基于不确定性的线路退运模糊潮流计算

电力系统中存在着诸多不确定性因素,考虑不确定性因素的影响对线路重要性的评估有重要的意义。应用模糊集理论,在计及发电机出力及负荷不确定性的基础上,提出了线路退运后的模糊潮流计算方法。发电机出力、发电机可用度及负荷的不确定性用梯形模糊数描述,结合断线分析快速模拟算法中的灵敏度法,求解出单一线路退运后潮流的可能性分布,证实了在线路退运分析中计及不确定性的必要性和提出方法的应用价值。最后给出了IEEE-30节点系统的计算结果。     

计及不确定性的模糊交流潮流计算方法研究

本文应用模糊集理论研究了计及发电机出力及预测负荷不确定性的模糊交流潮流的计算,发电机出力,发电机 度及预测负荷的不确定性用梯形模糊数描述,采用增量模型求解模糊交流潮流的可能性分布。     

电网规划中考虑风电场影响的最小切负荷量研究

提出应用鲁棒线性优化理论来研究电网规划中含多个风电场的最小切负荷量计算问题,为含多个风电场的系统安全性研究提供了一条新的思路。根据Seng-Cheol Kang提出的鲁棒线性优化理论,建立电网规划中考虑风电场影响的最小切负荷量模型。该模型以出力上下限和出力期望值来描述风电场的出力,最终转化为一确定性的线性规划问题并进行求解。在计及或不计及发电机调整的情况下,该模型均能够给出最安全的切负荷方案,除此以外还能给出更多介于最可靠与最经济之间的切负荷方案,实现灵活决策;在计及发电机出力可调的情况下,该模型能够给出相应的发电机出力方案;该模型能够初步给出各种切负荷方案下电网规划方案的可靠程度。基于修正的Garver’s 6节点系统和修正的巴西南部46节点系统算例测试结果验证了该方法的有效性。     

一种基于粒子群优化算法的转移潮流控制策略

首先利用网络参数和广域信息量推出电网支路负荷与节点注入负荷相关系数矩阵,对发电机及切负荷点进行分组;然后利用粒子群优化(PSO)算法对发电机加出力总量和减出力总量以及切负荷总量进行优化;再利用发电机及切负荷点的分组信息对已优化的发电机加出力总量和减出力总量以及切负荷总量进行合理分配,形成相应的有功转移潮流控制策略,从而达到对有功潮流精确控制的目的。该方法可以对单支路或多支路切除造成的支路过载进行精确的调整与控制,而且计算简便,快捷。通过对新英格兰39节点系统的数字仿真,验证了该方法的有效性和快速性,表明该方法具有较好的应用前景。     

电网规划中区间最小切负荷量的计算方法

研究电网规划中负荷不确定性表示为区间数时,计及发电机出力调整下的最小切负荷量计算问题。提出一种精确求解区间负荷下系统最小切负荷量区间数表示的区间最小切负荷计算方法。给出区间至多切负荷的定义并建立基于双层线性规划的区间至多切负荷模型,使用分支定界算法求解此模型可得区间最小切负荷的区间上限;给出区间至少切负荷的定义并建立区间至少切负荷模型,求解此模型可得区间最小切负荷的区间下限。该方法可有效避免使用蒙特卡罗模拟法求解此类问题时计算量大,结果一般不精确的缺点,为区间不确定信息下的系统安全性研究提供一条新的思路。算例的结果验证该方法的正确性和有效性。     

电网规划中的模糊潮流计算

研究了计及电网规划中预测负荷及发电机出力不确定性的模糊潮流分析方法,给出了用模糊 数描述节点注 入功率不确定性时的模糊直流潮流求解方法及步骤。该方法简单,计算速度快 ,算例验证了其在电网规划 设计中的可行性及实用性。     

计及过载线路发热严重程度的紧急控制方法研究

现有紧急控制算法制定紧急控制方案时没有考虑发电机有功出力调整速度的限制,不能根据过载线路消除过载迫切程度的不同灵活调整紧急控制方案,可能造成紧急控制方案的实用性较差,故提出一种计及过载线路发热严重程度的紧急控制方法。首先,建立紧急控制过程中过载线路的发热模型,定义过载线路热量累积极限值来描述调度员对消除线路过载的期望。其次,在功率灵敏度矩阵的基础上建立紧急控制过程中过载线路上流通的有功功率随发电机出力调整、切机切负荷措施的函数,进而实现对紧急控制期间过载线路发热情况的定量计算。最后以经济补偿最小化为目标,建立紧急控制优化模型,以基于模拟退火的粒子群优化方法求解模型。得到的紧急控制方案能够在满足调度员对消除线路过载的期望下充分发挥调整发电机出力成本低、切机切负荷措施实施时间短的优点,实用性更强。在IEEE39节点系统中对所提方法的正确性和优越性进行了验证。     

组合系统可靠性评估中有功校正策略研究

在组合系统可靠性评估中，系统元件(发电机、变压器、线路、母线等)发生故障后 ，常需运用有功校正模型进行计算，以确定是否切负荷或确定切负荷的节点位置及切负荷量 。目前以有功切负荷量最小为目标的策略常产生多重解，文中结合电力系统的运行实践，提 出了多种切负荷策略，并对算例结果进行了研究，证明该方法是合理的。该模型的算法已用 于以蒙特卡罗法为基础的组合系统可靠性评估中。     

大停电事故后的系统网架恢复

建立了系统从树状网络恢复到环状网络过程的数学模型,并开发了相应的算法,求取线路最佳的投入次序问题。优化算法的目标函数是系统在各接线状态下可恢复负荷量最大、发电机的出力调整量最小。算法采用逆向搜索策略,即先投入所有待恢复线路和负荷,然后再依次断开直至系统初始状态。每次断开线路后,都调用最优潮流算法求负荷、发电机出力调节量,但负荷量只减不增,这样已恢复的负荷不会因为线路潮流或线路合闸角越限再次切除。提出并讨论了2种线路开断策略,分析了仿真计算结果,提出一种改进策略。以New England-39节点和IEEE-30节点为算例验证了所提算法在不同初始条件下的效果。     

模糊潮流计算方法研究

本文应用模糊集理和增量法建立了计及发电机出力负荷预测值不确定性的模糊潮流计算模型并对其求解方法进行了探讨。通过对ＩＥＥＥ－３０节点系统进行的计算以及蒙特卡洛模拟法的模拟验证,说明本文研究的方法是正确的,可以有效地应用于电力系统的规划与设计中。     

海南电网联网后的频率稳定与措施

海南电网与南方电网主网联网后,基本解决了海南电网存在多年的“大机小网”问题,但也可能面临新的频率稳定问题。对联络线送受电情况下发生故障时对海南电网的影响进行了分析,对联网后海南电网的低频减载和高周切机方案、联络线的稳控措施、联络线的功率控制和海南电网机组的带负荷方案等提出了相应措施。建议联网后应控制联络线功率,并在事故情况下采取迅速的调控措施;孤网情况下应按带负荷方案限制大机组出力;建议在联络线上装设两套安稳装置;建议海南联网后适当调整现有低频减载方案,保留目前的高频切机方案。     

基于模糊随机机会约束规划的输电可靠性裕度计算

提出了基于模糊随机机会约束规划的输电可靠性裕度的数学模型和混合智能算法。将影响输电可靠性的重要因素表述为随机变量或服从正态分布的事件,例如将发电机和线路运行状态视为服从二次型分布的离散型随机变量,将用户需求看成服从正态分布的随机事件。在不确定因素随机化的基础上,将输电可靠性裕度问题转化为等价的模糊随机优化问题,输电线路开断、发电机开断和负荷模型的等约束条件退化为随机函数、模糊函数。文中提出的求解该机会约束规划模型的混合智能算法,在IEEE30节点系统上进行了仿真计算,验证了该方法的正确性和可行性。     

大容量远距离输电网暂态稳定控制方法的探讨

大容量远距离输电系统在远距离联络线发生故障时，往往需要在送端切机、受端切负荷以维持系统稳定。考虑到这类系统的特点，按照负荷节点与联络线接入点的电气距离建立“缓冲层”，同时考虑负荷供电可靠性，提出了一种由近及远分层切负荷的方法。这种方法既能简化控制策略表，又易于装置的配置，对于大容量远距离输电系统而言是一种有效的暂态稳定控制策略。基于分层的思想，文中还提出了保护稳定控制一体化的实现方案。     

主动配电网多场景直流改造经济性评估方法

直流配电方式具有高供电能力、低损耗、控制灵活等优势,随着电力电子技术的不断成熟,交直流混合配电网逐渐成为新的研究热点和发展趋势。提出了考虑高密度负荷与分布式电源接入下城市配电网直流改造经济性评估模型,并采用换流器最小安装容量计算模型及其优化控制策略优化投资成本和运行成本。在模型中考虑了改造前后弃风弃光、切负荷成本以及运行成本变化产生的减损收益。在多场景下,将直流改造与其他改造方式进行了技术性对比,并分析了分布式电源渗透率、直流负荷占比对直流改造投资经济性的影响。仿真结果验证了所提经济性评估方法的有效性,并表明当配电网对供电能力和分布式电源消纳能力有较高需求时,直流改造方案具有一定的技术及经济可行性。     

极端灾害下的电力系统预防-紧急协调调度

针对极端灾害提出了考虑线路故障概率的电力系统预防-紧急协调调度方法。以预防阶段和紧急阶段综合失负荷成本最小化为目标,建立考虑线路故障率的电力系统防御-攻击-防御3层优化调度模型。其中,预防阶段的发电机出力调整、网络拓扑切换和负荷减载以及紧急阶段的发电机再调度、紧急负荷切除被建立为防御资源,线路故障率被纳入攻击资源的建模中。采用列与约束生成算法对该模型进行求解,将3层模型转化为双层混合整数线性规划问题,通过IEEE-RTS-24节点系统进行算例仿真验证了所提方法的有效性,结果表明：在预防阶段采取调度措施作为主要防御手段能够有效降低负荷损失;在预防-紧急协调决策优化过程中考虑线路故障率能够有效降低预防成本,提升预防效果。     

考虑负荷和风电出力不确定性的输电系统机会约束规划

提出了一种考虑负荷和风电场输出功率不确定性、基于机会约束规划的输电系统规划方法。将Monte Carlo方法与解析的概率潮流计算方法相结合,得到含风电场电网输电线路的有功概率潮流分布。通过改进经典的输电系统规划模型,得到考虑负荷和风电场有功出力的概率分布、基于概率潮流计算的输电系统机会约束规划模型。为了有效求解该模型,设计了一种两步式遗传算法。该方法可以有效处理输电系统规划中的不确定性,并为规划人员提供比传统方法更丰富的信息。算例证明了该方法的有效性。     

考虑暂态稳定约束的最优紧急控制策略

随着电力市场的深化,用户的可靠性得到重视,为充分体现用户对可靠性的不同要求,将用户的停电成本作为经济性指标,加入优化目标函数作统一优化的紧急控制策略,得到广泛应用。然而,这些决策模型中没有考虑系统的暂态稳定性,这就使得在执行完发电机再调度和切负荷操作后,系统可能无法再次承受故障而不发生暂态失稳。针对这种不足,提出了一种考虑暂态稳定约束的最优紧急控制决策模型,在该模型中加入了表示系统在新的运行点满足暂态稳定的相关约束,因此,发电机再调度以及切负荷等操作完成后,系统仍然能保持暂态稳定性。最后,以IEEE-RBTS的6节点系统和新英格兰39节点系统为算例,对所提出的策略作出具体阐述,并比较该方法与不考虑暂态稳定约束的算法在结果上的差别。     

基于单机等面积的暂态稳定切机切负荷策略及算法

根据单机等面积定则定义了基于动态单等值机群的加速面积与减速面积,提出了切机切负荷紧急控制算法。对基于动态单等值机群的稳定裕度与基于动态二等值机群相对运动的加速面积与减速面积进行了比较研究,在理论上揭示了系统在故障期间获得的动能等于前向机群的动能与后向机群的动能之和,故障切除后系统能够吸收的能量(最大减速面积）等于前向机群能够吸收的能量与后向机群能够吸收的能量之和。利用单机等面积法得到发电功率切除量与负荷功率切除量估计值,在此基础上利用时域仿真校定系统得到了总发电功率切除量。基于单等值机群的方法在理论上解释了切负荷对暂态稳定的影响,算例结果验证了上述算法的正确性,该方法可用于准实时切机策略的决策与更新。     

基于综合贡献度指标的紧急减负荷控制多目标优化方法

紧急减负荷控制是应对特高压直流闭锁故障后输电断面潮流越限的重要技术措施。提出一种基于综合贡献度指标的紧急减负荷控制多目标优化方法,考虑可中断负荷对负荷切除总量、用户切除总数这2个目标函数的不同贡献程度,通过并行计算形成分布均匀的Pareto解。考虑发电机的二次调频能力计算负荷切除后的系统潮流,采用交流潮流校核对输电断面的功率越限量进行修正,求解满足计算精度要求并能够完全消除功率越限量的负荷控制方案。     

碳纤维复合芯导线在输电线路增容改造中应用的可行性分析

碳纤维复合芯导线是一种新型的节能型增容导线,具有密度小、强度大、耐热性能好、热膨胀系数小、高温弧垂小、导电率高、线损低、载流量大、耐腐蚀性能好、不易覆冰、与环境亲和等一系列优点,适合于输电线路增容改造工程。针对达拉特电厂1号—4号机组出力受阻问题,提出将三回送出线路更换为碳纤维复合芯导线。经分析计算,正常方式下,电厂1320 MW装机可满出力运行,提高了输送容量;在检修状态下,因受线路热稳定及机组暂态稳定限制,电厂需限制一定出力。在线路设计方面提出了根据输送容量合理确定导线型式及运行温度等建议。