在线暂态安全稳定评估的分类滚动故障筛选方法

为满足在线暂态安全稳定评估对计算时间的要求,提出了基于模式和裕度估算的在线暂态安全稳定故障筛选方法。分别基于上一轮在线暂态安全稳定评估结果中各个预想故障的暂态功角稳定、暂态电压跌落安全、暂态电压稳定和暂态频率偏移安全的裕度及模式信息,并结合各个故障安全稳定模式中相关元件的潮流变化和投/退等信息,估算出新一轮在线暂态安全稳定评估所对应的运行状态下各个故障的暂态安全稳定裕度,并确定其相应的安全稳定模式,从而筛选出本轮在线暂态安全稳定评估需详细计算的预想故障子集。通过对实际电网在线数据的仿真分析,验证了所述方法的有效性和实用性。     

人工神经网络和短时仿真结合的暂态安全评估事故筛选方法

结合人工神经网络（ＡＮＮ）和短时数字仿真提出一个用于在线暂态安全评估的事故筛选方法,将３层ＢＰ网络作为模式分类器,用来建立稳定评估结果和所选特征量之间的映射关系,在故障切除时刻终止的短时数字仿真被用来生成ＡＮＮ的输入量,每个ＡＮＮ处理一个特定的事故状态,使用一个半监督学习算法,ＡＮＮ可产生一个能够指示相对稳定度的连续分布的暂态稳定指标,基于这个连续分布的稳定指标,设置一个相对保守的分类门槛值,避免     

基于聚类分析的电力系统暂态稳定故障筛选

提出了一种基于聚类分析的电力系统暂态稳定故障筛选方法.该方法建立在模糊C-均值(FCM)算法和矢量量化(VQ)方法的基础上,结合了两种聚类分析方法的优点,通过选择故障后系统的能量裕度作为特征变量之一,有效提高了故障筛选的准确性.采用新英格兰10机39节点系统和IEEE 50机145节点系统进行的测试证明了该方法的有效性.     

基于统计学习的模糊暂态稳定事故筛选与排序

暂态稳定事故筛选与排序的目的是针对一组预想事故集合挑选出严重事故或滤除掉无害事故,以减少待分析的预想事故数目,满足在线动态安全分析的需要.文中提出一种基于统计学习的模糊暂态稳定事故筛选与排序方法,该方法采用了反映事故严重程度的10个性能指标,并通过样本学习,在每个指标集合上具体定义了系统稳定性的模糊隶属度函数;然后综合运用这10个性能指标的稳定性模糊隶属度得到的平均稳定性模糊隶属度,对预想事故集合按严重性进行了排序;接着根据排序结果,结合所设定的稳定阈值,将无害事故过滤掉.最后,用新英格兰10机39节点网络验证了该方法的有效性.     

求解大规模电网在线稳定评估的广泛内核CVM算法

针对SVM等各类传统算法耗时过长,无法满足在线要求的问题,提出了一种基于广泛内核核向量机(ECVM)的大规模电力系统在线稳定评估算法。首先基于决策树算法对原始特征量进行特征筛选,然后基于ECVM分类器快速给出电力系统稳定状态的评估结果。该算法简化了最小闭包球问题中新球心的计算过程,避免了每次迭代都要解决QP问题,降低了算法的复杂度。在New England 39节点系统和某实际系统下的仿真结果表明了所提算法的优越性,为大规模电力系统的在线稳定评估提供了新思路。     

基于功率传输路径的在线电压稳定性评估新方法

电压失稳本质上是一种局部现象,系统的电压稳定程度可以由最易于电压失稳的功率传输路径的电压稳定性来表征。文中应用局部电压稳定性指标确定薄弱负荷节点,并借助电气距离信息,从无功、有功传输路径两方面确定路径参与节点和关键功率源点,得到系统功率传输的薄弱路径集,通过等值判别最弱功率传输路径,将该路径的电压稳定性指标与关键发电机的无功储备指标相结合,评估整个系统的电压稳定程度。新英格兰10机39节点算例系统的仿真结果表明,该方法速度快、精度高,适合于在线应用。     

基于单机无穷大母线等值和轨迹灵敏度的暂态稳定最优励磁控制

为进一步降低电力系统暂态稳定控制代价,提出通过最优控制系统快速动态装置的设定值来保证系统在故障情况下的暂态稳定性。基于单机无穷大母线等值和轨迹灵敏度法,提出暂态稳定最优励磁控制二次规划模型,通过调整发电机电压调节器参考电压设定值来控制系统的稳定性。根据单机无穷大母线等值,在暂态稳定最优励磁控制模型中引入严格的暂态稳定判据;并借助轨迹灵敏度和稳定裕度指标提高计算效率。采用稳定裕度指标后避免寻找临界稳定轨迹,从而节省大量仿真时间。在新英格兰39节点10机系统和某省级692节点138机实际系统上的仿真结果验证了所提算法的可行性和有效性。     

模糊子集和Taylor级数相结合的快速事故筛选方法

为避免在暂态稳定分析中稳定与不稳定状态的漏报,文中结合模糊子集理论和高阶Taylor级数,提出了一种用于在线暂态安全分析的快速事故筛选方法。该方法首先定义了7种 反映事故严重程度的性能指标,并把它们作为模糊隶属函数的组合特征输入量,然后通过多 元 多变量的模糊隶属函数,产生一个能够指示相对稳定裕度的连续分布的暂态稳定指标。基于这个连续分布的稳定指标,可为运行人员提供3条带,即“绝对”稳定带（稳定指标大）、“绝 对 ”不稳定带（稳定指标小）、“模糊”带（稳定指标处于中间值,即稳定与不稳定边界地带 ）,有了这3条带,就可对预想事故进行快速的暂态稳定识别。计算仿真结果表明了该方法 的快速性、可靠性和有效性。     

全局输配电网电压稳定故障筛选与排序的分布式计算方法

随着传统配电网向含大量分布式电源的主动配电网转变,输电网、配电网电压稳定评估已不再适宜各自独立计算。基于输电网、配电网分属于不同控制中心调控,提出一种全局输配电网电压稳定故障筛选与排序的分布式计算方法。该方法分为两阶段：阶段1中采用输配电网主从分裂分布式潮流工具在系统要求最小负荷裕度值的工况下进行各预想故障的潮流计算,采用最优乘子法筛选出潮流不可解的严重故障;阶段2中采用基于输配电网分布式连续潮流的步长加速二次曲线拟合方法计算严重故障的负荷裕度并进行排序。由1个IEEE 118节点输电网和2个IEEE 33节点配电网组成的全局输配系统的仿真算例表明所提方法能够快速可靠地实现全局输配电网电压稳定故障筛选与排序。     

基于支持向量机和决策函数的暂态稳定评估方法

暂态稳定评估是保证电力系统安全稳定运行的关键点,为解决应用机器学习进行暂态稳定评估保守性不足的问题,提出了一种基于支持向量机和决策函数的暂态稳定评估方法。该方法以故障前潮流量为初始特征集,结合暂态安全稳定量化评估和统计理论方法,提取输入特征;通过支持向量机训练暂态稳定评估模型,得出评估模型的决策函数,并依据支持向量的决策值确定门槛值,保证评估结果保守性。新英格兰10机39节点测试系统和实际系统算例验证了所提方法的可靠性和实用性。     

Assessment of oscillatory stability constrained available transfer capability

This paper utilizes a bifurcation approach to compute oscillatory stability constrained available transfer capability (ATC) in an electricity market having bilateral as well as multilateral transactions. Oscillatory instability in non-linear systems can be related to Hopf bifurcation. At the Hopf bifurcation, one pair of the critical eigenvalues of the system Jacobian reaches imaginary axis. A new optimization formulation, including Hopf bifurcation conditions, has been developed in this paper to obtain the dynamic ATC. An oscillatory stability based contingency screening index, which takes into account the impact of transactions on severity of contingency, has been utilized to identify critical contingencies to be considered in determining ATC. The proposed method has been applied for dynamic ATC determination on a 39-bus New England system and a practical 75-bus Indian system considering composite static load as well as dynamic load models.     

Dynamic single machine equivalent techniques for on-line transient stability assessment

According to the post-fault trajectory duration characteristics, power system disturbances, which may cause transient stability problems, are classified into three types: short, long and extremely long duration ones. An improved method using dynamic single machine equivalent system (SMES) model for on-line first swing critical clearing time (CCT) estimation for both short and long duration disturbances on multi-machine power systems is developed in this paper. This dynamic SMES model substitutes for a large power system to provide fast, on-line transient stability assessment (TSA). Techniques such as assessment of energy margin, identification of a group of machines called the ‘dominant critical machines’ and an interpolation formula for CCT evaluation are proposed in this method to achieve high speed and accuracy in TSA. Test results on real size power systems are reported to show that the method is reliable for CCT assessment of both short and long post-fault duration disturbances.     

基于灰色关联分析法的电压稳定故障筛选与排序

故障筛选与排序是电力系统电压稳定评估的重要部分。针对以往基于潮流计算筛选方法的单一性,提出了一种新的故障筛选与排序方法。首先结合感应电动机特性、负荷大小、电源支撑及输电线路情况构建一套故障筛选指标体系;其次针对单一指标反映故障严重程度的局限性,采用灰色关联分析法计算综合指标,综合多方面因素评估故障严重程度。采用存在电压稳定问题的实际电网数据对所提方法进行验证,结果表明基于灰色关联分析法的电压稳定故障筛选与排序方法是合理和有效的。     

一种线路极限传输容量的在线计算方法

提出了一种电力系统在线极限传输容量的计算模型和实用化算法。这一模型基于发电计划和短期负荷预测来定义负荷发电增长方向，全面地考虑了系统在一个预想故障集下的暂态稳定约束、静态稳定约束、电压和支路潮流等静态运行约束。文中采用了一种考虑暂态稳定约束的连续潮流算法来求解，在充分利用连续潮流可以有效地计及静态稳定和安全约束的同时，采用快速时域仿真技术来处理暂态稳定约束。对一个300节点的实际系统和50个故障组成的故障集的应用表明，文中所提模型和算法是有效实用的。     

基于PMU计及动态过程的电压在线评估

提出基于相量测量装置的电力系统在线等效算法.该方法考虑系统等效参数及负荷变化对电压的影响,克服了传统两点潮流法假设小扰动前后系统等效参数不变的缺点及等效参数的漂移问题.在此基础上,利用等效参数判断与电压临界点的距离,提出节点的负荷裕度指标,包括电压稳定裕度和警戒裕度,该指标直观、快速反映当前运行点的负荷水平,为电压在线控制提供依据.将系统中所有负荷节点指标相比较,可找出薄弱节点.在IEEE14节点系统上进行数值仿真,验证了该方法的正确性及有效性.     

基于稳定域边界理论的暂态稳定指标及其应用

基于故障后电力系统稳定域边界的隐式方程,提出了隐式的暂态稳定指标,并利用稳定域的二次近似方法给出了该暂态稳定指标的一个近似估计.进一步,将所得的暂态稳定指标应用于临界切除时间计算和故障排序,其中临界切除时间由求解暂态稳定指标和切除时间的拟合二次方程得出,故障的严重程度排序由比较该暂态稳定指标直接得出.最后,在IEEE 3机9节点和新英格兰10机39节点系统中进行的仿真结果验证了所提出的暂态稳定指标的准确性.     

基于广域量测的电压稳定在线监测方法

利用电压稳定在线监测系统进行在线预警,是电压稳定在线监控系统的重要组成部分。该文根据单电源简单传输系统模型,提出一种在线监测静态电压稳定性的负荷裕度指标,它可准确地反映节点的负荷裕度,能给出运行点是否位于系统PV曲线上半支或下半支的信息。对多机系统中的负荷节点及联络节点构造单电源功率传输等值系统,等值电源的电压幅值能基本保持恒定;利用广域量测系统,测量计算单电源功率传输等值系统参数及负荷裕度指标。在改进的IEEE 50机测试系统上仿真表明,提出的电压稳定在线监测方法能很好地反映负荷裕度,捕捉到电压稳定薄弱母线。     

基于历史数据聚类分析的暂态功角稳定故障筛选

大电网中有上千个暂态稳定故障,若对每个故障分别进行暂态评估,难以满足在线评估对时间的要求。为了满足电网在线暂态安全稳定评估快速性的要求,提出了一种基于电网运行历史数据聚类分析的暂态功角稳定故障筛选方法。基于历史数据中的电网运行方式和暂态功角稳定评估结果,提取关键特征量,通过计及稳定模式的矢量量化方法确定聚类数和初始聚类中心,采用K中心点算法对聚类中心进行优化。针对分类后暂态功角稳定的考察故障快速估算其暂态功角裕度,最后得到包含暂态功角失稳和估算裕度低于门槛值的故障组成的用于暂态稳定分析计算的严重故障集。通过对实际省级电网运行历史数据的聚类分析,验证了所述方法的有效性和实用性。     

Genetic algorithm-based method for contingency screening in power systems

This paper proposes an application of genetic algorithm (GA) to contingency screening in power systems. The contingency selected by the GA-based screening method is the double line outage which has the risk of causing transient instability. Generally, the contingency screening problem including multiple outage can be interpreted as the combinatorial optimization one for searching the combination of single outages which makes the system insecure. Therefore, GA which is one of the probabilistic searches for combinatorial problems, is applicable for such contingency screening problems. In the GA-based contingency screening method, a double line outage is represented as a chromosome. The fitness of the chromosome for environment is defined by using the transient energy function of power systems. The new procedure for avoiding the loss of important outage during contingency screening is developed and embedded in the proposed method by using the theorem of schema for GA. The validity of the proposed method is confirmed by applying it to a 6-machine 30-bus 40-line system. The result shows that the GA-based contingency screening has the potential for practical use.     

大规模电力系统暂态稳定性实时仿真及快速判断

在使用电力系统经典模型和分段线性化的基础上,本文利用隐式梯形积分规则并结合矩阵求逆运算的松驰方法,推导出一种电力系统暂态稳定性数值仿真及快速判断方法。理论分析及算例表明,这种新方法非常简便快速,有望成为大规模电力系统暂态稳定性实时仿真和分析工具。