衡量节点电压稳定的奇异值法和稳定指标

提出了衡量节点电压稳定的奇异值法,与衡量系统电压稳定的奇异值法相比,具有物理概念明确、计算量小的特点;通过对几种具有一定普遍性稳定指标的分析,总结了这一类指标的特点;讨论了最小奇异值表示的电压稳定裕度指标和物理量表示的电压稳定裕度指标间的关系;最后,就雅可比矩阵奇异、负荷功率极限和电压失稳临界值间的关系进行了探讨。     

基于等效电气距离的电压稳定性指标计算

电力系统电压稳定问题的难点在于薄弱节点的确定和临界状态及其稳定裕度的求取.基于功率传输路径和静态等值的思想,采用局部电压稳定指标L确定电力系统薄弱节点,利用相对电距离计算电压稳定裕度,IEEE 39节点系统和山东电网的实际算例表明,该方法物理意义明确,计算速度比较快,适用于电压稳定性的在线检测     

计及温控负荷的小干扰稳定性分析

温控负荷是电力系统最为重要的负荷类型之一,它对电力系统的小干扰稳定具有重要的影响。针对这类以恒温控制器控制的负荷（温控负荷）展开研究,通过对恒温控制器动态加热方程的分析,建立用于小干扰稳定分析的温控负荷的数学模型。以3机9节点系统为算例在MATLAB的电力系统分析工具箱（PSAT）中对温控负荷接入电力系统后对系统小干扰稳定影响进行仿真分析。最后以简单的单机无穷大系统为例,进一步分析其负荷参数变化对系统小干扰稳定的影响。仿真分析结果表明：相对于传统的静态负荷温控负荷不利于系统小干扰电压稳定;温控负荷比例控制增益,环境温度,参考温度,对系统的小干扰稳定影响较大;积分控制器增益,积分控制器时间常数,负荷时间常数对系统小干扰稳定性影响较小。     

负荷特性对基于奇异值分解法分析静态电压稳定的影响

随着电力系统规模不断扩大,电压稳定问题越来越受到人们的关注。对电力系统电压稳定影响一个关键的因素就是负荷特性。在前人研究成果的基础上,就负荷特性对奇异值分解法分析电力系统电压稳定性的影响做了一些工作。在考虑负荷特性的情况下,系统潮流雅可比矩阵最小特征值会有所变化。分析及IEEE-14节点系统计算表明,负荷模型是常用的ZIP模型时,潮流雅可比矩阵最小特征值相比于恒功率模型会有所增大;负荷模型是电动机类电压敏感负荷,在电压下降到一定程度时,潮流雅克比矩阵最小特征值相比于恒功率模型会有所减小;且采用不同的负荷模型对薄弱节点识别或是薄弱区域的划分也会有一定影响。     

含TCSC结合DCPF与改进BFA的最大静态电压稳定裕度计算

为了研究电力系统的静态电压稳定问题,提出以最大负荷裕度作为目标函数。基于动态连续潮流法(DCPF)作为潮流计算方法建立数学模型,解决了连续潮流中由于平衡节点的选择不同而使得负荷裕度差别较大的问题,结合细菌觅食算法(BFA)作为寻找最优控制变量组合的优化算法,将最优控制变量带入DCPF以求取最大负荷裕度,并在网络中加入TCSC作为阻抗补偿装置,通过控制无功功率分布以达到改善静态电压稳定的目的。以灵敏度参考,通过对TCSC安装位置寻址以提高负荷裕度,并通过对BFA的改进以改善算法的优化速度与精度。应用该计算方法、研究策略,以IEEE 14节点为例,对最大静态电压稳定裕度进行求解,以验证网络中在安装有TCSC的前提下,结合DCPF与改进BFA对静态电压稳定裕度的改善有效、可行。     

基于二分法确定电压稳定薄弱点无功补偿容量的新方法

为避免电压崩溃事故的发生,本文基于潮流方程的雅克比矩阵的最小奇异值分析,将最小奇异值及其对应的右奇异向量用于电压稳定薄弱节点的分析及无功补偿点的确定。通过二分法逐步逼近电压稳定薄弱节点的最佳补偿容量,对每次补偿后的右奇异向量中的最大元素确定新的电压稳定最弱节点进行无功补偿,经过反复排序及相应的无功补偿,提高节点电压的稳定性和系统的负荷裕度。同时,以New England 39节点系统发生N-1故障为例进行分析,分析结果表明,通过对电压稳定薄弱节点29,28,26,27的4次无功补偿后,电压幅值由原来的0.938 9,0.976 1,0.997 9,0.999 6提高到0.989 7,1.028 3,1.037 1,1.029 9,系统的负荷裕度由原来的4%提高到10%,达到了系统的负荷裕度要求,提高了节点电压的稳定性,验证了该方法的可行性和准确性。该方法直接简单,易于实现,避免了无功分配及优化等复杂计算。     

考虑电力系统发电成本和负荷裕度的多目标最优潮流方法研究

电力是我国能源战略的中心,提高电气化水平已经成为优化能源结构、提高能源效率的根本举措。针对当前电力需求量的持续增长,电力生产和消费同步进行的特点,寻求发电成本的投入与负荷增长的最优平衡状态,以减少不必要的能源消耗,保证在电网安全稳定运行及发电运行成本最优的同时得到理想的负荷裕度。因此提出计及电力系统发电成本和负荷裕度的多目标最优潮流方法,并采用PARETO方法分析多目标函数的优化问题,然后采用拉格朗日乘子法(Augmented Lagrangian Methods)进行求解,并结合IEEE14节点结构及数据,通过MATLAB仿真,验证了该算法的有效性,并实现多目标最优潮流的稳定运行状态。     

计及发电报价等影响因素下系统负荷裕度的求解

建立了计及发电报价,静态负荷模型和静止无功补偿装置（StaticVarCompensator,SVC）对求取电力系统负荷裕度影响的系统分析数学模型,并采用局部电压参数化的连续潮流算法求解电力系统的负荷裕度。在IEEE-30节点测试系统上的仿真结果表明,同时计及上述3种影响因素下的负荷裕度,与不考虑这些影响因素时所得到的结果对比分析表明了求解电力系统负荷裕度时,考虑这些影响因素的必要性和合理性。     

基于特征结构分析法的静态电压稳定算法

基于电力系统快速解耦潮流方程雅可比矩阵的特征结构分析法研究了与系统静态电压稳定性密切相关的雅可比矩阵最小模特征根和与之相对应的特征向量.以最小模特征根作为系统静态电压裕度指标,以最小模特征根对应的右特征根向量作为节点电压灵敏度指标.通过IEEE39节点系统在两种运行状态下,给出了系统最有可能发生电压不稳定的节点,同时也验证了该方法的准确性和有效性.     

基于改进电气介数的关键线路辨识

为提高电力系统运行安全水平,提出一种基于改进电气介数的关键线路辨识方法。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,以该矩阵为基础,考虑线路负载率、不同节点发电量和负荷水平的影响,定义改进电气介数指标识别电网的关键线路。利用加权潮流分布熵反映线路断开对系统线路负载率分布及运行安全水平的影响。改进电气介数计算简单,克服了以往介数指标假设节点间功率按最短路径传输的不足,同时考虑了线路中潮流的方向性。加权潮流分布熵很好地反映了系统中部分线路负载率偏高甚至过载而导致的潮流分布不均衡。在IEEE39节点系统中对该方法进行验证,结果表明利用改进电气介数可有效识别断开后导致系统线路负载率分布不均衡的关键线路。     

负荷对电力系统电压稳定性的影响

根据系统等效的方法，建立了电力系统任一节点电压与有功功率、无功功率的数学模型及对应的特性曲线，给出了系统稳定运行临界电压和极限有功功率的计算方法，分析了负荷对电力系统电压稳定性的影响，提出了提高电力系统电压稳定性应采取的有效措施。     

计及风光出力相关性的静态电压稳定概率分析

基于Copula函数和非参数核密度估计,建立计及风光出力相关性的离散联合概率分布,针对不同状态进行连续潮流计算,得到节点电压、系统负荷裕度和临界电压的离散概率分布,采用半不变量和Gram-Charlier级数拟合负荷裕度和临界电压的分布曲线。以风电场和光伏电站接入IEEE14系统为例对本文方法进行验证,与蒙特卡洛模拟法和随机响应面法进行比较,结果证明所提方法的正确性和精度,并对风光不同相关性进行仿真分析。最后以节点电压方差、临界电压和负荷裕度均值为指标对系统电压稳定进行分析,对系统薄弱节点进行无功补偿以提高电压稳定性。     

基于归一负荷矩的配电网台区负荷裕度分析

负荷矩法已用于低压配电网的分析,该文提出负荷矩裕度的概念,分析负荷矩裕度与多节点台区系统负荷裕度之间的内在关系。研究结果表明,配电台区负荷矩裕度越大,整体所含有的负荷裕度将越大;而当负荷矩裕度一定时,越靠近台区首端的杆位可容许新增的负荷越多,反之越少。并通过实际台区案例计算二者量值关系,配网规划人员可据不同接入点所留余的负荷裕度为后续台区负荷接入与改造的容量确定提供理论依据。     

基于改进粒子群算法的交直流系统低压切负荷优化控制策略

高压直流输电技术的发展推进了大规模、远距离电力系统互联,但也带来了电压稳定控制的挑战。提出一种基于改进粒子群算法的交直流系统低压切负荷搜索方法。首先,修正交直流系统潮流计算模型;其次,针对戴维南等值参数漂移问题改进模型,建立电压稳定裕度指标;为满足切负荷的快速性要求,采用灵敏度选取交直流系统切负荷点集;然后,建立交直流系统低压切负荷模型,以最小控制成本为目标,并给出算法的优化步骤;最后,基于IEEE 30节点系统进行验证,仿真结果表明:该方法能有效提高交直流系统电压稳定性。     

基于能量函数的电网暂态稳定性离线量化指标研究

基于李亚普罗夫直接法的能量裕度一直被认为是评价电力系统暂态稳定性的一个重要指标,而能量裕度一直是在线应用关注的重点。该文首先结合经典的电力系统转子运动方程,构建了暂态能量函数模型,然后分析了稳定域基本特征及其与电力系统势能边界的对应关系,并采用二次扰动与基于势能边界特性的插值法相结合的思路获取势能最大值,最后基于势能最大值构建了电网暂态稳定性量化指标。通过在三机系统和IEEE-30母线系统的系列仿真结果及其与CUEP法的对比,验证了该方法能够提高计算速度和计算精度,可用于电力系统暂态稳定性的离线评估。     

电力系统电压稳定与电压崩溃及负荷稳定的关系

电力系统的电压失稳、电压崩溃及负荷失稳是电压稳定问题中最基本的重要概念,它们既相互联系又有本质区别,正确和客观地认识它们之间的相互关系,对深入研究电压稳定问题的机理具有重要意义.负荷稳定性是电力系统电压稳定性的最主要和最关键的方面,分析负荷对静态电压稳定性的影响时,负荷特性应当采用准静态功率一电压特性.     

电压稳定控制参数空间下最近Hopf分岔边界的计算

提出寻求关键特征值的指标,给出发生Hopf分岔的初始负荷增长方向,由此保证求取的超平面的法向量和Hopf分岔的参数空间相对应。也提出了在参数空间下求取系统发生最近Hopf分岔点的迭代算法,使用该算法能得到趋近该点的最危险负荷增长方式。在每步迭代中,求取参数空间下Hopf分岔超平面的垂直向量,得到新的负荷增长方式,使之达到最近的Hopf分岔点。采用IEEE标准14节点系统及IEEE-30节点系统进行仿真计算,验证了该算法的有效性和收敛性。     

一种资源占用最小的并行LSPs流量分配算法

提出了一种资源占用最小的并行标签交换路径(LSPs)流量分配算法。该算法根据LSP(label switch paths)的跳数和时延来进行自适应流量分配,避免了传统基于最短路径路由流量分配算法引起的网络拥塞。仿真表明,该算法经过约15次迭代就可以收敛到预定的阈值,实现多协议交换网络资源的优化利用。     

联合电力系统交换功率控制的受端减载决策法

针对联合电力系统中联络线或弱联线安全稳定运行的控制问题，提出系统间交换功率及弱联线传输、功率控制的受端减载决策法。它包括反馈控制信息的定义，最佳减载节点序列的灵敏度确定法和减载控制调节增量序列的自动搜寻法。该方法在确保联络线或弱联线安全稳定运行及最优经济电能交换的同时．尽量减少切除负荷带来的社会、经济损失。     

基于双向广度优先法的输电断面搜索方法

为了快速、精准、完整地搜索出受潮流转移影响较大的支路组成的输电断面,采用了基于图论中改进的双向广度优先搜索算法。该方法首先以加权邻接矩阵表示电力网络,然后根据改进的双向广度优先法搜索得到开断节点间前K最短路径,通过计算路径中支路的开断分布因子选取初始输电断面,进一步计算初始输电断面的暂态稳定安全裕度筛选出关键输电断面,以此代替对全网的安全性分析,大大缩减了计算量,为后续过载控制策略争取了时间,对防止连锁过载跳闸意义重大。对IEEE39节点系统的案例仿真分析,验证了该算法的可行性和准确性。