用电力系统分区方法确定无功源最佳配置地点

无功功率不能远距离传输,电压/无功是一个局部问题.结合电力系统分区与电压稳定灵敏度分析确定无功电源最佳配置地点的方法,将电力系统分区的思想应用于电力系统无功配置,利用"电气距离"把电力系统分成几个耦合强的小区.该方法使无功电源得到合理的配置,无功补偿分区域平衡.经过仿真计算比较,该方法可找到电力系统无功电源的最佳配置地点,并对提高电力系统的电压稳定性有很好的效果.     

一种基于潮流追踪的电力系统无功控制分区方法

提出了一种基于潮流追踪和凝聚算法的电力系统无功控制分区方法.该方法通过无功潮流追踪,确定无功源节点对各个节点无功输入的贡献比例,以此量化系统节点之间的无功耦合程度.在此基础上,定义了节点之间的距离,进而采用凝聚算法对系统所有节点进行聚合,并确定最优分区数目.IEEE 39节点和IEEE 118节点系统的分析计算验证了所述方法的有效性.所得无功控制分区能使分区内部的无功功率基本平衡,且能随系统运行条件的变化而变化.所提分区方法计算便捷,在实际系统中具有一定的应用价值.     

基于无功／电压控制的电网优化分区方法

电网合适的区域划分有利于无功功率的就地平衡和控制节点电压,因此需对电网进行分区。基于区域无功与电压关系,以无功电源节点为初始节点,应用最大-最小电气距离法合并相邻节点形成初始分区。根据得到的初始分区,再次应用最大-最小电气距离法合并或解裂各初始分区以致最终得到合理分区。应用所提分区方法进行分区,可保证各区域内无功电源节点对负荷节点有较强的电压控制能力,以及无功电源节点与由其进行补偿的负荷节点之间均有较强的电气耦合性,这符合无功功率宜就地平衡的原则。通过IEEE 30节点系统验证了本方法的可行性、合理性和正确性。     

基于无功/电压控制的电网优化分区方法

电网合适的区域划分有利于无功功率的就地平衡和控制节点电压,因此需对电网进行分区.基于区域无功与电压关系,以无功电源节点为初始节点,应用最大-最小电气距离法合并相邻节点形成初始分区.根据得到的初始分区,再次应用最大-最小电气距离法合并或解裂各初始分区以致最终得到合理分区.应用所提分区方法进行分区,可保证各区域内无功电源节点对负荷节点有较强的电压控制能力,以及无功电源节点与由其进行补偿的负荷节点之间均有较强的电气耦合性,这符合无功功率宜就地平衡的原则.通过IEEE 30节点系统验证了本方法的可行性、合理性和正确性.     

基于映射分区的无功电压控制分区算法

在应用传统聚类算法对电网进行无功电压控制分区时,存在可伸缩性不强的缺点,且分区结果难以保证被控节点与对它控制最灵敏的无功源节点属于同一个分区.文中提出一种基于映射分区的无功电压控制分区算法,首先在电气距离的基础上通过凝聚的层次聚类算法得出最优分区数和无功源节点所在的分区号,然后通过映射分区算法确定被控节点的分区.该方法不依赖于状态估计结果,而仅基于网络的拓扑结构和参数.应用所述方法分别对IEEE 39节点、IEEE 118节点系统和福建电网进行了分析计算,分区结果表明该方法可以保证被控节点与对它控制最灵敏的无功源节点属于同一个分区,计算速度快,占用内存小.     

基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法

基于先电源节点分区后负荷节点映射分区的思想,提出了一种基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法。首先以无功/电压灵敏度来定义电气距离,采用凝聚的层次聚类算法直接对电源节点进行分区。然后定义了多无功源节点对单个负荷节点的短路阻抗距离,并以短路阻抗距离最短原则来实现负荷节点的映射分区。该方法不仅能保证电气距离近的无功源被分在同一个区域,而且还能保证负荷节点与对其控制能力强的多个无功电源节点被分在同一个区域。另外,该方法还具有分区结果与潮流状态无关的优点。IEEE39节点系统和重庆实际电网的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

电力系统无功电压控制分区研究综述

将电网划分成若干个子区域进行控制,可以节省计算时间,提升控制效率和效果,改善电压稳定性,防止电压崩溃。介绍了无功电压控制分区概念、电网分区原则及无功电压控制分区方式和方法。从基于灵敏度电气距离采用启发式方法、聚类方法分区,基于复杂网络理论的分区等方面对现有的分区方法研究进行综述,阐述了各种方法的优缺点,并指出了未来研究及发展方向。     

无功优化协同进化计算的控制变量分区方法研究

在无功优化协同进化计算中,将控制变量合理地分区分组是算法正常运行的前提,也是获得良好并行性能的关键。参考无功优化控制变量分区问题与分级电压控制中电网分区问题之间的关系,提出将控制变量分区问题转换为降阶电网分区问题,并构造降阶电网分区优化模型。在此基础上,引入种子分区编码方法,提出一种能自动确定分区数目的方法。该方法使用向上归并法进行初步分区,降低了分区规模,并采用种子分区编码法将分区数目等信息编入染色体,解决了分区数目难以确定的问题。系统计算表明,新分区方法能自动确定分区数目,快速地对系统控制变量进行合理地划分。将该方法应用到协同进化计算中,能提高协同进化计算的并行性,保证算法寻优效率。     

嵌套分区算法分区无功补偿提高系统稳定裕度

对电力系统进行分区无功补偿以提高整个电力系统的电压稳定裕度。首先定义各节点间的电气距离,即电压幅值对无功功率的灵敏度;并在此基础上将分区问题转化为数学上的优化问题。然后利用嵌套分区算法在整个分区可行解范围内对系统分区进行寻优计算,得到整个电网的分区结果。最后根据各负荷节点电压对负荷增长水平的灵敏度大小,在各分区内选择灵敏度最大的节点作为无功补偿节点,以达到提高整个系统的电压稳定裕度的目的。算例表明了所提算法有效、可行。     

具有多目标量化评估特性的无功电压双阶段分区方法

针对现有无功分区中缺乏分区结果定量评价标准的问题,提出一种可以对分区结果进行量化评估的大电网双阶段无功电压分区方法。基于对数电压灵敏度计算各母线间的电气距离,利用K-均值对互联电网进行初始分区。提出表征无功电压分区标准的指标体系,通过权重设置构建适用于多目标优化的适应度函数,满足不同运行方式下的量化评估要求,最后,利用改进遗传算法求解帕累托最优分区。IEEE 118节点算例和某实际系统算例表明:所提出的双阶段无功电压分区方法在不同运行方式下都具有较好的分区效果,且计算结果可以量化评估,具有理论和工程实用价值。     

一种基于潮流追踪的电力系统无功补偿方法

提出了一种旨在改善电力系统无功传输和降低有功网损的无功补偿点选择和补偿容量确定方法。该方法通过无功潮流追踪,获得负荷无功功率的传输路径,结合无功流动与支路有功网损的关系,定义了节点的网损分摊系数,进而根据系数的大小选择无功补偿点;推导了网损分摊系数对负荷无功功率的近似表达式,结合网损优化的近似模型,推导出了各补偿点最优补偿容量的计算公式;通过39节点测试系统,验证了该方法的有效性。所提出的网损分摊系数的物理概念清晰,计算便捷,据此进行的无功补偿对改善无功分布和降低网损均有较好的效果。     

用于地区电网无功配置的极限潮流方法

指出现有的无功优化算法并不能较好地解决省地协调下的地区电网无功配置问题,提出了基于电压贡献度和无功贡献度的极限潮流方法。为满足省地协调下的电压和关口功率因数要求,该方法选择对系统电压水平和关口功率因数改善最有效的电容器进行松弛优化,并提出电压贡献度和无功贡献度的指标进行相应的量化。极限潮流方法选择合理的电容器进行松弛后,能够有效地扩大优化问题的搜索空间寻求不同负荷方式下的最优解,并根据最优解的形式给电网规划和运行部门提出相应的建议。最后在IEEE30节点系统和四川省某地区电网141节点系统中验证了该方法的灵活性与有效性。     

装有SSSC的电力系统有功和无功解耦策略

考虑SSSC的动态过程,在两相同步旋转d—q坐标系下建立了装有SSSC的单机无穷大系统的（SMIBS）数学模型,并基于此模型提出了有功无功动态解耦控制策略。为了验证本文所提控制策略的有效性,在MAT-LAB／SIMuuNK动态仿真环境中搭建了含SSSC的单机无穷大系统的仿真模型,并对有功和无功的调节过程进行了仿真,仿真结果验证了该解耦控制策略的有效性。     

基于网络分割的分块牛顿法潮流计算

为了提高潮流计算的速度,解决传统潮流计算方法扩展性和灵活性不足、计算量大的问题,提出了一种基于网络分割的分块牛顿潮流计算新方法,其特点是通过选择联络线将电网划分为若干个规模较小的子网络,然后对各子网络分别建立潮流计算方程,通过线性变换、联立求解和回代计算等手段,将传统牛顿法中的高维线性方程组转化为多个低维线性方程组进行求解;该方法不改变传统牛顿法的计算精度和收敛性,易于并行实现。对测试系统的分析表明,该方法具有潜在的可并行优势,网络规模越大,优势越明显,并可有效地提高潮流计算的效率。     

电力系统主动解列断面的快速搜索方法

以多层图分割理论为框架提出了一种电力系统主动解列的断面搜索方法。该方法结合图论和电力系统的自身特点,通过粗化、初始分区和还原优化3个步骤实现解列断面的快速搜索。在粗化过程中,针对失步解列的特殊问题,提出一种基于同步机组群的潮流追踪方法,提高了粗化过程的效率。使用贪婪图生长算法完成初始分区,并在还原优化过程中提出一种考虑拓扑结构约束的0-1规划方法,以保证较高的划分质量和子系统的连通性。最后通过IEEE 118节点和300节点测试系统验证了所述方法的有效性。     

考虑风电波动的电网无功设备投切策略

对于含大规模风电的电力系统,风电有功出力的易变性会引起并网点电压波动。针对传统方法为满足电压要求而导致无功补偿设备动作过于频繁的问题,应用电力系统综合分析程序(PSASP),对某省2015年含大规模风电电网进行稳态仿真计算,分析夏大负荷条件下不同风电出力断面,以网损作为评价指标,以无功补偿装置等设备的投切次数作为优化目标,提出一种能够适应风电大范围波动的无功设备投切策略。仿真算例表明,在风电出力大范围波动的情况下,该策略显著减少了无功补偿装置的投切次数。所得结论可为电力系统的运行调度及规划提供依据及参考,具有工程实用性。     

计及电压与无功功率的直流潮流算法

直流潮流算法在电力系统中应用广泛,但目前的直流潮流算法大多无法准确计算节点电压幅值和支路无功潮流。因此,文中基于经典直流潮流算法,考虑无功功率方程,提出了一种计及电压与无功功率的直流潮流算法,可在保留直流潮流算法线性与快速性的前提下,实现节点电压幅值与无功潮流的近似求解。对IEEE 118节点系统、Polish 3012节点系统和国内实际大系统的仿真验证表明,所提出的改进直流潮算法能够精确、快速地求解系统中的节点电压幅值与无功潮流。     

含SSSC输电系统的有功无功解耦算法

静止同步串联补偿器(SSSC)具有快速调节线路潮流的功能,对含SSSC电力系统的数学建模是深入研究SSSC的第一步.在两相同步旋转d-q坐标系下建立了装有SSSC双机系统的静态潮流方程并应用输入变换实现了有功和无功的解耦,同时给出了变换后等效的系统矩阵及所采用的输入变换矩阵.在MATLAB中对含有SSSC的双机电力系统进行了仿真,结果验证了该解耦策略的有效性.