一种求解最大输电能力的模糊算法

将模糊集理论和原始-对偶内点法应用于求解在最不利的负荷增长方式下并具有可伸缩不等式约束的最大输电能力问题.试验系统的计算表明,选用最不利的负荷增长方式,能更加准确地求得系统最大输电能力的下限值;将部分不等式约束模糊化,可求解出更加符合实际情况的最大输电能力.     

基于内点法的电力系统最大输电能力计算

针对电力系统最大输电能力问题,选用最优化方法,将其转化为以系统输电能力最大为目标函数,同时满足一系列等式和不等式约束条件的最优化问题。运用模糊集理论将反映系统运行限制的可伸缩不等式约束模糊化,使之能够越限在允许范围内,然后采用原始-对偶内点法求解。对IEEE14节点系统的仿真计算结果表明,允许适当越限的模糊不等式的引入,能够获得较一般优化方法更大的最大输电能力,并且随着系统允许越限量的增大,最大输电能力也不断增大。所提方法不仅能够在不增加计算量的基础上快速求解,而且能够使待求问题在更加符合实际情况的基础上实现了最优化,满足了安全性与经济性的双重要求,具有一定的应用价值。     

基于输配全局的城市电网供电能力研究

提出一种基于输配全局的城市电网供电能力分析模型。采用基于直流潮流的线性规划模型对城市电网输电网络供电能力进行求解并将其作为系统上层约束;将传统配电网模型细化至中压馈线,分别构建高、中压配电网供电能力模型;计算N-1安全约束下高压配电线路、中压配电变压器及中压配电线路在不同转供方式下对应的最大供电能力,选取其中最小值作为系统最大供电能力。算例结果表明：基于输配全局的分析方法可以有效量化输电网对城市电网供电能力的影响,同时根据不同转供方式下的供电能力差异能够直观地对变压器故障情况下的负荷转移方式做出选择,验证了所提模型的有效性。     

计及冷负荷效应时变特性的含风储联合系统负荷恢复策略

随着风电大规模接入电力系统,风电与储能结合构成的风储联合系统成为提高风电消纳能力的重要措施之一。在电力系统恢复阶段,如何构建合理的风储联合系统调度策略以加快系统恢复速度成为当前的研究热点。为此,提出了一种计及冷负荷效应时变特性的含风储联合系统负荷恢复策略。介绍了输电系统恢复后期的负荷恢复优化方案;提出了考虑冷负荷效应时变特性和风储联合系统运行约束的输电系统负荷恢复模型,将冷负荷效应描述为关于停电时间的函数,并在风储联合系统的运行约束中考虑了储能系统的寿命约束。为了提高模型的求解效率,提出了基于Benders分解的求解框架,所构建的主问题模型和子问题模型均为混合整数线性规划模型,可调用商业求解器进行高效求解。以IEEE 39节点系统为算例验证了所提模型和方法的有效性。     

电力市场环境下电网最大输电能力概率优化决策

最大输电能力(TTC)是电力系统的重要指标,也是电力市场交易的重要参考。在计及电网不同区域负荷概率不确定性及不同区域输电能力相互制约关系的基础上,统筹考虑输电网当前状态及预想事故状态下输电能力决策间的相关性,以输电综合成本期望值最小化为目标,以预想事故发生前后电网运行条件为约束,建立电网最大输电能力的概率优化决策一般模型,该模型将电网有功调度决策与不同区域负荷具体的概率不确定性紧密结合并统筹电网预想事故发生前后的输电能力决策。为保证计算的可行性及效率,通过将优化决策一般模型转化为双层线性规划模型进行迭代求解,得到电网不同负荷区域在运行状态下满足风险收益概率均衡的最大输电能力决策结果。以RBTS-6节点及IEEE-RTS79系统为例进行测试分析,论证所提模型的有效性。     

基于最近电压稳定临界点的发电机无功备用优化方法

目前发电机的无功备用优化方法均基于固定的负荷增长方式,而当考虑负荷、新能源出力预测误差之后,这种优化方法无法有效评估最危险负荷增长方式下的无功备用水平。针对这一问题,文中提出基于最近电压稳定临界点的发电机无功备用优化非线性二层规划模型,上层问题在给定基态节点注入功率的情况下,将求取最近电压稳定临界点及对应的最危险负荷增长方式化为极限曲面二次近似和连续潮流校正的两层迭代格式,而下层模型则求解该最危险负荷增长方式下的无功备用问题,并将修正的基态节点注入功率返回上层模型。为证明该模型的有效性,首先在若干假设的前提下证明了最优解的存在性和充分必要条件,进一步分析表明所提方法可考虑节点负荷增长方式的不确定性,有效提升最危险负荷增长方式下系统的无功备用水平,提高系统的电压稳定裕度,保障系统的安全运行。     

基于半光滑牛顿法的可用输电能力新算法

提出了计算电网可用输电能力(ATC)的一种新方法。将ATC计算问题描述为特定发电节点与负荷节点的交易量最大的优化问题,考虑了多种系统运行约束和交易规则约束。针对这一优化问题,通过引入非线性互补问题函数,将原优化问题转化为非线性方程组,并采用半光滑牛顿法进行求解。算法的显著优点是避免了不等式约束的识别问题,从而极大地提高了计算效率。IEEE系统的多个算例表明该方法非常有效,具有很好的应用前景。     

考虑线路有功传输约束的静态电压稳定分析

在求解电压稳定临界点的过程中,考虑了线路有功传输的系统静态安全运行约束,将电压稳定临界点的求取转变为非线性规划问题,建立以求解负荷裕度为目标函数的数学模型。采用对初值要求不高的非线性原对偶内点法求解已知负荷增长方向上的电压稳定临界点,该方法能够考虑各种等式和不等式约束条件,具有较强的鲁棒性。比较了考虑线路有功传输约束与不考虑约束两种情况下的支路功率,找到其中的薄弱支路。最后通过IEEE-30节点系统的仿真计算,验证了该模型及算法的有效性。     

改进自适应遗传算法在网络重构中的应用

研究了大停电事故后输电系统的重构优化问题,提出一种求解最优目标网的改进自适应遗传算法。将网络重构问题表示为以恢复负荷总量最高为目的的非线性优化问题,在求解目标网时考虑了负荷的重要性、网络连通性、电网所需满足的各种安全和运行约束等问题。采用改进的自适应遗传算法对问题进行求解,通过适应值函数的计算得到了系统允许条件下的最大允许恢复负荷量。该算法在求解电网重构问题时,编码容易且能方便地处理网络连通问题,求解效率高,用IEEE30节点算例验证了本文方法的有效性。     

基于最优潮流并计及静态电压稳定性约束的区域间可用输电能力计算

可用输电能力(ATC)是衡量电力系统在安全稳定运行的前提下区域间功率交换能力的指标。文中基于最优潮流(OPF)方法，建立起符合电力市场交易机制的ATC计算模型，其中考虑到输电线路故障对系统静态电压稳定性的影响，加入线路N-1故障时广义参数化形式的潮流方程及相应的不等式约束条件，使系统在故障时仍有负荷裕度，以保持电压稳定；以支路功率和系统负荷裕度之间的灵敏度指标进行预想故障选择，并用原对偶内点法计算得到输电线路N-1安全约束下的区域间可用输电能力。IEEE30和IEEE118节点系统算例表明该模型和算法的正确性与有效性。     

风火打捆交直流外送系统区域间输电能力评估

风火打捆交直流外送是一种重要的输电形式，风电出力的波动性以及交直流混联的输电方式对其区域间输电能力的计算提出了新的要求。首先建立了风火打捆经交直流输电通道送往同一受端区域的系统模型；考虑到系统无功充裕度问题，建立了基于改进连续潮流算法的最大输电能力（TTC）计算模型，完成了对其单一样板值的快速求取；在此基础上，综合考虑风电固有的波动特性以及系统内各种不确定因素，采用非序贯蒙特卡洛仿真法对区域间输电能力进行概率评估，并通过实际算例进行验证，发现交直流混联的输电形式可以提高系统的区域输电能力，在合理范围内通过增加风火打捆比例可以提高区域间输电能力，但是当风火打捆比例较高时，只有对现有网架结构进行改造升级，提高线路的输电容量，才能进一步提高系统的TTC水平。     

静态安全约束下基于分解最优潮流的最大输电能力计算方法

在正常情况下,最大输电能力(total transfer capability,TTC)主要取决于电压相位的变化;而损耗减小主要取决于无功的分布,损耗最小与输电能力最大化相一致。基于此,将TTC计算分成2个子问题：①增量TTC预测,可简化为无损的线性等值电路进行计算;②随着TTC的不断变化,建立一定运行模式下损耗最小的非线性优化模型,以校正无功分布对TTC的影响。由此形成2个子问题交替计算的算法,通过合理的步长控制,最终实现与完整优化(optimal power flow,OPF)一样的效果。算例分析结果表明,该模型及算法是有效的。     

暂态稳定约束下极限传输能力的计算

提出了计算暂态稳定性约束下极限输电能力(TTC)的模型和方法。该TTC模型把求解过 程分解为暂态稳定最优控制和最优潮流意义上的TTC两个子问题。暂态稳定最优控制把故障暂 态稳定功角约束转变为其相关机组的有功输出不等式约束。交替求解上述两个子问题,可最终求 得暂态稳定性约束下的TTC值。该方法的特点可用成熟的静态TTC方法计算暂态稳定性约束 下的TTC。同时提出了"故障分层"和"有效故障"的概念。所提出的TTC方法仅对"有效故障"进 行,有效地减轻了计算负担,提高了计算速度。在典型的10机新英格兰系统上的计算结果表明了 该算法的有效性和合理性。     

基于信赖域内点法的静态ATC计算

可用传输容量(ATC)计算已成为电力市场研究的一个重要部分.将一种信赖域内点法应用到基于最优潮流(OPF)的总传输容量(TTC)计算模型中,以IEEE-39节点系统为例进行了验证计算,并就此算法的优化性能与连续二次规划法(SQP)进行了比较.     

考虑暂态稳定性约束极限传输容量的计算方法

提出了考虑暂态稳定性约束的区域间极限传输容量(TTC)的计算方法。计及稳定性约束后,TTC的计算可描述为函数空间的非线性优化问题。在算法求解上,利用约束转换技术将函数空间的优化问题转换为常规的静态优化问题．并采用广义降维梯度方法求解转换后的问题。算法运用伴随方程方法处理暂态稳定约束,有效提高了计算效率。所提出的方法较好地解决了考虑暂态稳定性约束后,优化模型规模庞大、计算负担重等问题。这种方法在一个简化系统上进行了测试,测试结果证实了所提出方法的有效性。     

Total transfer capability computation for multi-area power systems

This paper presents a method for multi-area power system total transfer capability (TTC) computation. This computation takes into account the limits on the line flows, bus voltage magnitude, generator reactive power, voltage stability, as well as the loss of line contingencies. The multi-area TTC problem is solved by using a network decomposition approach based on REI-type network equivalents. Each area uses REI equivalents of external areas to compute its TTC via the continuation power flow (CPF). The choice and updating procedure for the continuation parameter employed by the CPF is implemented in a distributed but coordinated manner. The proposed method leads to potential gains in the computational efficiency with limited data exchanges between areas. The developed procedure is successfully applied to the three-area IEEE 118-bus test system. Numerical comparisons between the integrated and the proposed multi-area solutions are presented for validation.     

包含分布式电源的配电网无功优化

将能够提供无功功率的分布式电源与传统的电压调节手段相结合,研究了包含分布式电源的配电网无功优化问题.利用基于聚类和竞争克隆机制的多智能体免疫算法实现无功优化,建立了无功优化问题的多智能体免疫模型.利用多智能体系统实现在寻优过程中动态改变抗原,在亲和度成熟过程中引入聚类竞争克隆机制和混合变异算子,以保存种群的多样性,同时...     

暂态稳定约束下收益最佳TTC评估方法

传统的考虑暂态稳定约束的极限传输容量(TTC)研究采用确定性分析方法。由于忽略了不同故障发生的概率,确定性方法的计算结果难以充分发挥输电网络的经济效益。基于风险决策中的期望值准则,提出了暂态稳定约束下收益最佳的TTC评估方法。该方法考虑了不同故障暂态失稳的概率和代价,避免了运行人员依靠经验指定风险门槛值的问题,因此能够使得电力系统在运行的经济性和安全性之间达到最佳平衡。10机39节点新英格兰典型系统的仿真算例表明了方法的有效性和实用性。     

交流电参数测量中同步采样的软件定时补偿算法

提出一种基于同步采样测量的软件定时补偿算法，该算法能有效地解决软件同步采样难以达到的精密同步采样问题。本文给出了该算法的数学模型。计算机仿真结果表明，与传统的同步算法相比，本算法在交流电参量测量上能达到更高的测量准确度。