验证了该方法的有效性。研究成果可为河南电网的二级电压控制提供一定的理论依据。     

基于节点类型和分区耦合性的复杂网络无功电压快速分区方法EI北大核心CSCD

针对现有复杂网络无功电压分区方法建模中存在的不足,以及由模块度确定分区方案具有较高时间复杂度的特点,提出一种基于节点类型和分区耦合性的快速无功分区方法。首先,以不同类型节点间的电气距离结合无功潮流建立无功传输有向加权拓扑图,然后,定量地分析分区内与分区间的耦合性,确定最终的分区方案。IEEE 14节点和39节点系统仿真结果表明,该方法能有效合理地划分分区,分区内具有充足的无功储备用于就地无功平衡,分区结果与由模块度指标确定的分区方案相仿,具有分区质量高,分区过程简单迅速的特点,对工程应用有一定的实际意义。     

含有分布式光伏的配电网分区及主导节点的选择

分布式光伏在配电网中的渗透率越来越高,电压集中控制变量维数多、控制过程复杂等问题促进了电压分区控制研究的发展。考虑到电压分区控制中主导节点选择的指标单一,首先基于电气距离的凝聚层次聚类算法对配电网进行聚类分区;然后综合考虑技术性指标和经济性指标,采用基于目标相对占优策略的粒子群算法对主导节点选择的多目标模型进行求解;最后通过改进的IEEE33配电网算例来仿真验证该分区方法的有效性和主导节点选择的合理性。     

考虑风力发电随机性的配电网重构

针对含风力发电的配电网系统建立风力发电机和负荷随机模型.采用提出的粒子群引导的最小生成树算法对配电网进行重构,引入随机潮流分析风力发电机随机出力对配电网的影响,并以有功损耗期望值和静态不安全概率评价重构方案的优劣,获得合理的重构方案.该重构算法综合了粒子群优化算法和最小生成树算法的优点,避开了粒子群优化算法在优化过程中产生的大量无效解,引导生成树向目标函数最优方向发展.算例仿真结果表明,文中采用的方法不仅可以降低系统有功损耗,而且有效地解决了风力发电随机性对系统稳定性的影响.     

基于负荷参与的源荷互动调峰多目标优化方法

大规模风电并网后,外送通道狭窄以及常规电源调峰能力不足导致弃风问题严重,为此,需要寻求提高风电消纳能力的新途径。分析了高载能负荷、电热锅炉和电动汽车负荷的可调节特性,基于各类负荷的可调节能力,建立以消纳风电最大和系统运行成本最小的源荷互动调峰多目标优化模型,并采用改进遗传算法进行求解。通过算例验证了调峰优化方法的可行性与有效性。     

计及源—荷时空相关性的主动配电网分布式优化调度

首先,建立不同光伏之间以及光伏与负荷之间的相关性约束,并利用拉丁超立方抽样和Cholesky分解技术相结合的处理方法对该非线性的相关性约束进行场景化分析。其次,建立主动配电网分布式优化模型。由于配电网和微电网联络线上存在有功无功功率以及临界节点电压耦合关系,采用复制节点的区域分解方法实现配电网和微电网的解耦。在此基础上,引入目标级联分析法实现配电网和微电网之间的迭代求解。最后,采用改进的IEEE 123节点作为算例对所提模型进行了验证,并着重研究源—荷时空相关性对优化结果的影响。     

计及灵活性聚合功率的源-荷分布式协调调度

为缓解大规模分布式能源接入主动配电网带来运行和备用的压力,有必要充分挖掘各灵活性资源以应对各种不确定性.文中提出一种计及灵活性聚合功率下的日前-日内两阶段分布式经济调度模型.首先,建立虚拟电池模型对主动配电网多种分布式灵活性资源集群聚合,基于闵可夫斯基和约束空间叠加法获取可调节聚合功率域,并以此为约束衔接日前-日内调度...     

计及源-荷功率波动性的静态电压稳定故障快速筛选和排序方法

为有效分析新能源发电与负荷的随机波动下设备故障对电压稳定性的影响,基于局部电压稳定指标(L指标)提出了一种计及源-荷功率波动性的静态电压稳定故障快速筛选和排序方法。首先,推导了L指标及其变量的全微分方程,进而给出了系统网络拓扑结构和节点注入功率变化时L指标的线性化计算公式;其次,选取基准运行方式进行潮流计算获得初始状态值,并提出采用带校正的线性化方法计算各预想事故下的L指标进而筛选得到严重故障集;然后,结合新能源与负荷功率曲线值与基准运行点的偏差,计算严重故障集内的L指标并进行故障的时段排序;最后,综合比较时序分析结果得到最终的故障排序。算例结果验证了所提方法的可行性和有效性,与现有方法相比可以在保证故障排序结果准确度前提下显著提升计算效率,对含新能源电力系统静态电压稳定故障快速筛选和排序具有一定参考和借鉴意义。     

计及风电消纳效益的电力系统源荷协调二层优化模型

随着风电的大规模接入,其随机性和间歇性导致常规电源的调节压力不断增大,与常规能源呈逆向分布的特点也使得常规电源的调节能力受到输电通道的制约,从而造成风电消纳受阻。本文利用高载能负荷作为消纳风电的重要手段,将常规电源的优化调度和高载能负荷的优化配置相结合,综合考虑风电消纳效益、高载能负荷调节成本和系统运行成本,建立以源荷协调运行效益最大化为目标的二层优化模型。通过求解上层优化模型确定常规电源出力和风电调度出力;在此基础上,下层优化模型针对因常规电源调节能力不足导致的风电受阻情况,选取能够有效消纳风电受阻功率且调节成本最少的高载能负荷参与电网调度。根据上、下层模型决策变量的不同特点,采用改进遗传算法和二进制粒子群算法相结合的混合智能算法进行模型求解。通过某实际电网的仿真结果,验证了本文优化模型的可行性和有效性。     

基于免疫-中心点聚类算法的无功电压控制分区

针对传统分区方法电气距离定义的缺点,提出一种新的电气距离即空间电气距离.依据系统中各节点之间无功电压变化关系,将系统各节点映射到一个多维空间中,节点之间的空间距离便是其电气距离,依据此距离将各节点进行归类,从而把无功电压控制分区问题转化为数学上的空间聚类问题.针对无功电压控制分区的特点并借鉴聚类算法,提出免疫-中心点聚类的无功电压控制分区算法并将其运用于IEEE 118节点系统,对分区结果进行分析并与其他算法结果比较,验证所提出的算法的准确性和可行性.     

计及操作时间不确定性的电力系统网架重构策略优化

电力系统大停电后的网架重构阶段历时较长,涉及因素众多,是一个多目标、多变量的组合优化问题。发展了计及恢复操作时间不确定性的网架重构方案优化的机会约束规划模型。该模型以恢复的发电节点数和负荷恢复收益作为节点收益,搜索网架重构过程中收益最大的网架重构方案。之后,针对网架重构问题的特点,提出了一种改进的遗传算法求解方法。最后,通过算例说明了所述模型和方法的基本特征。