电力系统在线准实时稳定控制系统及其实现

电力系统在线准实时稳定控制是电力系统稳定控制发展的重要方向之一。对华中电网的准实时稳定控制系统框架进行了介绍，并从程序设计和系统改进方面提出了一些见解，对“模块化”思想、数据分类、基于ANN的预想事故筛选都进行了比较详细的分析。     

OPS-1在线预决策的暂态稳定控制系统

介绍了于１９９９年１２月初在陕西东部电网投入试运行的ＯＰＳ－１在线预决策的暂戍 控制系统的总体结构和技术要点。该系统实时测量当地电网气量,自动选择外部网典型方式数据,针对预想故障集进行最佳控制策略的快速搜索计算,在线刷有,对系统运行方式变化和电网发展具有强适应性,并以最小控制代价带来显著经济效益。该系统是暂态稳定性量分析技术ＥＥＡＣ和成熟的区域稳定控制装置ＦＷＫ的有机结合是国内安全稳定控制技术的     

基于0-1优化的变电站警报在线处理

提出了基于优化技术的电力系统警报信息处理。主要包括三个方面的工作:(1)提出了在停电区域中,以保护和断路器报警信息为判断依据的故障诊断处理方法,有效的缩小了故障诊断的范围。(2)构造了识别故障元件的0-1整数规划模型,该模型简单,求解速度快。(3)采用了遗传算法(Genetic Algorithm)对该模型进行求解,经算例计算表明,所提出的故障诊断数学模型是正确的并可以在线应用。     

基于0-1优化的变电站警报在线处理

提出了基于优化技术的电力系统警报信息处理。主要包括三个方面的工作:(1)提出了在停电区域中,以保护和断路器报警信息为判断依据的故障诊断处理方法,有效的缩小了故障诊断的范围。(2)构造了识别故障元件的0-1整数规划模型,该模型简单,求解速度快。(3)采用了遗传算法(Genetic Algorithm)对该模型进行求解,经算例计算表明,所提出的故障诊断数学模型是正确的并可以在线应用。     

基于0-1整数规划算法的PMU量测点优化配置新方法

为了提高同步相量测量装置的优化配置速度,提出了基于0-1整数规划算法的PMU量测点优化配置方法。在0-1整数规划算法的基础上,根据节点的可观测性建立数学模型,考虑节点间的相互关系构建邻接矩阵并进行分析,求解量测点模型获得量测配置优化位置。对IEEE-14和IEEE-18节点系统进行实验仿真,并利用Lingo工具验证所提0-1整数规划算法,获取PMU优化位置和速度。该算法与未改进的0-1整数规划算法相对比,结果表明,该方法减少了变量数目,简化了约束条件,减少了迭代次数,提高了收敛速度,验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于0-1整数规划的配电网区段定位方法

在配电网中各条馈线相对独立,同时单条馈线上的FTU节点数量较少,因此基于智能算法的区段定位方法在定位速度和稳定性上存在提高的空间。提出一种基于0-1整数规划的区段定位方法来提高定位速度和稳定性。对辐射型配电网和含分布式电源的配电网开关函数进行分析,得出每条馈线以T型节点为边界可以划分为多个分支的结论,并依据此结论构建出了区段定位的双层模型;由于模型分层后单次定位关联的节点数大幅减小,于是利用0-1整数规划对双层模型进行求解。通过算例分析,验证了所提方法在定位速度和稳定性上的优势。     

基于0-1二次规划的非干预式负荷识别算法研究

居民用电信息细化对于规划居民电器使用和降低电能消耗具有重要的意义。在分析居民负荷特性的基础上,创新性地提出一种基于0-1二次规划的居民负荷识别算法,并通过改造为连续化0-1二次规划以解决离散0-1二次规划求解过程中约束条件不易处理的缺陷。基于所提出的负荷识别算法,可将单个居民家庭用电数据细分至负荷级别。测试结果表明选取合适的负荷识别指标,可以获取较高的识别精度,该算法可以应用于居民家庭中的非干预式负荷监测系统。     

免疫0-1规划在多机系统PSS参数优化中的运用

多机电力系统中,电力系统稳定器PSS的优化配置包括其安装地点的选择和参数的优化.提出了一种基于免疫0-1规划的PSS配置方法,这种方法采用二维编码策略,同时包含PSS安装地点和其参数.在PSS安装点选择部分,采用二进制编码实现PSS的选址;PSS参数优化部分运用十进制编码,采用免疫方法结合新型编码的交叉算子和变异算子对PSS的参数进行优化配置,采用免疫方法结合新型编码的交叉算子和变异算子对PSS的参数进行优化配置,采用免疫二次应答原理有效抑制了参数抗体在交叉、变异过程中的退化现象,提高了算法的收敛性和稳定性.仿真算例表明,该方法具有较好的PSS选址功能,同时对PSS参数优化也表现出良好的寻优能力,优化后的PSS用于系统后,系统低频振荡受到抑制,稳定性得到提高.     

基于神经网络的电力系统控制器的在线自学习研究

分析了现有的基于人工神经网络的电力系统实时控制器设计与训练中存 在的问题,在此基础上提出了一种 新的具有训练样本在线自动生成能力的电力系统实时控制 器设计方案。从理论上论证了该方案的可行性, 并依据这一方案实现了神经网络电力系 统 稳定器的设计。在线训练与控制的仿真结果均充分显示出该方案 的优越性。     

一种基于连续线性规划技术的在线静态安全校正算法

提出了一种电力系统在线静态安全校正算法.该算法基于连续线性规划技术,将安全校正问题分解为非线性潮流和线性控制灵敏度计算子问题以及基于灵敏度的线性规划控制子问题.在线性规划控制子问题中采用了扩大参与约束集策略、主导约束预测策略、筛选参与控制集策略和限制部分控制的有效可控区间策略等来提高在线计算的效率.对3个大型实际系统进行的数值分析表明文中所提算法是十分有效的.     

基于同步相量测量的电力系统在线电压稳定指标

广域测量系统的迅速发展和广泛应用为大电网电压稳定性的在线监测奠定了基础。在某一时间断面上将系统中的一条支路看作一个单负荷无穷大系统，在此基础上研究了一种基于量测数据的在线电压稳定指标。利用同步测量的母线电压相量、支路潮流等电气量，经过简单的在线计算，得到被监测支路的电压稳定指标。将系统所有支路电压稳定指标的最大值作为该系统的电压稳定指标，所对应的支路为最弱支路。系统电压稳定指标与临界值之间的距离反映了系统的电压稳定裕度。如果系统电压稳定指标趋近1，则表明系统临近电压崩溃点。在EPRI-36节点系统上的仿真结果验证了该指标的有效性，及将该指标用于电力系统的在线电压稳定监测的可行性。     

基于暂态能量裕度灵敏度计及暂态稳定约束的优化潮流计算

提出了一种基于暂态能量裕度灵敏度的含有暂态稳定约束的优化潮流算法.它用时域仿真法对系统进行暂态稳定分析,提前滤除不失稳故障,并结合混合法计算失稳故障的能量裕度.依据最严重故障的能量裕度与发电机有功出力变化量的近似线性关系及能量裕度对发电机有功出力的灵敏度来调整发电机的有功出力.在计算程序中充分运用变步长搜索策略提高了计算效率,对考虑多个预想故障的含有暂态稳定约束的优化潮流问题具有良好的全局收敛性.最后通过IEEE 30节点系统和IEEE 57节点系统验证了该方法的有效性.     

基于不确定多属性决策理论的电网连锁故障模式搜索方法

针对电网的连锁故障,提出了一种基于不确定多属性决策理论的优先排序直接搜索法.根据引发线路原发性故障的各种因素结合系统当前运行状况及历史统计数据形成决策属性表,运用基于离差最大化的多属性决策方法对可能发生的线路故障进行排序,依据排序结果及设定的门槛值进行电网连锁故障模式的搜索.搜索过程中,综合历史统计数据与系统当前状况对可能的继电保护动作行为进行排序,根据该排序结果继续搜索.搜索过程中考虑了自动装置的动作,交替进行潮流和稳定计算,以快速搜索出较易发生且后果严重的电网连锁故障模式.该方法避免了通过重复抽样来确定不确定因素造成计算时间的浪费;同时,将历史数据与当前条件相结合,运用合理的决策方法决定搜索过程的排序,保证了搜索的合理性.对WSCC-9系统进行的算例分析表明该方法具有良好的应用前景.     

基于支路分割和区域迭代的暂态稳定性仿真并行算法

针对市场条件下电力系统暂态稳定性仿真计算问题,应用基于支路分割的系统分裂方法,对子系统间协同完成暂态稳定性仿真分析的并行算法进行了研究,提出了基于区域迭代的暂态稳定性并行算法.该算法在虚拟异步并行计算平台(VAPP)上得到了实现,并用新英格兰10机39节点系统算例和暂态稳定性仿真程序(TSSP)进行了验证.还考察了在3子系统分裂和5子系统分裂情况下,每积分步上子系统间的通信次数和并行计算加速比.该算法是粗粒度的,在一定程度上可适应于市场条件下的电力系统暂态稳定性分析.     

基于轨迹灵敏度的电力系统动态安全预防控制算法研究

提出了一种基于轨迹灵敏度的动态安全调度新方法.该方法首先滤除系统中的无危害故障,通过故障排序选取最严重故障并鉴别最领先发电机,然后依据最严重故障的临界切除时间和其最领先发电机有功输出的近似线性关系,计算最领先发电机至少需要调整的有功输出量,以使最严重故障的临界切除时间大于实际故障切除时间,通过故障中及故障后的系统仿真计算轨迹灵敏度,并依据故障切除后设定时刻领先发电机功角对各发电机有功输出的灵敏度数值,计算全系统内各发电机有功输出的调整量.最后通过对新英格兰10机39节点系统的计算验证了算法的有效性.     

基于Lyapunov稳定性理论的发电机非线性励磁控制研究

将Lyapunov稳定性理论用于电力系统的非线性励磁控制，推 导了实用的发电机非线性最优励磁控制规律。通过理论分析、计算机仿真和动模实 验，证实了该控制方式具有较强的鲁棒性，在系统参数或运行状态变化时都具 有良好的控制效果。而且，励磁控制规律的获得不必经过繁杂的数学推导，易 为工程技术人员所掌握，具有明显的实用价值。为电力系统的励磁控制研究开 辟了一条新的途径。     

基于网络信息的暂态稳定性定量分析--支路势能法

基于结构保持的多机电力系统拓扑暂态能量函数，分析了故障后暂态势能在网络中的分布变化特点，提取出基于网络信息的系统失去稳定时的关键特征量，以构建仅依赖网络信息的以支路势能分析为基础的可定性且可定量评价系统暂态稳定性的方法-支路势能法。该方法建立于电力系统网络信息的动态响应轨迹的基础上，指标的计算简单方便，不仅可用于第一摆、且可应用于多摆的稳定性评价，同时还可用于系统失稳模式、脆弱输电环节的识别，且具有在线应用的潜力。NEW ENGLAND 10机系统的仿真算例验证了该方法的有效性。     

基于Multi-Agent系统的分布式协调紧急控制

提出一种基于Multi-Agent系统的分布式协调紧急控制策略.系统由一个服务器Agent和多个发电机Agent组成.服务器Agent负责对电力系统运行状态进行实时检测,当检测到电力系统将失稳时便启动发电机Agent,各个发电机Agent则随即判断自己的运行状态是否失稳,若失稳则给出控制方案.采用该方法对美国新英格兰39节点电力系统进行了测试,取得了较好的控制效果.