电力系统无功源最佳配置地点的研究

将先导节点的概念应用于电力系统无功配置,给出考虑了随机负荷且易 于实现的先导节点选择算法,提出了确定无功源最佳配置地点的一整套方法。该方法可使无 功源得到最有效地配置,使得从全网的角度看,各节点电压偏移最小。经过仿真计算 比较,表明该方法可找到电力系统无功源的最佳配置地点,并对提高电力系统的电压稳定性 有很好的效果。     

一种孤岛微电网先导节点选取方法

为了实现孤岛微电网中多母线电压调节和逆变器间功率的合理分配,设计了一种多时间尺度的电压协调控制结构,为了选取合适的先导节点使得基于PI的二次电压控制和三次电压优化控制能够达到全网最佳的电压控制效果,基于多时间尺度的电压协调控制结构提出了一种孤岛微电网先导节点选取方法,在系统受到高斯随机扰动的情况下,控制某些节点电压偏差为零时,以负荷节点的电压偏差二次指标和最小作为目标函数,同时对先导节点选取过程中的潮流计算部分提出了一种含二次电压频率控制的潮流计算方法,并给出了先导节点选取的流程和注意事项,最后通过算例仿真验证了所提方法的有效性和可行性。     

考虑分级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算

提出了一种分级电压控制条件下静态电压稳定裕度的计算模型,所计算出的稳定裕度代表一次三次电压控制周期内系统由初始点到达临界点所能增加的最大负荷。该模型通过引入先导节点电压和区域无功水平的相关等式约束来反映分级电压控制作用,并引入互补约束来处理由发电机无功出力达到极限所引起的发电机节点与先导节点的节点类型转换问题。对该模型运用预测校正原对偶内点法求解,分别计算了IEEE 39节点系统在三种负荷增长模式下实施分级电压控制前后的稳定裕度,并分析了实施分级电压控制的一种特定情况下临界点时系统各先导节点的状况,计算分     

考虑分级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算

提出了一种分级电压控制条件下静态电压稳定裕度的计算模型,所计算出的稳定裕度代表一次三次电压控制周期内系统由初始点到达临界点所能增加的最大负荷.该模型通过引入先导节点电压和区域无功水平的相关等式约束来反映分级电压控制作用,并引入互补约束来处理由发电机无功出力达到极限所引起的发电机节点与先导节点的节点类型转换问题.对该模型运用预测校正原对偶内点法求解,分别计算了IEEE 39节点系统在三种负荷增长模式下实施分级电压控制前后的稳定裕度,并分析了实施分级电压控制的一种特定情况下临界点时系统各先导节点的状况,计算分析结果表明了该模型的合理性.     

智能电网背景下的节点类型扩展潮流计算

随着智能电网的建设,大规模新能源机组并网运行,使电力系统运行更加复杂,对电网的稳定性提出更高的要求。先导节点的选择及其电压的控制是电力系统稳定性研究的重要方面,节点类型和状态变量扩展潮流计算能为经济调度、参数整定、在线分析估计等提供更全面可靠的参考。以此为目的,建立了一种拓展潮流计算模型。提出通过标准粒子群优化算法在电压控制分区中选择先导节点。提出含P、PV、PQ、PQV、Vθ等多节点类型及拓展变量的潮流计算模型,计及发电机机端电势变量,将已选中枢点设为PQV节点,选择等量的发电机组为P节点。利用IEEE 39节点输电网络选择先导节点和潮流计算仿真,结果验证了该模型的有效性。常规潮流模型与该模型仿真比较表明该模型在今后智能电网背景下离线和在线实时潮流计算中将有很好的应用前景。     

基于先导节点选取下优化下垂控制的孤岛运行微电网负荷功率分配方法

针对传统孤岛运行微电网存在运行不平稳的问题,提出基于先导节点选取下优化下垂控制的孤岛运行微电网负荷功率分配方法。首先通过导纳矩阵对电源端的电阻进行控制,给出各端口的电流及电压,得到先导节点选取矩阵相关的适应度函数,确定孤岛微电网先导节点。在此基础上,对直流电压与输出功率均值和传统下垂控制方法导致的电压跌落进行补偿,优化负荷功率的分配精度。实验结果表明,该方法可使母线电压恢复至平稳运行状态。     

控制分区中含有多个先导节点的静态电压稳定裕度计算

提出考虑协调二级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算最优潮流模型,重点解决各控制分区中含有多个先导节点的问题。模型中引入无功出力因子促使发电机无功出力裕度最大,引入多个互补约束方程来保证控制分区中的全部先导节点的电压都维持在设定值附近。优化模型的求解采用原对偶内点法,并在求解过程中使用稀疏技术加快计算速度。最后,对IEEE 39节点测试系统进行静态电压稳定裕度计算,结果表明,控制分区中含有多个先导节点能够提高系统的静态电压稳定性和系统在电压崩溃前的电压水平。     

基于节点脆弱度的主动配电网量测终端配置规划方法

随着智能电网的不断发展,配电网的运行状态、电能质量分析等均需要大量的远程终端单元、同步向量测量单元等量测装置。针对量测终端的优化配置问题,提出了一种基于节点脆弱度的主动配电网量测终端配置规划方法。首先提出节点度、节点介数与节点电能质量需求等有源配电网节点脆弱度指标计算方法,通过熵权法将其作为各节点量测终端配置成本的权重;然后以设置的系统不可观测深度为约束条件,以考虑节点脆弱度的配置成本最小为目标函数,将配电网量测终端配置转化为组合优化问题,建立满足多种业务需求的量测终端配置规划模型,并提出了基于自适应遗传算法的模型求解方法;最后,利用改进的IEEE 33节点算例验证了所提方法的有效性。     

基于网络谐波电压综合补偿的配电网并联型有源电力滤波器优化配置策略研究

并联型有源电力滤波器(shunt active power filter, SAPF)多配置于非线性负载的并网点并对本地负载进行谐波电流补偿。随着配电网中非线性负载的广泛接入,导致基于本地补偿的配置方式不再具有经济、高效的优点,为了解决此问题,出现了以配电网整体多节点的电能质量为优化目标的综合补偿配置方案。基于此,本文提出了一种综合考虑配电网各节点电压谐波含量、SAPF总安装台数及安装容量的SAPF配置算法,结合多目标粒子群及单目标迭代算法确定在网络各节点谐波电压畸变率满足标准时SAPF的数量、配置节点及最优输出电流。最后,通过仿真搭建IEEE18节点标准模型,验证了所提出的算法在多台SAPF配置问题中的有效性。     

考虑多节点条件约束的柔直系统故障限流器与断路器优化配置方法

首先建立了适用于多节点柔直系统的潮流及故障电流的数值计算优化模型,并在三端仿真系统中验证了所建模型的准确性.随后设置约束条件及目标函数,利用粒子群优化算法建立了多端柔直系统中故障限流器与断路器的优化配置数学模型.在3节点环网中进行优化求解,并将结果配置到仿真模型检验其限流效果,验证了所提优化配置方法的准确性.最后通过所提多目标粒子群优化算法对11节点柔直系统进行故障限流器与断路器配置的优化求解,并将所得结果与多目标遗传算法进行对比.结果表明,所提优化配置方法具有较高的普适性,可实现多节点柔直系统中故障限流器与断路器的低成本配置.     

考虑多无功源的光伏电站两阶段无功电压协调控制策略

在综合考虑各种无功源调节性能基础上,提出了一种综合利用静止无功发生器、光伏逆变器和电容器组的光伏电站无功电压协调控制策略,其包含两个控制阶段:第一阶段为考虑多无功源的协调电压控制,最大化利用站内无功源,在减少电容器组投切次数的同时,快速响应系统无功变化,维持公共连接点电压稳定;第二阶段为动态无功优化控制,利用动态无功(静止无功发生器)与静态无功(电容器组)、快速无功(静止无功发生器)与慢速无功(光伏逆变器)的无功代替,使静止无功发生器保留足够的无功裕度,提高电网应对电压崩溃的能力。最后,将所提出的无功电压控制策略应用到实际光伏电站中,验证了该策略的有效性。     

基于无功源的分布式光伏电站无功补偿协调控制系统及方法

基于光伏电站内各无功源(SVC/SVG、逆变器)的无功出力及剩余可调裕度,文中提出一种分布式光伏电站无功补偿器SVC/SVG与逆变器无功负荷协调优化控制的系统及方法。该协调控制方法以分布式光伏电站AVC系统为基础,获取本场站的当前总无功功率,及本场站内各无功源的无功出力及剩余可调裕度,根据特定的优化控制原则,将各无功源的无功值进行重新调整,实现无功功率在无功补偿器SVC/SVG和逆变器之前的优化分配。最后,提出一种基于AVC的分布式光伏电站电压控制系统。系统及方法能够在保证分布式光伏电站并网点电压稳定的条件下,充分利用逆变器的无功补偿能力,降低无功补偿器SVC/SVG的无功出力,达到降低分布式光伏电站无功补偿装置的耗电量的目的。     

Allocation of reactive power support based on a voltage source model

This paper presents a method for the allocation of reactive power support based on the electric circuit theory. By assuming that a generator is a voltage source and applying the superposition theorem, it is possible to identify the reactive power contributions made by each source in order to meet the load demand of each load bus. Models based on voltage sources have the property of reproducing the local nature of the reactive power/voltage and lead to coherent and easily interpretable allocations. In addition, the expression for the allocation of costs avoids the presence of cross-subsidies. The method was validated with the use of two test-systems and the results were compared with those of another method.     

一种确定无功源最佳配置地点与数量的新方法

将电压控制与无功源的配置相联系,考虑无功补偿点的补偿效应,给出了无功补偿主导节点的概念,并从保证系统安全性的角度出发,提出了一种根据无功补偿主导节点确定无功源配置地点和数量的方法。该方法以受扰后的系统电压偏移水平最小为目标函数,实现了无功源配置地点和数量的优化选择。IEEE 30节点系统的仿真结果表明该方法可显著提高系统电压的稳定水平、降低系统网络损耗,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于极限诱导分岔的电压稳定分析

给出了达到无功越限后,可能出现极限诱导分岔的条件;提出了变量达到输出极限导致极限诱导分岔时,影响系统电压稳定与否的判据;给出了极限诱导分岔影响电压稳定的一种机理解释。极限诱导分岔反映了动态无功源在维持系统电压稳定性中的重要性,并研究了增加无功源对极限诱导分岔的影响。数字仿真结果进一步验证了文中所提出方法和机理解释的正确...     

桂林网区感性无功补偿配置方案探讨

解决桂林网区220 kV母线电压普遍偏高的问题。通过分析及计算可知,桂林网区220 kV母线电压普遍偏高的主要原因为500 kV变电站及电源运行电压偏高;220kV系统充电无功功率过大;地方小水电、风电等无功功率大量上网。利用500kV变电站现有的低压电抗器,及在无功电压综合灵敏度较高的220kV变电站投入感性无功补偿装置,可有效限制220 kV变电站母线电压水平。感性无功补偿装置采用固定式与动态式补偿相结合的型式,可提高桂林网区电压调节能力。     

Optimal tracking secondary voltage control for the DFIG wind turbines and compensator devices

The optimal tracking secondary voltage control (OTSVC) is a new developed voltage control scheme for wind park based Doubly Fed Induction Generator (DFIG). The proposed controller is developed to achieve efficient voltage regulation and provided optimal reactive power compensation to the interconnected power system. The performance of the controller for enhancing the network voltage profile is compared with secondary voltage control, primary voltage control and optimal voltage profile obtained from the optimal power flow analysis. Furthermore, the OTSVC is employed for controlling wind park based DFIG and other sources of reactive power such as static var compensator (svc). The dynamic performance of the controller for multiple sources of reactive power is tested for steady state operation and in response of system contingencies with considering the impact of communication time delays. Simulation results are presented and the capability of the controller in providing the desired reactive power compensation and voltage support for the power system are verified.     

微电网中基于公共负荷侧电压的改进下垂控制

针对多逆变器并联的微电网系统,以均匀分配各逆变器无功功率,减少各逆变器输出电压降落为目标,文章对改进传统下垂控制方法展开了研究。首先在分析了传统下垂控制方法分配逆变器无功功率不均匀机理的基础上,提出了一种引入公共负荷侧电压反馈的下垂控制方法;然后小信号分析方法对该策略进行建模,为系统参数设定提供了理论依据;最后通过MATLAB仿真来验证本文的控制策略,仿真结果显示,在不影响有功负荷在分布式电源间分配的情况下,能够改善分布式电源间无功出力的分配关系,提高微电网的供电质量。     

江苏220 kV电网无功电压现状分析

对江苏220kV电压监控点电压、功率因数、电容器的投切情况等数据进行了统计分析,并采用无功平衡的方法分析了江苏省各高电压电网系统无功缺额情况。从管理和配置两方面对江苏220kV电网的无功电压现状做出评估,指出220kV电网无功电压存在的主要问题,并提出相应的解决方案及建议,可为无功电压的优化运行和管理提供参考。     

考虑大规模风光分层接入的配电网多层协调无功优化方法

大量风光新能源分层、多点接入给配电网运行带来了电压越限等负面影响,增加了不同电压等级无功协同优化的难度。兼顾不同电压等级调节需求,从模型降维等值的角度,提出了基于等值模型的配电网多层协调无功优化方法。该方法分别针对含有无功调节设备及没有无功调节设备的两种台区系统,利用神经网络对大量台区相关运行数据进行训练得到台区拟合模型,形成不可控和可控两种类型的台区等值模型,并用这两类拟合模型分别代替两类台区系统的物理模型,使台区以数据驱动的方式参与配电网无功优化,形成馈线物理模型和台区拟合模型组成的单一电压等级物数混合优化调度模型。将原多层无功优化问题转换为单层系统优化问题,再对该单层系统无功优化调度问题进行求解。该方法可降低配电网系统优化计算规模,从而减小计算量,以无功优化数学模型与数据驱动方法相结合的方式,实现配电网馈线-台区多层协调无功优化。通过算例验证了所提方法对于解决分布式风光分层接入所导致电压越限问题的可行性、有效性和优越性,能够保障配电网的经济安全稳定运行。