直流配电网下垂参数小干扰稳定优化调控方法

以基于下垂控制的直流配电网为研究对象,推导建立了下垂控制模式下典型环状直流配电网的小信号状态空间模型,对传统下垂参数经济优化模型中存在的系统调控不稳定问题进行了分析,进而提出了考虑小干扰稳定约束的直流配电网下垂参数优化调控方法,以确定性预测场景和极端场景下直流配电网小信号状态方程的特征值谱横坐标作为系统小干扰稳定约束,来优化系统网损。此外,为求解该模型,针对传统算法中存在的易陷入局部最优解、特征值迭代误差积累和计算效率较低等问题,在序列非线性规划算法和遗传算法的基础上提出了改进策略。数值实验结果表明,该优化模型在保证系统小干扰稳定的前提下能较大程度地提升系统运行经济性,同时提高系统适应不确定源荷功率随机波动的鲁棒性;所提出的算法改进策略可以在保证优化结果可靠有效的前提下,提高算法的寻优能力和计算效率。     

小干扰稳定约束下电网可用输电能力研究

小干扰稳定成为限制电力传输容量的重要因素之一,为计算小干扰稳定约束下的电力可传输容量,利用粒子群算法,构造了优化模型,借助小干扰稳定指标来衡量系统小干扰稳定性。调节参与因子较大的发电机出力,在改变少数关键发电机出力的情况下,既改善系统小干扰稳定性,又能使可用输电能力达到最大。新英格兰39节点系统证明了该方法的正确性和有效性。     

考虑小干扰稳定约束的最优潮流求解

针对电力系统已有控制器不能有效抑制低频振荡的情况,提出了一种通过潮流调整提高小干扰稳定性的新方法。它是在定义了小干扰稳定指标、介绍了指标灵敏度计算方法的基础上提出的考虑小干扰稳定约束的最优潮流(OPFSC)模型和算法。由于在模型中使用小干扰稳定指标及其灵敏度组成的代数不等式作为稳定约束条件,简化了计算;考虑了多种可控参数的调整,能有效提高系统的小干扰稳定性;根据指标灵敏度提出的主导控制节点概念及对优化过程中成本费用的修正使算法能够快速收敛至满足约束的最优解。最后通过对4机2区域系统的仿真验证了所提出模型和算法的有效性。     

求解最优潮流问题的内点半定规划法

基于内点半定规划(semi-definite programming,SDP),提出一种求解最优潮流(optimal power flow,OPF)的新方法--SDP-OPF法。该方法将非凸OPF问题等价转换为半定规划问题,然后应用原始-对偶内点法求解。根据OPF半定规划模型的特点,采用基于半定规划的稀疏技术,使存储效率和计算性能得以大幅度提高。以4节点的简单电力系统为例,展示模型等价转换的过程及如何获取原OPF问题的解。IEEE-300节点等6个标准系统的仿真计算表明：所提算法具有超线性收敛性,其计算结果与内点非线性规划的结果一致,且能保证解的全局最优性,可在多项式时间内完成,是一种应用前景广阔的方法。     

交直流系统的动态无功优化

考虑直流输电系统对功率与电压的调节能力,建立了交直流系统的动态无功优化模型。模型的目标函数为交直流电网的全天网损最小,约束包括交直流系统的潮流约束、所有直流变量的控制约束、离散控制变量动态调节次数约束及节点电压的安全约束。模型求解是一个多时段非线性混合整数规划问题。以混合算法为基础,提出了交直流系统的动态无功优化混合智能算法。以PSASP 36节点系统为例,通过仿真计算验证了所建模型和算法的有效性,说明了动态无功优化在交直流输电网络中具有更大的降损潜力。     

考虑小干扰稳定约束的有功优化调度

传统的有功优化调度由于没有考虑小干扰稳定的影响,优化后的发电机出力方案虽然经济,但是在运行条件紧张的情况下可能无法满足系统小干扰稳定的要求。文中研究了考虑小干扰稳定约束的有功优化调度问题。在传统有功优化调度模型的基础上,建立了计及小干扰稳定约束的有功优化调度新模型,提出采用连续线性规划法作为该模型的求解方法,求解该模型所得的发电调度方案能够满足设定的小干扰稳定指标的要求。4机系统和新英格兰39节点系统的算例实现验证了所提出的方法的正确性和有效性。     

计及小干扰稳定约束的互联系统AGC最优经济控制策略

为了在保证互联系统小干扰稳定的前提下提高系统调频的经济性,提出了基于双层模型控制结构的多区域互联系统自动发电控制(automatic generation control,AGC)最优经济调频控制策略。首先上层控制基于全网层面,以消除系统频率偏差为首要目的,建立了多区域AGC协调控制优化模型,并采用非线性规划算法求解该优化模型。然后下层控制中充分考虑系统的动态稳定性,建立了计及小干扰稳定约束的AGC指令最优分配模型,并提出了基于改进策略的优化算法求解该模型。最后,通过修改后的IEEE-30节点配电网算例对所提策略的有效性进行验证。结果表明,该策略在提高互联系统调频经济性的同时,使得系统满足小干扰稳定的要求;所提出的算法改进策略改善了算法的收敛性,并且在保证计算精度的前提下提高了优化速度。     

计及发电机运行极限的电压稳定临界点计算

为解决潮流雅可比矩阵在电压稳定临界点的奇异问题,在传统连续潮流PV-PQ转换逻辑的基础上,计及发电机定转子电流约束来表达发电机的无功动态特性。基于电力系统非线性等值泰勒级数,建立了计及发电机定转子电流约束的节点电压和负荷电流的非线性等值模型。在负荷功率因数任意变化的情形下,将节点电压和负荷电流展开为节点电压模的泰勒级数,能够较大范围地直接计算系统极限潮流和临界电压,加快了计算速度,同时也更加接近电力系统实际运行状态。IEEE典型系统的仿真结果,证明了所建模型的正确性和快速性。     

基于概率最优潮流的风电接入能力分析

提出了一种基于概率最优潮流的风电接入能力分析方法。考虑风电场风速的随机性,应用机会约束规划理论,在同时满足系统潮流约束和安全运行的前提下,以系统接纳风电容量最大化为目标,建立了一个含随机变量的多变量、多约束、非线性混合整数规划模型,并提出了一种基于随机模拟技术的粒子群优化算法求解模型。以IEEE-30节点测试系统为算例...     

内点半定规划法求解含机组组合动态最优潮流

考虑电力系统运行的经济性和安全性,建立了含机组组合的动态最优潮流问题的半定规划模型,并采用基于半定规划的内点法直接求解.所提算法采用修正策略处理模型中的离散变量,计算时不需要进行模型分解,收敛性好,能在多项式时间内完成.为提高计算效率,采用了半定规划块状矩阵运算的稀疏技术.通过对IEEE-118节点等4个测试系统24时...