基于OPF的实时无功电价及其分析

提出一种新的计算无功价格模型.在模型中引入静止无功补偿器(SVC)的生产成本,以丰富模型涵盖的经济信息.采用互补条件形成新的无功电价模型的Lagrange函数,详细分解实时电价模型,全面分析Lagrange乘子λp、λq的经济意义,揭示出无功生产费用和经典经济调度的关联性.在IEEE-14节点系统上,针对不同负荷进行数字仿真,结果表明:SVC对系统无功定价产生积极影响,这说明所提模型的有效性.在更为广泛的系统IEEE-4-IEEE-118上的数字仿真表明:运用原始-对偶内点法(PDIPM)求解无功价格具有良好的鲁棒性.     

一种新的两部制无功定价方法

提出了一种新的两部制无功定价方法.其中以无功电量成本最优为目标函数,以潮流方程为等式约束,以运行及安全约束尾部等式约束.所建议的无功电价模型的核心想法为:一方面提出电力市场下无功源以电量成本参与竞争,以解决现有的一部制电价对无功的运行成本补偿不足的问题;另一方面提出一种新的无功容量电价分解方案解决现有的一部制电价对无功投资成本回收不明确的问题.电量电价加容量电价形成了一种新的两部制无功电价.IEEE-30母线系统算例验证了该无功价格模型的有效性和实用性.     

用于svc控制系统闭环测试的rtds建模

静止无功补偿器(SVC)能有效提高电网接入点的电能质量,广泛应用于电力系统中.介绍了在实时数字仿真器(RTDS)中建立电网与晶闸管控制电抗器(TCR)+无源滤波器(FC)型SVC的实时数字仿真模型,利用该模型验证了SVC控制算法的正确性,并应用该模型与SVC控制器相连,测试SVC控制器的控制性能.试验结果表明:由SVC控制器和RTDS模型构建的闭环动态模拟试验系统能较好的验证SVC控制器的动态特性;通过实验验证了采用SVC控制算法的控制器能有效跟踪电网的无功变化,维持电压稳定,具有很好的控制效果.     

电力市场初期两部制无功定价方法

提出了一种电力市场初期的两部制无功定价方法,以有功电能成本和无功电量成本最优为目标函数,以潮流方程为等式约束,以运行及安全约束为不等式约束。建议的内点非线性规划法原理简单、计算量小。所提两部制无功电价模型的核心想法为:一方面,提出电力市场下无功源以运行成本参与竞争,以解决现有的一部制电价对无功的运行成本补偿不足的问题;另一方面,提出一种新的无功容量电价分解方案,以解决现有的一部制电价对无功投资成本回收不明确的问题。电量电价加容量电价形成了建议的两部制无功电价。IEEE-30节点系统算例验证了建议的无功优化算法和无功价格模型的有效性和实用性。     

利用RTDS仿真分析SVC对电压波动的补偿作用

通过实时数字仿真器RTDS建立电网模型,与FC-TCR型SVC构成物理-数字仿真模型。利用该模型,仿真计算了静止无功补偿器(SVC)对系统故障、无功负荷波动等引起的电压波动值。结果显示,SVC能够快速跟踪电压变化量,平滑迅速地调整无功输出,有效补偿电压暂态波动,迅速恢复电压稳定。     

SVC改善电力系统阻尼特性的研究

本文根据静止无功补偿器（SVC）增强系统阻尼的原理，用求导的方法证明了SVC阻尼控制最佳安装地点为系统的电气中心，给出了SVC控制系统模型。最后对输电线路上装设SVC单机无穷大系统进行了数字仿真，验证了SVC改善电力系统阻尼特性的作用。     

基于PSCAD的风电场低电压穿越无功支撑仿真研究

首先分析风电场低电压穿越(low voltage ride-through,LVRT)能力,然后介绍以双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)为主体的风电场模型以及静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的控制策略。最后将STATCOM和静止无功补偿器(static var compensator,SVC)分别应用到含风电场的无穷大系统中,在电力系统仿真软件PSCAD上搭建模型,并对系统故障状态进行仿真,在此基础上分析STATCOM和SVC的无功补偿特性,并对补偿效果进行比较。仿真结果表明无功补偿装置可以在系统故障后提供无功支撑,提高了风电场的低电压穿越能力,并且STATCOM无功补偿性能较SVC更优。     

SVC与TCSC优化配置在电力系统静态电压稳定中的应用

为提高电力系统静态电压的稳定性,提出将静止无功补偿器(static var compensator,SVC)与可控串联补偿装置(thyristor controlled series compensator,TCSC)相结合并作用于电力系统线路中,运用动态连续潮流法计算电力系统静态电压稳定裕度的新方法。首先建立SVC与TCSC的稳态模型;然后引入节点参数因子和支路参数因子的概念,运用模态分析法确定系统母线和支路的薄弱点,并联SVC对母线薄弱点进行无功补偿,串联TCSC优化薄弱线路功率分配;最后运用动态连续潮流法求出静态电压稳定裕度。以IEEE-14节点系统进行仿真计算,并对无灵活交流输电(flexible AC transmission system,FACTS)装置、单独安装SVC或TCSC、SVC和TCSC相结合情况下的系统静态电压稳定裕度值作比较,结果表明所提新方法能够快速、准确地提高电力系统静态电压稳定性。     

SVC对电力系统频率稳定性影响的仿真分析

用Matlab软件建立电力系统仿真模型,负荷模型包括异步电动机模型和恒阻抗静态模型,静止无功补偿器(SVC)采用一阶线性化实用模型,对系统遭受双回线永久断一回线和系统负荷突然剧增这2种典型大干扰后SVC动作对系统频率造成的影响进行仿真和分析,包括SVC出力大小、动作时间及控制策略的影响。针对断一回线故障,当负荷端电动机比重较小时,SVC可使频率稳定在额定值。对系统在不同调频能力下负荷剧增时所做的频率变化仿真表明,SVC对系统的频率稳定性产生负面影响,SVC无功出力越大,则频率质量越差,当系统调频能力较弱而SVC无功出力很大时,会加速系统的频率崩溃。因此,在SVC的控制系统中应引入频率反馈,当监测频率低于某一定值时,应减少SVC出力至合理值。     

SVC抑制电力系统低频振荡的分析

分析了静止无功补偿器(SVC)附加控制(功率振荡阻尼控制)的原理,建立了带和不带附加控制的SVC模型,研究了SVC附加控制抑制低频振荡。小干扰频域及大扰动时域仿真表明,带附加控制的SVC一定程度上能增强系统的阻尼。     

PX市场中买电代理商的经济模型及利润分析

全球电力市场化为电力工业提出了一系列新的研究课题。现在各电力公司不仅要处理传统的调度问题,还要考虑新市场机制下的经济问题。基于PX市场中MCP和MCQ的形成机理,探讨了买电代理商的买电经济模型,并进行了利润分析。文中用美国电力市场的数据进行市场仿真,找出了使利润最大的成交电价和成交电量,并给出了相应的竞标策略,结果表明该研究可为买电代理商寻求最优竞标策略和定价策略提供辅助决策作用。     

FACTS装置对含风电互联系统低频振荡特性分析

随着电力系统互联加强,风电并网容量的增加对电网的稳定运行影响越来越大。构建了以UPFC(Unified Power Flow Controller, UPFC)和SVC(Static Var Compensator, SVC)为代表的FACTS装置与含风电系统的数学模型。采用留数指标定位FACTS装置,设计了附加阻尼控制器(Additional Damping Controller, ADC)。基于IEEE 2区域4机互联系统,从特征根分析和时域仿真两个方面分析了FACTS装置对含风电互联系统低频振荡特性的影响。研究结果表明,加装附加阻尼控制器的FACTS装置能够维持母线电压以及发电机转速的稳定,增加互联系统联络线功率传输范围,抑制低频振荡引起的电网参数波动,改善了含风电电力系统的低频振荡特性。     

基于最优变目标的HVDC与SVC非线性综合协调控制

直流功率调制能有效地提高交直流系统的稳定性,但同时直流换流站也要消耗大量的无功,影响交流系统的电压稳定。为此,提出了基于最优变目标的HVDC与SVC综合控制策略,通过直流功率调制改善系统稳定性的同时,利用SVC来对直流逆变侧进行无功补偿,使逆变侧电压更具稳定性。首先建立了交直流混合系统中HVDC与SVC的综合控制模型,在此基础上,推导出基于最优变目标的控制理论的HVDC与SVC非线性综合控制策略。仿真结果表明,以该控制策略设计的控制器能有效地提高系统阻尼,改善逆变侧交流母线电压特性。     

含光储系统的增量配电网时段解耦动态拓展无功优化

从增量配电网安全运行及经济效益出发,针对高渗透率分布式光伏接入配网引起的相关问题,构建以系统有功损耗、电容器及变压器调节代价、储能调节代价综合最小为目标的时段解耦动态拓展无功优化模型。在传统无功优化的基础上增加储能有功调节能力和光伏无功调控能力,将动态无功优化解耦为多时段静态无功优化,采用灾变遗传算法求得含高渗透率光伏及储能的增量配网无功优化方案。仿真结果表明,提出的时段解耦动态拓展无功优化模型能够提高增量配电网的无功优化效果,在减少电网损耗、降低设备调节成本的同时,兼顾电网电压运行的安全性。     

改善连锁脱网的风电场群电压无功紧急控制策略

针对大规模风电场动态电压问题可能导致的连锁脱网事故,首先分析并仿真验证了风电场连锁脱网的演化机理及时空特性;在对风电场内的无功源及双馈风电机组的调节特性进行分析的基础上,提出了协调静止无功补偿器(SVC)和双馈感应发电机(DFIG)机组的电压无功紧急控制策略,控制的原理是利用DFIG的有功、无功解耦控制,在故障时由SVC和风电机组共同输出容性无功功率,提高故障中的风电机组端电压,同时对DFIG的有功功率进行限幅;故障清除后,风电机组依据电压情况迅速输出一定的感性无功功率,以抵消SVC的滞后效应。仿真结果表明,所提紧急控制策略能够很好地抑制大规模风电场的连锁脱网事故。     

鞍山红一变SVC国产化示范工程介绍

鞍山红一变高压静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)工程是中国第一个电网SVC国产化示范工程。SVC主要用来替代变电站原有调相机,投运后不仅能为鞍山电网提供快速动态无功电源,还能提高电网稳定性和电能质量。文章阐述了该工程的设计、运行、应用方面的主要问题,介绍了SVC容量的确定、系统主接线、技术参数,论述了装设SVC后的谐波分析结果和电压改善仿真结果以及SVC装置投运后对电网电压和谐波的实际改善效果,分析了SVC所带来的经济效益、对系统潮流分布的改善,鞍山受电断面稳定水平的提高。     

基于区间不确定性的约束潮流

针对电力系统潮流计算中因新能源注入、负荷变化等因素而引起的计算数据的不确定性问题,提出一种新的基于区间算法的约束潮流模型。首先,将输入数据的变化表示为区间的形式,然后,将传统的潮流方程转变为考虑电压、无功功率等约束的优化模型;在求解过程中,引入区间的可比较性概念,将该不确定的约束潮流问题分解成两个确定性的约束优化子问题,即上界子问题和下界子问题,并利用现代内点算法进行求解,得到潮流解的上下界。最后,对IEEE 14,57,118节点系统和实际华南703节点系统进行仿真计算,并与经典的计算区间潮流的仿射算法和蒙特卡洛模拟法得到的结果进行对比,证明了该算法不仅结构简单,而且可以极大地提高计算效率。     

运行方式及工程等效对PSS试验的影响

研究了运行方式变化和工程等效对测量励磁系统无补偿相频特性的影响。首先阐释了PSS增加阻尼的原理和无补偿相频特性的工程等效测量方法。其次基于对单机无穷大系统的理论分析,得出发电机有功功率和无功功率是影响无补偿特性测量的主要因素。然后进行了实际电网仿真,得到了无补偿特性主要受发电机有功功率、无功功率影响的结论。电网负荷、电气距离、并列机组数量、并列机组PSS投退对试验结果影响较小。最后通过仿真对比,发现采用机端电压等效发电机内电势会使后半频段滞后角度偏大,得到了采用单机无穷大系统代替实际电网将使全频段滞后角度偏小的结论。该成果对于PSS性能的改善具有积极意义。     

变电站电压无功控制范围的整定计算方法

现有变电站电压无功控制装置的控制策略主要是依据九区域图法。文中根据一天24h各负荷点的有功和无功负荷曲线进行全网离散无功优化计算，并以此为基础提出了变电站电压无功控制装置控制范围的整定计算方法。既考虑了对受控变压器低压侧母线电压和高压侧无功功率的最优变化曲线的跟踪，又顾及了减少变压器分接头动作次数的要求。用广州鹿鸣电网的计算结果和变电站电压无功控制装置的模拟试验结果验证了所提出的方法的合理性和有效性。     

一种基于协同控制的SVC新型非线性控制器

为提高含静止无功补偿器(static var compensator, SVC)电力系统的功角稳定性和电压稳定性,针对电力系统的非线性和建模不准确性,提出一种基于协同控制理论的SVC新型非线性控制器(SVC nonlinear controller based on synergetic control, SNC)。首先设计考虑电压稳定和功角稳定的宏变量和流形,接着推导出基于协同控制的静止无功补偿器的控制解析表达式,并探讨各控制参数的选取原则。最后将所设计的SNC应用于四机两区域系统和IEEE9节点系统,采用PSCAD/EMTDC仿真验证。与传统SVC附加控制器(SVC conventional supplementary controller, CSC)相比,所提SNC在给系统提供阻尼的同时,能够更为快速地使电压回归稳定。