基于面向对象技术的电网可靠性评估系统

利用面向对象技术的程序设计是软件工程的一次变革.作为20世纪90年代软件开发的主流,面向对象的程序设计方法支持从对象、类、类库的各层次抽象,为大规模软件重用和复杂工程软件的开发提供了有力工具.根据上述思想设计了电网可靠性评估系统中的元件类、通信数据库类、可靠性计算类,同时详细说明了各个类的设计过程和本系统的特点.实际工程中的软件重用和在线应用前景证明了面向对象技术的优势.     

基于RBF神经网络的电网可靠性评估模型研究

为了改善电网可靠性评估的计算效率,提出了ＲＢＦ神经网络的学习算法和电网可靠性评估算法。计算结果表明：此算法能够快速有效地进行可靠性评估。     

基于分区协调优化的环境经济调度策略

传统发电调度一般以发电成本最小为目标,环境经济调度则不仅要考虑经济运行目标,还需要兼顾环境保护。本文从协调优化的角度探讨了互联电网的环境经济调度策略,将电力市场购电成本最小和发电机组污染气体排放最小同时作为目标函数,提出了各分区分别设置多目标权重的方案;并根据电网分解与协调原理,进行分布式并行计算。算例表明,本文提出的调度策略能够以尽可能小的经济代价,达到污染排放总量控制更优的效果。在不添加环保投入、并保证发电量需求的条件下,通过分区调度策略,实现了环境与经济的双目标均衡优化。     

智能电网的发展对大电网可靠性评估的影响

智能电网是未来电力系统发展的重要方向。与传统电网相比,智能电网涉及到大量的新型发输电设备,必然会给大电网可靠性的评估带来影响。以计及储能装置的风力发电、高压/特高压直流输电、柔性直流输电系统、柔性交流输电技术、电动汽车等技术为例,分析了其对大电网可靠性的影响,以及新技术在接入电网时应注意的问题,最后结合智能电网的发展进程,提出了未来大电网可靠性评估领域重点发展方向。     

大电网可靠性评估的卷积计算模型

最大负载能力(maximum loadability,ML)是一个与系统设备的随机故障、网络拓扑、运行约束和运行策略等因素紧密相关的随机变量,实现最大负载能力和负荷需求的概率分布计算并开展二者互动分析可为大电网可靠性评估提供新的方法思路。文中在最大负载能力计算模型基础上提出了其修正模型,并将最大负载能力看成依赖于网络拓扑和设备偶发故障的随机变量,基于核密度估计构建了最大负载能力的概率分布计算模型,采用半不变量法进行最大负载能力与负荷间的概率分布卷积计算。该方法在负荷变动规律改变后,只需对最大负载能力和变化后的负荷随机变量进行卷积即可高效简便计算出新的电网可靠性指标,避免了重新进行可靠性评估的传统方法缺陷,大大减小了计算成本,具有较高实际工程应用价值。通过对RBTS和IEEE-RTS79系统的评估分析,验证了所提方法的快速性和有效性。     

考虑系统暂态稳定性的电网可靠性评估方法

传统的电网可靠性评估方法主要基于系统充裕性分析,即系统在规定运行要求下满足系统负荷需求的能力,以此评价电网的供电可靠性。提出一种新的可靠性评估方法,它不仅对系统进行充裕性分析,而且通过位能边界曲面方法（PEBS）对电网进行暂态稳定性分析,从而拓展了电网可靠性评估范围,并在此基础上计算出相应的可靠性指标,最后通过一个算例说明所提方法的有效性。     

大电网可靠性评估的灵敏度分析新方法

针对大电网灵敏度难以求解的状况,提出了大电网可靠性评估灵敏度分析新方法,通过系统节点可靠性的元件信息以及连通关系,求得灵敏度的相关信息,进而为电力系统规划和运行提供重要的指导意见。通过36节点算例,验证了该方法评估大电网灵敏度的有效性、可行。     

北美电网可靠性评估标准发展动态及对我国电网规划的建议

近年来随着高比例可再生能源接入电力系统,电力系统运行的可靠性面临越来越严峻的挑战。文章总结了北美电力可靠性公司(North American Electric Reliability Corporation, NERC)所做的针对北美电网长期可靠性评估准则的主要内容及其最新发展,阐述了影响北美电网可靠性的主要因素,在此基础上分析了高比例可再生能源对电网可靠性的影响情况和改进建议。最后,文章结合我国电力系统规划与运行发展情况进行了分析,针对我国在完善电力系统可靠性标准、电力统筹设计与规划、新能源大规模并网消纳等方面提出建议。     

北美电网可靠性评估标准发展动态及对我国电网规划的建议

近年来随着高比例可再生能源接入电力系统,电力系统运行的可靠性面临越来越严峻的挑战。文章总结了北美电力可靠性公司(North American Electric Reliability Corporation, NERC)所做的针对北美电网长期可靠性评估准则的主要内容及其最新发展,阐述了影响北美电网可靠性的主要因素,在此基础上分析了高比例可再生能源对电网可靠性的影响情况和改进建议。最后,文章结合我国电力系统规划与运行发展情况进行了分析,针对我国在完善电力系统可靠性标准、电力统筹设计与规划、新能源大规模并网消纳等方面提出建议。     

大规模电网分层分区无功优化

提出了一种大规模电网分层分区无功优化模型及其算法。根据电网解环运行及分层分区管理的特点,采用节点分裂法将电网进行分层分区解耦,即将220 k V与110 k V电网进行分层,110 k V电网分区管理。建立相应的分解协调模型,并通过分解协调内点法进行求解。该方法仅交换子网间少许的边界变量就可以将大系统完全等效解耦,使修正方程仅保留220 k V及以上电压等级主干网部分,从而使问题的求解趋于简便、快速。通过对8个测试算例的仿真分析,结果表明所提模型满足电网分层分区无功优化运行,具有较强的收敛性和快速性。     

基于神经网络的发电系统可靠性评估方法

为了改善发电系统可靠性评估的效益,提出基于神经网络学习算法和发电系统可靠性评估算法。该方法不需要建立新的数学模型,对外部参数的变化具有良好的适应性。计算结果表明:此算法能够快速有效地进行可靠性评估,克服了传统可靠性分析方法的困难。     

基于网络分割的电力系统潮流分解协调计算

因现有计算模式的速度已无法满足现代大规模电力系统实时计算的要求,故引入对等计算(P2P)模式以提供低廉而充足的计算力。为此研究了网络计算环境下的电力系统潮流计算模型,结合基于支路切割的网络分割方法和基于注入电流的潮流模型,提出了基于网络分割的电力系统潮流分解协调算法,将大规模互联电力系统分解成若干子网络,子网络间只需交换边界母线的电压状态就可完成分布式潮流计算,保证各个子网络潮流计算模型的独立性。对IEEE标准系统进行潮流计算的结果表明该法具有较高的收敛速度和计算精度,适合网络计算环境。     

基于网络流的发输电计划协调优化方法

随着特高压互联电网的建设发展,电能交易和资源优化范围增大,现有联络线计划编制方法已难以适应;此外,大规模风电集中上网、远距离输送,对发输电计划协调也提出了新的要求。针对上述问题,文中将网络流应用于跨地区电能交易与分区开机容量的优化,提出了以系统当前开机方式为基础,以次日跨地区电能交易电量、地区间联络线输电能力等条件为约束,以分区开机容量最小为目标的发输电计划协调优化方法,建立了跨地区电能交易电量、分区开机容量的网络流模型。通过某实际系统算例说明了模型的有效性。     

考虑可靠性的中压配电系统供电能力评估

针对现有供电能力评估方法采用N-1安全准则作为刚性约束而产生过量裕度的问题,提出了考虑供电可靠性的中压配电系统供电能力评估方法。首先,构建以最大供电能力为目标、供电可靠性为主要约束的非线性数学模型;其次,结合馈线分区理念并考虑负荷的时序特性,发展了含主变的配电系统可靠性评估序贯蒙特卡洛模拟法;在此基础上,基于典型用户类型及其负荷之间的解析关系,通过增供负荷及其用户数量将供电能力与可靠性进行关联;最后,基于遗传算法提出了满足某一确定供电可靠性指标要求的配电系统供电能力优化求解方法。算例结果表明,该方法能够有效释放配电系统供电能力,挖掘供电潜力。     

考虑电力二次系统影响的智能配电网综合可靠性评估方法

智能配电网可靠性分析包括一次系统和二次系统2个方面。文中根据配电网保护、故障区段定位和网络自动重构等二次系统的功能特点,提出一种考虑电力二次系统的智能配电网综合可靠性量化评估新方法。首先,根据配电网网架结构建立未考虑电力二次系统影响的智能配电网一次系统可靠性计算模型。在此基础上,根据区域集中式保护的动作特征和容错性能,建立了保护系统整体可靠性模型和区域保护在开关元件处的等效可靠性模型。然后,在开关元件处建立考虑电力二次系统影响的综合可靠性模型,实现对智能配电网各区域与各节点的综合可靠性评估。最后,通过比较可靠性指标验证了所提方法的有效性。     

基于无功能力考虑的配电系统可靠性评估

提出了一种考虑电网区域无功能力的配电系统可靠性评估方法。通过建立区域电网无功能力的数学模型,定义了无功能力的指标,并考虑了电压稳定性、节点电压水平和热稳定等安全约束条件。进而计算出无功能力参数的不确定性对配电系统可靠性的影响。考虑到网络运行条件对无功能力的影响,通过运用原始-对偶内点法计算确定网络运行时的状态。并在系统当前运行情况下模拟多种"N-1"故障,进行了验证仿真,最后在此条件下进行配电系统可靠性评估。算例中,分析了无功能力参数不确定的条件下对配电系统可靠性评估的影响,证明了此方法的有效性、可行性和实用性。     

基于解空间分解的电力系统无功优化

为解决大型电力系统无功控制变量维数灾的问题,提出一种基于解空间分解的方法对电力系统进行无功优化。通过摄动分析选出无功优化中最活跃的控制变量,根据该控制变量分解解空间,最后在JADE(Java agent development)平台上对分解后的问题进行并行计算。应用该方法对IEEE30节点系统进行无功优化计算,结果表明基于解空间分解的办法在电网无功优化计算中具有较强的全局搜索能力和较高的收敛精度。     

基于分层分区协同进化算法的电力系统无功优化

随着电力系统的大范围互联以及电压等级的增多,无功优化问题变得越来越复杂。无功优化问题是一个多变量、非线性、非连续性问题,在不同电压等级电网中无功又有不同的特点。针对电力系统无功优化的上述特点以及大范围互联电网控制变量较多的问题,提出了按电压等级将电力系统分层,各层之间独立优化互不影响,层内分区域并采用协同进化算法优化的方法。对于电力系统分层的方法作了探讨,提出了节点分裂的方法。在此基础上针对层内无功优化详细讨论了协同进化算法的原理、步骤以及其应用。IEEE30节点的算例表明,该方法要优于DFP,BFS等经典优化算法以及普通遗传算法。     

考虑可靠性与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估

针对传统供电能力评估中难以同时解决既避免单纯以负荷高峰时刻全网N-1准则为基础又细致计及分布式电源、储能和负荷需求响应影响等问题,提出了考虑可靠性柔性需求与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估方法。首先,结合出力不确定性与用户差异化的响应能力,对主动配电网中的分布式电源、储能与可响应负荷等基本元素进行建模;其次,构建了以最大供电能力为目标、以可靠性需求和故障后负荷响应经济性为主要约束的主动配电网供电能力评估模型;继而,发展了考虑分布式光伏、蓄电池以及需求响应的主动配电网可靠性评估准序贯蒙特卡洛模拟法,并提出了基于遗传算法的供电能力评估模型优化求解方法;最后,通过算例验证了所提方法可有效挖掘主动配电网供电能力,提升资产利用效率。     

基于社团结构的电力通信网可靠性评估方法

电力通信网络可靠性研究的样本数据结构较为单一,且存在样本关联度不大问题。为此提出基于社团结构的节点可靠性评估方法。建模与分析电力通信网拓扑结构,以某省电力通信网为例,研究此网络拓扑最短路径以及度分布等数据,根据通信网的内部结构,将网络划分为不同的子网络进行分区处理。挖掘电力通信网社团结构。在此基础上构建电力通信网节点可靠性评估指标。实验结果证明了所提节点可靠性评估方法的合理性。