电力系统静态电压稳定裕度的快速算法

基于发电机无功越限对系统静态电压稳定裕度有重要影响的事实,本文提出一种快速计算电力系统静态电压稳定裕度的方法.将静态电压稳定裕度的计算分成两步,首先快速计算出系统不再出现无功越限的分界负荷水平并对无功越限点的稳定性做出判断,然后通过各负荷节点的戴维南等值电路确定系统的负荷裕度.IEEE的多个测试系统的仿真算例表明,本文所提方法简单、有效,计算速度快.     

一种提高电力系统静态电压稳定裕度的切负荷算法

电力系统运行过程中发现静态电压稳定裕度低于临界值时,应及时采取控制措施以提高静态电压稳定裕度。给出一种电力系统静态电压稳定裕度的在线估计和提高静态电压稳定裕度的切负荷算法。该方法首先利用节点静态电压稳定指标（voltage stability index,VSI）识别出系统的薄弱节点,然后通过电压幅值优化来提高薄弱节点的电压幅值进而达到提高静态电压稳定裕度的目的。我国某实际682节点系统的仿真表明所提切负荷方法具有计算量小、速度快等特点。     

高比例新能源电力系统静态电压稳定裕度在线概率评估

新能源的随机性、波动性及弱调节特性给电力系统静态电压的安全及稳定性带来了挑战。针对此问题，提出一种考虑源荷双侧不确定性的高比例新能源电力系统静态电压稳定裕度在线概率评估方法。首先，基于新能源无功调节特性与传统机组的差异，分析了大量新能源替代传统机组对稳定裕度的影响。然后，分析了新能源出力不确定性对稳定裕度分布范围的影响，并建立源荷不确定性模型以生成典型场景。最后，为了应对新能源快速波动性给稳定裕度带来的影响，提出基于优化ELM-KDE的稳定裕度在线概率评估方法。利用优化极限学习机(extreme learning machine, ELM)预测典型场景稳定裕度并通过核密度估计(kernel density estimation, KDE)准确获得其概率分布函数。构建了静态电压稳定期望裕度和静态电压稳定风险度两个指标对结果进行表征。分别在New England 39和IEEE300节点系统进行了仿真测试，并将结果与传统蒙特卡洛方法计算结果对比，验证了所提方法的有效性。     

一种用于含风电场电力系统电压稳定概率分析的混合方法

为了进行风电并网后电力系统电压稳定性的评估,利用具有概率特征的负荷裕度指标,提出了一种含风电场电力系统电压稳定概率分析的混合方法.当系统随机参数扰动量很小时将系统简化为线性化模型,根据线性方程的叠加性原理,在计算负荷裕度关于随机参数的灵敏度矩阵的基础上运用叠加性原理并结合正态分布的特性,将系统负荷裕度在期望值附近的随机扰动分解为单独考虑负荷随机变化和风速随机变化两种情况下求得的负荷裕度扰动量之和.该方法与Monte Carlo法和半不变量法同时在IEEE-30节点系统上进行仿真计算,通过对比分析表明了本文方法在保证准确性的基础上节省了计算时间.     

一种用于含风电场电力系统电压稳定概率分析的混合方法

为了进行风电并网后电力系统电压稳定性的评估,利用具有概率特征的负荷裕度指标,提出了一种含风电场电力系统电压稳定概率分析的混合方法。当系统随机参数扰动量很小时将系统简化为线性化模型,根据线性方程的叠加性原理,在计算负荷裕度关于随机参数的灵敏度矩阵的基础上运用叠加性原理并结合正态分布的特性,将系统负荷裕度在期望值附近的随机扰动分解为单独考虑负荷随机变化和风速随机变化两种情况下求得的负荷裕度扰动量之和。该方法与Monte Carlo法和半不变量法同时在IEEE-30节点系统上进行仿真计算,通过对比分析表明了本文方法在保证准确性的基础上节省了计算时间。     

基于节点静态电压崩溃概率的电压稳定指标研究

通过对节点静态电压变化模型的分析,提出一种考虑有功与无功相对制约关系及功率因数变化的电压稳定静态指标模型,IEEE30节点系统的仿真结果表明该指标能更敏感地识别出系统的薄弱节点,为静态电压稳定的预防控制提供参考,具有计算量小、速度快、灵敏度高等优点。     

大规模风电接入电力系统的静态电压稳定特性研究

基于DIgSILENT/Power Factory构建了新疆实际电网仿真模型,利用DPL（DIgSILENT Programming Language,DPL）语言编程实现连续潮流计算,通过绘制PV曲线和计算静态电压稳定裕度对静态电压特性进行分析,进而对新疆电网所关心的风电接入对系统电压稳定的影响进行了分析研究。结果表明,当前规模的风电容量接入新疆电网对其电压稳定性的影响较小,电网可安全稳定运行;并且不同类型风电机组构成的风电场对系统静态电压稳定性的影响不同。     

基于人工鱼群算法的静态电压稳定评估

提出一种静态电压稳定裕度计算的新方法——人工鱼群算法,该算法就是根据鱼群觅食和生长特点,通过构造人工鱼来模仿鱼群的觅食、聚群及追尾行为,从而实现寻优,能快速寻找到全局最优解,从而求得电压稳定裕度的最大值。运用该算法对IEEE14和IEEE39等节点系统进行仿真计算,计算结果与连续潮流算法和原-对偶内点算法比较,证明此算法的有效性。     

电力系统静态电压稳定极限及裕度计算综述

介绍几种静态电压稳定极限指标,如负荷裕度、雅可比矩阵奇异值、灵敏度指标、阻抗模等;对静态电压稳定极限及裕度的计算方法,包括奇异值分解法、灵敏度法、连续潮流法、直接法、非线性规划法等进行详细的总结和评述,指出它们各自优缺点;重点介绍计算一种N-1故障情况下电压稳定极限及其裕度的新方法,计算速度快,该方法具有很强的实用价值;最后介绍提高电压稳定的一些应对措施。通过全文可对目前静态电压稳定极限及裕度计算方法有一个全面了解和充分认识。     

基于可信性理论的含风电电力系统电压稳定概率评估

由于风速变化对大规模风电并网后的电力系统电压稳定造成影响,提出了对风速进行模糊模拟的可信性静态电压稳定分析方法。该方法不仅能够计算出含有不确定因素时系统降阶雅可比矩阵对角元素的期望值和均方差,而且建立了基于可信性意义下的静态电压稳定指标。该方法避免了不确定参数分布函数类型的假设和参数统计对分析结果的影响,仅需根据不确定参数的实际变化范围和描述不确定参数的隶属度函数类型确定计算结果。最后,与采用两点估计法和蒙特卡洛仿真法后的计算结果进行对比,证明了所提方法在计算精度和计算量方面的优越性。     

基于改进动态阻抗法的电网静态电压稳定裕度快速评估

戴维南等效参数准确辨识是实现电网静态稳定在线评估的关键。采用两个时刻潮流的辨识方法很难保证两时刻之间等效参数不变的假设条件。首先分析了现有等效参数辨识方法存在的问题,提出了一种基于动态等效阻抗的改进等效参数辨识方法,利用当前运行点和预估点在线快速计算等效参数。改进方法解决了负荷功率恒定和多节点负荷功率同时变化时原方法失效的问题。在此基础上,利用阻抗模指标对电网静态稳定裕度进行评估。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。     

基于PSASP的廊坊电网静态电压稳定性分析

廊坊电网位于华北电网的京津唐地区,是典型的负荷中心,随着负荷和系统规模的增加,电压稳定问题逐渐严重,因此对廊坊电网进行电压稳定性分析具有重大的现实意义。首先介绍了电力系统综合分析程序PSASP电压稳定分析模块的算法原理;然后基于PSASP对廊坊电网进行了静态电压稳定性分析,指出了廊坊电网中的薄弱母线、薄弱区域;计算了廊坊电网主要传输线路的静稳极限;对计算结果进行了分析,得出一些有意义的结论。计算结果为廊坊电网的运行和调度、对系统的电压稳定性监控提供了依据。     

基于静态电压稳定性指标的等价性研究

基于连续潮流分析方法,依据三种电压稳定指标(V-Q灵敏度、模态分析母线参与因子及负荷裕度灵敏度),在电力系统电压稳定崩溃点时的数量大小,识别对电压稳定有重要影响的负荷节点,找出这三种指标的等价性关系。利用上述方法对IEEE14节点算例系统和新英格兰10机39节点算例系统进行了分析,理论和算例都说明了在电压崩溃点处V-Q灵敏度、参与因子指标及负荷裕度灵敏度指标是互相吻合的。     

考虑负荷增长随机性的大电网电压稳定概率评估

针对电压稳定负荷裕度计算中负荷增长随机性的影响,提出一种大电网电压稳定概率评估方法。该方法根据历史负荷数据采用改进K均值聚类算法将负荷分类,基于负荷预测和负荷分类结果定义负荷随机增长的期望,在此基础上建立负荷增长方向概率模型,并采用拉丁超立方采样技术获得负荷增长方向样本,运用连续潮流对各样本进行确定性的负荷裕度计算。运用该方法对我国某实际电网进行电压稳定概率评估,评估结果验证了该方法的有效性和实用性。     

考虑新能源发电不确定性的静态电压稳定故障筛选与排序方法

为了有效地分析电力系统设备故障和新能源发电不确定性对系统静态电压稳定的影响,提出了一种考虑新能源发电不确定性的静态电压稳定故障筛选与排序方法。假设各新能源发电出力为均值,建立N-1故障场景下确定性的电压稳定临界点模型,根据所得的故障后负荷裕度筛选得到严重故障集。考虑风电和光伏发电的随机分布,建立故障场景下的电压稳定概率评估模型,采用随机响应面法求解获得故障场景的负荷裕度累积概率分布。根据负荷裕度累积概率分布,设计了2种故障后系统电压稳定性的排序指标,确定严重故障集的排序。IEEE 118节点标准系统的计算结果表明,所提故障筛选与排序方法是有效的,可以甄别和排序各故障场景下系统的概率静态电压稳定性;根据故障排序结果构建的电力系统概率电压稳定域有助于对概率稳定边界的分析和研究。     

电力系统静态电压稳定性在线监控(一)--一种可在线应用的计及负荷静态特性的电压稳定指标

基于局部量测数据和负荷静态特性．提出了一种可在线应用的节点静态电压稳定指标。首先介绍了ZIP负荷模型,然后用戴维南等值电路简化系统,将线路电流表达式整理成实部和虚部．消去负荷有功后代入ZIP负荷模型中的无功表达式得二次方程式．用根判别式得到以无功表示的电压稳定指标VSIQ;同理得以有功表示的电压稳定指标VSIP;取两者中的较小值作为节点电压稳定指标VSI。比较各节点VSI,最小值对应的节点即为系统最薄弱节点。以IEEE14节点和IEEE30节点系统为例,仿真系统在不同负荷特性下VSI的变化曲线。结果显示：恒定功率分量所占比例越大则节点VSI越小,电压稳定性越差;恒定功率比重相等情况下,恒定电流分量比重越大．节点电压稳定性越差．     

考虑风电接入与负荷不确定性的静态电压稳定性分析

随着风电渗透率不断提高,其对系统电压稳定性的影响已经不容忽略。根据风电特性,计及风电机组由于电压降低进入降功率运行的情况,同时考虑充分利用风电场无功补偿剩余容量,提出了一种考虑风电接入情况下的改进连续潮流算法。为了研究负荷不确定性对系统的影响,使用概率潮流法进行电压稳定性分析。分析过程中,以所提出的改进连续潮流法对含有风电系统的样本进行计算,同时使用模糊C均值聚类算法进行负荷聚类,建立基于负荷聚类的拉丁超立方抽样概率潮流模型。分别在IEEE 14节点系统和IEEE 57节点系统中加入风电进行算例分析。分析结果表明,所提方法分析结果更符合实际情况,而且提高了概率潮流算法的样本利用率。     

改进潮流算法在电压稳定分析中的应用

随着经济的发展,近年来电压稳定问题突出。分析电压稳定问题的方法之一为电压稳定裕度分析法,为此,对改进潮流算法在电压稳定裕度分析法中的应用进行了综述。指出目前连续潮流法在电压稳定的分析中得到了很好应用,但还存在两个制约计算速度的瓶颈：解潮流方程的每次迭代都需要形成雅可比矩阵,计算量大;迭代时要精确地计算出电压稳定极限,需要选取较小的步长,计算很耗时。