基于潮流估计和分块负荷削减的配电网可靠性评估算法

基于中压配电网闭环设计、开环运行的特点,以及元件电压降落、功率损耗及树状网络潮流分布的特点,推导出了节点电压、支路传输功率与支路阻抗的关系。在节点负荷矩基础上推导出了计算和修正节点负荷矩的等值阻抗和等值功率计算公式;提出了配电网故障解析中负荷转移后的电压估计模型、送端馈线潮流估计模型和受端馈线潮流估计模型,提高了可靠性评估中元件故障状态下潮流计算的效率。以分块链表简化配电网的结构并给出分块负荷削减的模型,实现了计及潮流约束的配电网可靠性评估。IEEE 33节点系统和工程算例仿真表明,文中提出的负荷削减模型与潮流估算模型相结合可快速、准确地实现中压配电网的可靠性计算,具有较高的工程实用价值。     

基于蒙特卡罗的缺电成本计算研究

根据输电网运行模型的2种模式,建立基于蒙特卡罗模拟输电线路故障模式和故障时间的缺电成本模型,结合节点负荷的重要程度的分类和缺电损失评价率随停电时间变化的情况,采用潮流跟踪法,提出了基于衡量负荷削减对缓解系统过负荷支路程度的经济性指标的求解算法,并通过算例证明了模型的实用性和算法的有效性。     

发输电组合系统可靠性评估中的最优负荷削减模型分析

介绍了基于直流潮流的负荷削减线性规划模型和基于交流潮流的负荷削减非线性规划模型的基本原理,对它们各自的优缺点进行了分析,并使用它们对 RBTS(RoyBillinton Test System)可靠性测试系统进行了评估.计算结果表明,直流潮流的负荷削减线性规划模型由于忽略了节点电压约束的影响,存在较大的模型误差,要得到精确的可靠性指标,应该使用基于交流潮流的负荷削减非线性规划模型.     

基于复杂网络理论计及校正控制的电力系统连锁故障模型

为在基于复杂网络理论的连锁故障模型中计及校正控制的影响,提出基于潮流追踪的按比例削减负荷与有功网损最小的最优潮流模型相结合的校正控制方法。该方法采用潮流追踪技术,在节点故障后形成的孤岛子系统中,根据转移负荷确定负荷削减区域,并进行削减负荷。基于复杂网络理论提出计及该校正控制方法的电力系统连锁故障模型。该模型克服了只在拓扑层面对连锁故障描述的缺陷,能够反映负荷分布的变化对连锁故障的影响。通过对IEEE 30节点系统的仿真计算验证了所提校正控制措施的可行性和有效性。仿真结果表明,所提校正控制措施可在负荷分布均匀时减小连锁故障发生的规模。     

基于潮流跟踪的最小负荷削减费用计算

电网可靠性的经济性价值日益受到人们的重视,如何对其进行定量计算具有重要的现实意义.该文建立了体现电网可靠性经济价值的负荷削减费用模型,模型中综合考虑了节点负荷用户类型的分类和缺电损失评价率随停电时间的变化情况.在潮流跟踪法的基础上,提出了衡量负荷削减对缓解系统过负荷支路程度的经济性指标,并利用该指标对模型进行求解.算例结果验证了该方法的有效性和实用性.     

基于有功功率流的运行风险负荷损失快速评估

定义了电网负荷损失方面的风险指标。为满足运行风险在线分析的要求,建立了考虑局部削减范围的负荷削减模型,该模型以局部削减范围内一、二、三类负荷削减量与负荷重要度乘积之和的最小值为目标函数,并满足电网安全运行约束条件。给出了负荷重要度的取值依据,提出了基于有功功率流的局部削减范围求取方法,将负荷削减模型求解过程从传统的全局寻优转换为负荷削减范围内寻优。对IEEE 24等多个节点系统进行仿真计算,结果表明所提负荷削减范围求取方法能得到靠近故障元件的负荷节点集,计及局部削减范围的负荷削减模型计算结果准确可靠,计算效率大幅提高。     

电网运行风险在线评估中基于灵敏度分析的负荷削减模型

传统负荷削减模型通常采用全局寻优得到负荷削减范围,难以满足电网运行风险在线评估的时效性要求。为解决现有的负荷削减模型存在的问题,提出了一种基于灵敏度分析的负荷削减模型,通过计算各支路对母线节点的灵敏度,筛选对越限支路潮流影响显著的母线节点作为负荷削减范围,将全局寻优转换为局部寻优。综合考虑负荷重要程度和计及设备电气耦合关系的临近原则,以各类负荷削减量加权求和最小为目标,采用原对偶内点法计算负荷削减量。所提模型可在保证负荷削减结果正确的前提下,大幅提高计算效率。以IEEE 300节点等系统为例,验证了所提负荷削减模型的正确性和高效性。     

柔性交流输电系统交直流潮流可靠性评估模型

根据串联补偿器(TCSC)、晶闸管控制移相器(TCPST)和统一潮流控制器(UPFC)的工作原理,从交流和直流潮流的视角建立了潮流计算和最优负荷削减模型,采用状态枚举法在RBTS可靠性测试系统中进行分析和验证,结果表明采用交流潮流模型能更准确评估FACTS元件对系统可靠性的影响;而直流潮流模型计算耗时较少,且当节点电压约束不是刚性约束时,所得结果与交流潮流模型结果相近.     

基于潮流转移和追踪的含风电电力系统运行风险评估

为实现含风电电力系统运行风险快速评估,提出了一种基于潮流转移和追踪的风险快速评估方法。首先,考虑风电出力波动与时间和风速的相关性,基于Markov理论建立了风速相依的风电出力波动模型;其次,为提高系统状态分析效率,通过推导节点转移分布因子和适用于多支路开断的支路开断分布因子来实现快速潮流计算,避免了潮流迭代计算;然后,建立了基于潮流追踪的负荷削减模型,采用潮流追踪理论筛选出最有效的控制节点集合,将全系统范围内寻优转化为局部范围内寻优,在改进潮流计算算法和负荷削减模型2个方面实现了运行风险快速评估;最后,通过IEEE-RTS79系统的仿真分析,验证了所提模型的准确性和有效性,进一步计算切负荷风险指标和线路越限风险指标以分析不同风速条件对系统运行风险评估的影响,为含风电电力系统运行风险评估提供参考。     

考虑容量及电压约束的配电网可靠性评估前推故障扩散法

基于元件优化编号,利用前推故障扩散法仅需数次网络遍历便可确定元件停运的影响范围和隔离范围,枚举故障元件时无需再次遍历网络即可对节点进行分类并累加得到其可靠性指标,证明了算法的时间复杂度为O(N)。根据各元件停运负荷转供路径潮流变化,近似计算相应的容量允许负荷转供率和电压允许负荷转供率,基于节点分支线最大电压降进行快速电压约束校验,提出了考虑设备载流量和节点电压约束的可靠性计算简化模型,无需多次调用完整潮流计算程序。对典型配电网的计算分析表明了所提出的模型算法的有效性和实用性。     

基于ANN削减负荷的发输电组合系统可靠性评估

为提高计算效率,提出了基于人工神经网络（ANN）的发输电组合系统可靠性评估模型。该模型为一个3层前向神经网络,其中输入层为参与可靠性计算的元件的信息,输出层为系统中节点负荷的信息,用改进的BP算法训练该网络,经训练后的网络具有负荷削减计算功能,由于该模型不需进行在线的故障状态潮流计算以及负荷削减计算,大大提高了计算效率,在缓解“计算灾”方面取得了较大进展,该ANN模型考虑了发电机出力,变压器和线路容量以及负荷等的变化,比通常的可靠性计算模型具有更强的实用性,用实例验证了方法的正确性和有效性。     

静态电压稳定分析在南方电网应用研究

对南方电网提出静态电压稳定分析三种应用方式,即地区电网静态电压稳定分析、交流断面静稳极限功率计算和低压减载校核计算,并用时域仿真验证校核对了计算结果。第一种方式是最基本应用方式,采用连续潮流方法可得到P-V曲线,从而得到各区域负荷有功功率裕度以及静态电压稳定储备系数,利用模态分析可给出电压薄弱厂站母线。在第二种应用方式中,通过增减交流断面两侧的发电出力,并考虑断面可能的“N-1”“N-2”故障,可以从静态电压稳定计算得到断面的极限功率。对于第三种方式,以玉林地区“N-2”故障为例进行了低压减载策略校核计算,可求取最小切负荷量。     

一种利用潮流追踪的电压稳定紧急控制方法

给出了一种基于有功潮流追踪的电压稳定控制方法。首先利用线路导纳递减算法,确定故障后系统无法承受的线路有功潮流,将之作为控制措施的裁减量;进一步,采用双向潮流追踪算法,将所得裁减量向发电机和负荷节点分配,以确定控制实施对象和各自分担量。该方法可有效计及在控制措施实施过程中系统一些非线性环节(有载调压变压器、励磁顶值)的影响,同时保证发电/负荷裁减量最小。此外,潮流追踪是研究电力市场节点定价和网损分摊的基础,因此该文方法能很好地适用电力市场运行环境。利用New England 39和IEEE118节点系统验证了所给方法的有效性。     

一种基于功率转移系数的交直流混联受端电网切负荷方案配置方法

针对交直流混联受端电网在直流发生闭锁故障后,会产生功率缺额,而潮流转移过程中可能造成交流通道过载,引发连锁故障的问题,提出了一种切负荷方案配置方法。通过分析直流系统及切负荷点与不同交流通道之间的功率转移系数,并综合考虑不同负荷的重要性对其进行修正,得到满足限制条件的优化切负荷方案。在浙江电网系统中进行了仿真验证,结果证明了所提方法的可行性和有效性。     

跨区域互联电网的可用输电能力计算方法

为确保电网安全,保证跨区域电力交易的正常进行,提出了计算跨区域互联电网可用输电能力的方法。相比于其他方法,该方法仅需交换边界节点电压和购电用户有功负荷增长量即可准确地计算出跨区域互联电网的可用输电能力。首先,建立了适用于可用输电能力计算的外网等值模型,使各个区域从互联电网中解耦。同时,建立了虚拟的平衡节点和自动调节的边界注入功率,使各个区域可以进行独立的潮流计算。然后,采用分布式潮流计算对区域电网的潮流进行校正,旨在减小各个区域电网潮流计算的偏差。最后,根据定义计算出了跨区域互联电网的可用输电能力。通过IEEE 118节点系统的仿真计算,证明了该方法的有效性和准确性。     

基于潮流追踪算法的自适应低频减载策略研究

低频减载（under frequency load shedding,UFLS）是防止电力系统频率崩溃的有效手段之一,它通过在系统的某些地点切除过负荷量,达到维护系统稳定的目的。为此,计及负荷的电压调节效应,提出一种改进的功率不平衡量计算方法,针对不同的扰动在线计算系统的减载总量;并利用邻接矩阵的稀疏性,结合邻接矩阵和比例分配原则提出了一种潮流追踪新算法,提高了潮流追踪算法的计算效率,将其应用于在线确定减载地点与分配减载量。仿真结果表明,新的自适应减载策略可靠性更高,能够有效防止欠切或过切,改善受扰系统减载后的频率恢复效果,并提高系统的电压稳定水平,对实际电力系统紧急控制研究具有重要意义。     

发输电系统可靠性评估的启发式就近负荷削减模型

为提高发输电系统可靠性评估的计算效率,提出了一种启发式就近负荷削减模型,其基本思想是:按照就近原则在故障元件附近的一定区域内通过潮流追踪搜寻能有效缓解系统故障情况的负荷削减节点集。该模型避免了在整个系统范围内进行全局优化以求取最优负荷削减量,因此具有较高的计算效率。通过对RBTS和IEEE-RTS79可靠性测试系统的计算分析表明,该模型能在保持较高精度的前提下大幅度提高计算速度,为缓解发输电系统可靠性评估的计算瓶颈提供了良好的解决方案。     

考虑控制模式影响的多电压等级直流电网潮流计算方法

多电压等级直流电网可满足不同地区接入各类能源和负荷的电压等级需求,是未来电网建设的发展方向。直流电网潮流分析是电网规划设计、运行控制的基础,而相比于传统电网潮流分析,多电压等级直流电网控制方式灵活、运行方式多样,使得潮流分析更加复杂。计及换流站的控制方式,首先,对多电压等级直流电网进行分区处理,建立了多电压等级直流电网稳态等值模型;然后,基于牛顿迭代法建立节点导纳矩阵及潮流方程,推导了直流电网潮流计算方法;最后,基于PSCAD搭建了多端直流电网模型,验证了所提计算方法的有效性和正确性。     

基于最优负荷削减的小世界电网连锁故障模拟

现有小世界电网连锁故障模型中,故障严重程度的评价指标不能很好地考虑故障后系统运行情况,且计算方法过于简化,为此,提出以最小失负荷百分比作为连锁故障发生后评价故障严重程度的指标,并运用基于直流潮流的负荷削减最优化模型计算最小失负荷量,从而对基于节点电气介数的连锁故障模型的模拟过程进行改进.系统受到攻击后,该方法通过重新调度系统中的发电功率来消除系统约束违限,在无法避免负荷削减时使负荷削减量最小.算例结果验证了该方法的有效性