考虑母线电压时变区间特性的电压暂降频次评估

电压暂降前母线电压是影响暂降频次评估精度的重要因素之一.根据正常运行情况下母线电压的时变区间特征,用电压幅值区间数矩阵和时间权重因子确定不同电压曲线下的故障前电压,基于区间分析和解析式法提出电压暂降频次区间评估方法,根据电压在区间内的分布规律,以蒙特卡罗法模拟的电压暂降频次的期望值作为评估定量值.对IEEE 30节点系统的仿真证明了方法的正确性和完备性.与传统方法相比,区间评估结果量化了不同电压曲线对电压暂降频次评估的影响,随机模拟的暂降频次期望值减少了评估结果误差,为合理安排电压运行曲线和选择最佳用户接入点提供了理论依据,具有一定理论和工程应用价值.     

基于改进故障点法的电压凹陷评估

针对传统故障点法选取故障点带有盲目性的问题,提出了基于解析式的改进故障点法。算法考虑了电网传输线上的故障分布和故障类型,并根据电压凹陷深度和故障距离的关系曲线对传输线分区,将每个区间作为一个故障点,因此在每条传输线上只要设置较少数量的故障点,通过每个故障点的故障概率分布评估不同电压凹陷深度区间的凹陷频次。并由电压凹陷深度和故障距离的曲线确定不同电压限值的临界点,进而确定电网的凹陷域。提出的改进故障点法用于评估IEEE 30节点标准测试系统的电压凹陷频次,验证了该方法的正确性和实用性。所提方法适用于任何规模电网发生对称故障和不对称故障时的电压凹陷频次评估。     

不确定条件下计及线路保护动作特性的电压暂降频次评估

线路保护的动作时限将直接影响电压暂降的重要指标之一——持续时间。针对线路发生故障的情况,对不同动作时限特性的线路保护装置对电压暂降幅值与持续时间的影响展开了研究。计算线路单端跳闸而故障未消除时的多级电压暂降幅值,并根据线路保护的动作特性和故障位置确定电压暂降幅值区间以及不同线路、相同电压暂降区间内的电压暂降持续时间。基于蒙特卡罗模拟法研究不确定条件下的故障信息概率模型,结合保护动作特性对电压暂降幅值及持续时间的影响提出了不确定条件下的计及线路保护动作特性的电压暂降频次评估计算模型,同时考虑故障信息随机性及线路上不同保护类型动作特性对目标节点进行分析,给出包含电压暂降持续时间信息的年均预期电压暂降频次。标准IEEE 14节点系统的仿真结果证明了所提计算方法的正确性和有效性。     

考虑保护时限特性的电压暂降频次评估

为了更合理刻画电压暂降持续时间,充分考虑了线路保护时限特性对电压暂降持续时间的影响,在传统电压暂降频次评估模型基础上,采用故障点法建立了线路保护时限特性与电压暂降频次之间的映射关系,反映了保护动作切除故障的实际过程。对IEEE-30节点系统进行了仿真分析,结果证明不同的保护时限特性对电压暂降频次评估结果有明显影响,忽略线路保护的时限特性将使评估结果产生较大误差。所提方法原理简单,适用性强且更符合实际,具有一定的理论及工程实用价值。     

基于粒子群优化算法的电压暂降监测点优化配置

为实现全网电压暂降故障点的可监测性,提出一种应用粒子群优化(PSO)算法对全网电压暂降监测点进行优化配置的方法。首先利用解析式法原理,通过线路临界故障点确定可观测区域,构建出各种短路故障情况下系统的电压暂降可观测矩阵,然后以监测点数目最少为目标函数,以全网各节点电压满足完全可观测为约束条件,建立电压暂降监测点优化配置的0-1线性规划模型。结合罚函数思想应用PSO算法进行优化求解,并综合考虑配置节点的优先级最终确定最优配置方案。通过对IEEE 39节点标准测试系统的仿真计算证明了该方法的有效性。     

满足电压暂降与故障位置均可观的监测装置二阶段配置

为获得系统内暂降水平和暂降原因等信息,以暂降可观测区域法和故障定位法为基础,提出一种满足全网电压暂降和导致暂降的故障位置均可观的监测装置二阶段配置法。基于暂降可观测区域法,确定第1阶段的配置方案,实现全网电压暂降可观。基于故障定位法,引入虚拟监测的概念,以短路计算和对称分量法确定的不同故障类型引起的母线三相电压幅值和相位信息,确定导致被监测暂降事件的故障位置,建立全网故障定位矩阵;通过在剩余母线中逐步增加监测装置,消除所有伪故障点,确定第2阶段的配置方案,实现全网故障位置可观。对IEEE-30节点系统进行仿真,验证了方法的正确性和适用性。     

线路故障引起电压凹陷的频次最大熵评估

实际电力系统中,线路故障点受诸多因素影响,具有随机不确定性。针对其随机规律难以直接计算的问题,提出利用最大熵原理评估线路故障引起的电压凹陷频次新方法。该方法综合考虑不同线路故障类型,首先利用解析式法确定线路故障区间,然后直接以故障区间样本数据的统计矩作约束条件,通过最大化熵,提取线路故障点的客观概率分布,并结合线路故障率评估得到母线电压凹陷的频次。文中阐述新方法的应用背景及实现原理,并对IEEE-30节点标准测试系统进行仿真分析,与传统故障点法比较,新方法不受舍入误差影响,仿真结果证明该方法的准确性、适应性及推广性。     

基于并行计算的电压暂降仿真分析技术研究

评估地区电网电压暂降风险对于保障用户电力可靠供应至关重要,当前使用电力系统综合分析程序(PSASP)进行区域电网电压暂降仿真时存在仿真效率低、耗时长等问题,因此,提出一种基于并行计算的电压暂降仿真分析方法,使用PSASP软件能快速评估地区电网各母线节点的电压暂降严重程度,为治理地区电网电压暂降问题提供重要的技术手段。实际应用表明,本文所提方法能有效解决大型电网电压暂降仿真效率问题,为暂降治理提供决策支撑。     

考虑系统峰谷时变区间特性的电压暂降频次评估

故障前电压是影响系统电压暂降频次评估的重要原因之一。现有电压暂降频次随机评估方法,通常假定发生故障前系统母线电压为额定值,而实际故障前电压在电压曲线区间范围内变化,且不同运行方式下随着峰谷变化有不同区间边界。针对故障前电压实际特征,建立故障前电压的数学模型———幅值区间矩阵和时间权重点值矩阵,体现了故障前电压峰谷、时变、区间三大特征。在此模型基础上提出用区间分析的方法评估电压暂降频次的一般步骤。通过对实际区域电网仿真分析,并与故障前电压为额定值和实际截面电压评估结果比较,证明了该模型和算法的正确性和有效性,采用提出方法对电压暂降进行评估,更符合工程实际。     

基于仿电磁学算法的电压暂降状态估计

提出基于仿电磁学(electromagnetism-like mechanism,ELM)算法的高容错性电压暂降状态估计方法。通过抗干扰种群移动模型、自适应变异和精英策略等改进措施提升了仿电磁学算法的整体寻优性能。引入解析法和故障点法确定线路故障区间,利用冗余配置法确保观测矩阵的非奇异性。采用故障估计值与历史统计值之差构建了电压暂降状态估计模型。通过在IEEE24节点标准测试系统上的仿真计算,并与遗传算法的仿真对比,ELM在寻优效率和准确性方面具有明显优势。该方法适用于任一电网在对称、不对称故障时的电压暂降状态估计。     

考虑不同敏感设备耐受特性的用户侧电压暂降严重程度区间评估方法

电压暂降严重程度指标是定量评估节点暂降水平的基础.针对现有评估方法未考虑敏感设备耐受能力不确定性与差异性的问题,提出了一种改进的用户侧电压暂降严重程度区间评估方法.首先,阐述了现有评估方法无法反映不同敏感设备耐受能力不确定性的问题.为刻画耐受能力的不确定性,基于典型敏感设备的不确定区域,采用区间数理论对严重程度指标计算...     

电压暂降系统指标的监测节点数量选择与评估方法

准确评估电压暂降水平是理解与改善电压暂降问题的前提。虽然IEEE Std 1564 — 2014标准已为电压暂降系统指标的计算提供了建议,但考虑实际电网无法在所有节点均安装监测装置,如何确定其数量并提出适用于不均匀数据的评估方法是尚未解决的难题。为此,针对监测节点数量与抽样方法的确定展开研究。考虑实际电网监测数据存在分布不均匀的问题,提出一种改进的密度偏差抽样方法。基于误差幅度指标,建立满足不同给定误差要求下的监测节点数量解析式。基于监测节点样本数据,采用均值方法计算得到系统指标的估计值。IEEE 118节点系统的仿真结果表明,所提方法既能够在抽样过程中保留原始监测数据的电压暂降信息,又能基于给定误差得到评估所需监测节点数量的估算值;相比于现有系统指标评估方法,所提评估方法具有更小的估计误差。     

考虑电网多节点暂降的故障线路严重度评估

针对现有暂降域分析方法的不足,提出一种新的故障线路严重度评估方法。基于故障点法,定义平均电压幅值、遭受不同深度暂降的节点数等指标,用以描述故障点的严重度。通过熵权法确定各指标权重,计算各故障点综合严重度系数。将位于同一线路的故障点综合严重度系数取均值,作为该线路的综合严重度系数,进而得到考虑多个敏感负荷节点暂降的故障线路严重度排序。仿真算例表明,所提方法能定量评估故障点和线路对关心节点造成的暂降严重度,为进一步采取暂降减缓措施提供参考依据。     

考虑可靠性参数影响的电压暂降频次联系数评估方法

综合考虑影响电压暂降评估的系统元件和保护设备可靠性参数的复杂性,从满足工程应用需要的角度出发,提出将可靠性参数表示为确定数和不确定数统一形式的联系数刻画方法,并对系统元件故障率和保护设备故障率联系数的分析方法进行研究。以现有故障定位法为基础,提出电压暂降频次联系数评估模型和算法。对IEEE30节点系统进行仿真,并与现有确定值、区间值评估方法进行比较,结果证明该方法的正确性和适应性,同时证明该方法同时包含了确定值和区间值评估法的优点,现有的确定值和区间值评估法是联系数评估法的特例,新方法能更好地满足工程应用需要。     

基于非参数估计的电压暂降下敏感设备故障率评估

电压暂降下敏感设备的故障率是电网侧和用户侧开展电压暂降治理的重要参考信息。文中提出一种基于非参数估计的敏感设备故障率评估方法。针对电压暂降的幅值、持续时间和波形点等特征具有独立性,基于非参数估计方法,提出电压暂降特征量的概率密度函数评估方法,从而构建不确定区域内电压耐受曲线拐点位置分布的联合概率密度函数。将不确定性区域受影响情况分为三个区域进行分析,提出基于U-T联合概率密度函数的电压暂降下敏感设备故障率评估模型。搭建PC机的电压耐受能力测试平台,基于测试数据验证所提算法。构建理论仿真模型并接入IEEE标准测试系统仿真,以仿真数据验证所提方法。基于实测数据与仿真数据,与现有算法进行对比,证明了所提方法的正确性和实用性。     

基于改进K-means聚类的配电网电压暂降频次估计法

传统考虑保护动作特性的电压暂降频次估计法需要获取详尽的保护配置信息,然而配电网保护配置多样,在不同因素如过渡电阻、运行方式、故障类型等的影响下,阶段式保护各级保护区可能产生较大变化,采用传统方法对电压暂降持续时间进行评估可能会产生较大误差.文中提出一种基于改进K-means聚类的配电网电压暂降频次估计方法,在未知线路保护配置基础上,基于电压暂降历史监测数据与保护动作信息,采用改进K-means聚类算法,对电压暂降幅值-持续时间进行聚类分析,推断线路保护配置情况,计算保护动作时间与保护动作电压.根据计算结果,在考虑不同故障类型、不同运行方式及不同过渡阻抗的情况下进行配电网电压暂降频次估计.在IEEE RBTS-6母线测试系统的母线5配电网中进行仿真,验证了文中方法的有效性和优越性.     

基于严重区域的多PCC点暂降频次估计

提出一种基于严重区域概念的多PCC点的暂降频次估计方法。基于解析法分别确定电网中多个PCC点的暂降域,根据多个暂降域的交集对节点和线路进行严重区域分级;根据不同等级严重区域内节点和线路发生故障导致多个PCC点的暂降频次,以及每个节点和每条线路故障对总暂降频次的贡献度,对全网所有节点和线路进行严重程度排序。对IEEE-14节点系统仿真,验证了方法的正确性和适用性,并指出对于不同严重程度的线路应采取不同措施,以减少抑制暂降的花费。     

含分布式电源的配电网电压暂降评估

运用蒙特卡洛法研究了含分布式电源的配电网电压暂降评估。分别建立了同步机型DG和逆变器型DG的仿真模型,然后基于EMTDC/PSCAD运用蒙特卡洛法对含分布式电源的典型配电网进行了仿真,采用系统平均均方根值变化频率作为评价各节点电压暂降的指标。结合多个仿真算例分析了DG的类型、控制策略、出力和接入位置对电压暂降的影响。仿真结果表明,逆变器型DG的接入能够降低配电网电压暂降的发生频次,DG的控制策略、出力和接入位置都会对电压暂降产生一定的影响,这为配置分布式电源和缓解电压暂降问题提供了参考。     

配电系统电压凹陷幅值与频次的区间评估

针对配电系统电压凹陷评估中存在的不确定性,结合区间运算和现有电压凹陷随机评估方法,提出一种配电系统电压凹陷幅值、频次的区间评估模型与算法.在假设系统参数不变的情况下,重点研究了负荷变化和元件故障率不确定对电压凹陷评估的影响,是现有故障定位法的扩展.针对配电系统的结构特点,在研究区间潮流算法的基础上,提出了基于区间估计的电压凹陷幅值、频次评估的数学模型和评估步骤,对RBTS-母线2配电系统进行的仿真证明,该方法仅需进行1次区间评估,就能求出参数在任意区间段上变化所对应的电压凹陷幅值、频次的变化区间范围.仿真结果与确定参数的评估结果比较,验证了算法的有效性和正确性.     

考虑电压测量误差的故障概率定位方法

考虑到现有基于暂降信息的故障定位方法无法适应存在测量误差的情况,提出将传统故障点定位问题转化为故障概率分布峰值提取问题。由于当电压测量值含误差时无法直接根据解的实虚部范围排除非故障线路,提出可能故障线路逐次筛选方法以减少蒙特卡罗仿真次数;确定可能故障区间,并基于区间划分的方法计算测量值序列对各小段的置信度,得到可能故障区间的故障概率分布曲线,概率取得峰值处为最可能故障位置。利用故障定位结果可进一步评估未监测节点电压暂降。在10节点系统进行仿真,验证了文中故障概率定位方法的正确性和优越性。