基于损耗最小化的南方西电东送通道功率优化分配实用方法

为降低西电东送电网运行过程中的输电损耗,采用理论解析法和仿真计算相结合的方法对网损最小化的西电东送通道功率优化分配策略进行研究。基于等网损微增率原则对不同直流输电通道的功率优化分配关系,确定各直流输电通道的最优功率占比;在不同直流通道功率最优分配的基础上,通过电力系统分析计算软件对交流和直流通道送电功率的合理分配关系进行寻优计算。通过分步实施的寻优策略,将多个输电通道功率优化分配的多变量优化问题简化为单变量优化问题。基于进退法、黄金分割法等一维搜索方法,可通过较少的寻优次数确定最优的输电通道功率分配方案。实例表明,提出的输电通道功率优化策略具有较强的实用性和可操作性,可为电网运行方式安排和经济运行提供重要参考。     

异步联网的交直流输电网损在线优化方法及其在南方电网的实现

云南电网与南方电网主网将在2016年实现异步联网。云南电网通过多个直流输电系统与南方电网主网相连,南方电网主网内仍然是一个交直流并联的输电网络。随着送电规模的扩大,降低网损已十分必要。目前的交直流电网的降损优化方法,已无法满足异步联网后交直流混联电网的需求。为此文章根据云南电网与主网异步互联之后的网架结构,建立了异步联网下交直流混联电网的网损优化模型,考虑了交直流潮流、送电功率、断面限制等约束,采用拉格朗日乘子法得到优化模型的最优解条件。从异步互联的直流输电通道和主网内交直流并联电网的直流输电通道2个方面,分析最优解条件的物理意义,提出网损最优的等微增率条件。结合已有的潮流分析计算工具,提出适用于大区电网规模的实用计算方法。选择南方电网2016年算例分析了直流功率调整对潮流和网损的影响,并进行了网损优化计算。计算结果表明,通过调整直流输送功率,在保持送电功率不变的条件下,可以有效降低系统网损。     

云南电网外送交直流潮流最优分配研究

云南电网是中国西电东送能源战略的重要组成部分,"十二五"期间拟将建成五回直流,形成一个大型的交直流混合输电系统,不同的交直流输电通道的功率分配,将产生不同的输电损耗。为使潮流分布更为合理,实现减少输电损耗、实现节能降耗的目的,建立了交直流输电最优损耗模型,并采用粒子群优化算法(PSO)计算交直流通道潮流的最优功率分配。优化后南方电网网损下降约1%～6%,效果明显。     

南方电网“西电东送”通道损耗特性及影响因素

为进一步挖掘电网节能潜力并为后续电网发展提供指导,基于南方电网"西电东送"发展历程及历年线损的统计分析,从时间、交易构成、输电通道等维度对直流输电通道、交流输电通道及整个南方电网"西电东送"通道线损率的变化趋势进行对比分析,对南方电网"西电东送"通道的损耗特性进行全面总结。采用成功关键分析法对南方电网"西电东送"通道损耗的关键影响因素进行分析和辨识,指出电网运行管理和直流输电通道的线损特性是整个"西电东送"通道损耗的关键影响因素。结合南方电网"西电东送"发展技术路线,提出了进一步优化未来直流工程关键技术指标等降损工作重点。     

西电东送输电通道损耗最小最优功率分配方法

西电东送是我国的重要能源战略,其运行方式及各输电通道的功率分配不同,会产生不同的输电损耗。为了更有效地降低线损率,建立了西电东送交直流输电最优损耗模型,采用序列二次规划（SQP）优化算法,获取各交直流通道的最优功率分配。全年线损率优化计算结果为5.2%,比全年线损率普通方法预测结果5.76%有明显的下降。     

大型交直流并联输电网网损优化理论及其在南方电网中的实现

交直流并联电网的网损优化问题与传统无功优化问题有很大不同,纯交流电网主要通过合理配置系统无功以降低网损,而交直流并联电网则是通过调整直流功率改变有功潮流分布,从而实现降低全网网损。尤其对于远距离、大容量、交直流并联送电的南方电网,调整交直流潮流分布降低主网网损则具有更加重要的意义。然而实际运行中主要依靠经验调整交直流潮流,亟需一种能够指导交直流输电网损优化的理论方法和适用于大规模系统的网损分析工具。该文系统分析交直流潮流分布影响网损的机理,提出相应网损优化最优潮流模型和最优等网损微增率原则。同时提出适用于大区电网规模的实用计算方法,在保留系统完整拓扑模型基础上实现算法的高准确性、稳定性和快速性。所提出的交直流并联电网网损分析理论和实用方法,已经应用于南方电网实际调度运行工作,并取得了较大的降损效益。     

直流输电系统网损研究

为进一步降低直流输电系统的网损,提高直流输电系统的经济性,有必要对直流输电系统的网损进行定量计算。直流换流站网损的计算是直流输电系统网损计算的难点。基于IEC 61803标准提出了换流站各电气设备损耗的计算方法,对不同运行方式下、不同负荷水平下的换流站运行损耗进行计算。计算的原理是分别计算换流站内各设备的损耗,然后总加起来得到换流站的总损耗。采用Visual Basic 6.0编制了换流站损耗的计算软件,结合实际的直流输电工程计算其换流站损耗,发现换流站的损耗主要来源于阀和换流变这2个设备,整流站的总损耗大于逆变站的总损耗。     

交直流迭代法求解含网损节点边际电价

直流最优潮流计算节点边际电价的方法已经很成熟,但由于其对电力系统进行简化计算,因此,优化结果与实际运行情况不符。采用交流最优潮流计算节点边际电价,目前工程实用化并不广泛。为此,提出交直流迭代求解含网损节点边际电价。该方法采用直流最优潮流模型进行有功经济功率分配,采用交流模型计算精确潮流和网损。两者交互迭代,直到收敛后采用转置雅可比矩阵法计算网损微增率,结合直流最优潮流得到的节点边际电价计算含网损的节点边际电价。通过IEEE14节点和IEEE118节点算例验证了所提出的方法的可行性,并分析了参考节点对该方法的影响。算例计算结果表明该方法经济意义和物理含义明确。计算简单,适合工程应用。     

发电权交易增量网损计算及分摊方法

在当前输配电价机制下,发电权交易引起的系统损耗变化将对电网企业的经济利益产生影响,需明确交易主体的网损责任并对电网公司进行合理的补偿。为解决该问题,通过对现行发电权交易网损补偿方法的阐述,分析了其存在的主要问题。针对中国以年度交易为主的发电权交易方式,基于计划电量调度模式,提出一种发电权交易年增量网损电量的计算及分摊方法。该方法根据有、无发电权交易运行方式下系统网损功率的变化计算增量网损功率,依据发电权交易替代方所在节点微增功率、被替代方所在节点微减功率所引起全网损耗的变化进行增量网损功率的分摊,最后,选取全年若干典型方式实现年增量网损电量的计算和分摊,并结合2009年国内某电网的发电权交易进行了实例分析。通过与现行网损补偿方法的对比分析,表明文中方法确定的各交易主体网损责任与其实际对电力系统网损的影响程度相吻合。     

一种综合考虑全网和局部的网损优化方法

随着我国电网建设规模的不断扩大,运行节点日益增多,导致电力系统计算分析的数据量剧增。电力系统在保证安全运行的同时,对其运行的经济性也提出了越来越高要求,传统的电网网损计算分析方法已经不能满足电网当前的发展需要。首先探讨了当前电网网损优化方法中存在的问题,提出利用最优潮流计算方法先进行网损全局优化,其次进行局部优化分析,再进行全局网损的二次优化分析的思路。最后在理论方法的基础上结合可视化技术,设计并编制了可视化网损优化分析软件,并通过甘肃电网的实际应用验证了此方法的可行性和有效性。     

混合多端直流输电系统的损耗优化控制

为解决混合多端直流输电系统采用下垂控制时,不能在任意功率下运行在最优工作点的问题,提出了损耗优化控制策略。此控制策略分为两层:上层为优化控制,根据混合多端直流输电系统不同的注入功率计算下垂控制参数;底层为下垂控制,以实现对功率变化的快速调节。此控制策略在实现混合多端直流损耗最小的同时,也考虑了电网换相换流器逆变站最小熄弧角的限制,因而实现了混合多端直流输电系统的稳定与经济运行。为验证所提控制策略的有效性,建立了混合六端直流输电系统模型,首先根据提出的优化算法计算了此模型的稳态优化结果,然后在PSCAD/EMTDC中进行了仿真验证。在功率波动、通信故障情形下的仿真结果表明,所提损耗优化控制策略的降损效果与理论计算结果一致,并且满足系统约束,使混合多端直流输电系统不仅在送端功率变化时有良好的损耗优化效果,而且在通信故障时仍然能保持稳定运行。     

基于量子粒子群算法的电力系统无功优化

量子粒子群算法是以粒子群中粒子的收敛特性为基础,依据量子物理理论提出的,改变了传统粒子群算法的搜索策略,可使粒子在整个可行解空间中搜索寻求全局最优解.首次将量子粒子群算法用于电力系统无功优化中,以网损最小为目标函数,在IEEE30节点系统上进行测试,通过仿真测试以及不同算法优化结果的对比,表明基于量子粒子群(QPSO)...     

基于最优潮流理论的MMC-MTDC直接功率控制策略

为了降低多端直流输电系统中电网三相不平衡故障对系统直流电压、功率调节的准确性和快速性的不良影响,基于最优潮流控制理论提出一种直接功率控制策略。首先分析系统损耗对网络潮流的影响,提出无需知道网络参数的最优潮流优化方法,得出期望功率参考指令;然后在对模块化多电平换流器瞬时功率特性分析的基础上,以消除电网不平衡时直流电压波动为目标设计直接功率控制器,针对故障电压降落和交流侧负序电流对功率参考指令进行修正,并采用前馈解耦控制直接建立功率与电压的关系。最后在PSCAD仿真平台上搭建四端直流输电系统,结果表明该控制策略在稳态和暂态故障情况下都可实现系统潮流最优分配和直流电压稳定的目的。     

深度学习驱动的电网无功-电压优化控制策略模型

在应用深度神经网络的基础之上,提出一种对电网网络损耗进行有效评估与优化的方法。该方法通过神经网络寻求电网中无功补偿设备、变压器的运行状态与系统网络中网络损耗的内在联系,再结合改进遗传算法对其优化,实现在线快速调节控制。方法解决了电网使用传统最优潮流计算求解非线性混合变量规划时存在的收敛性问题,文中放弃了使用潮流分布数据采用节点电压数据替代实现降维的同时保证电力系统中全局响应信息,采用佳点集抽样样本优化神经网络训练的效果,并改进传统遗传算法提升搜索的全局性或收敛的速度,最后本章通过IEEE30节点系统对本套方案进行仿真验证,证明了改进方法的有效性。     

基于直流潮流的网损微增率算法

介绍了一种基于直流潮流的网损微增率新算法直流雅可比矩阵法,该方法以直流潮流为基础,引入虚拟网损负荷变量并构造出带有松弛负荷变量的有功不平衡方程雅的可比矩阵,在解潮流过程中只需求解n阶矩阵的转置矩阵,即可获得各个节点的网损微增率。算例表明,直流雅可比矩阵法在计算速度和优化结果等方面都具有很大的优越性。     

基于最优潮流的多端柔性直流输电系统控制策略

在考虑风功率预测的多端柔性直流输电系统中,通过对交直流系统进行多目标潮流优化,将优化得到的各换流站有功功率和直流电压作为最优参考值,结合广义下垂控制对各换流站的控制系数进行调整,从而对多端柔性直流输电系统中各换流站的控制策略进行优化。同时,利用MATLAB对考虑风功率预测的多端柔性直流输电系统进行控制策略优化,对多种情况下的潮流结果进行分析比对,验证该控制策略优化方法的有效性。