具有FACTS设备的电力系统无功补偿优化

本文介绍了一种考虑ＦＡＣＴＳ设备ＳＶＣ与常规补偿设备相结合的电力系统无功补偿优化方法,建立了以年电能损失费用与折合为等年值的新增无功补偿设备的投资费用 最小为目标,同时考虑三种不同运行方式的数学模型,求解方法采用非线性规划中的共轭梯度法,具有较好的收敛性。算便结果表明,上述方法技术上是可行的且具有较大的经济效益。     

并联储能型FACTS元件对连锁故障的影响

随着电网建设的发展,电网的元件数量与日俱增,结构也日益复杂,这对电力系统的安全运行与控制是一种挑战。大电网之间的相互联系使得供电可靠性在得到一定保障的同时也会出现将局部故障迅速传播到区域电网甚至是全国电网从而引发连锁故障的情况。研究了并联储能型FACTS元件在连锁故障发生时所能起到的作用,在电力系统分析综合程序中采用节点注入电流法建立其暂态的用户自定义模型。仿真结果表明并联储能型FACTS元件能够起到在一定程度上减少切机切负荷等控制量,抑制连锁故障持续发生的作用。     

FACTS元件对距离保护产生的影响分析

灵活交流输电系统(FACTS)装置如统一潮流控制器(UPFC)、晶闸管可控移相器(TCPST)、晶闸管可控f}5联电容补偿器(TCSC)和储能元件等设备的装设将对继电保护尤其是距离保护产生很大的影响。文中分析TCSC、UPFC、TCPST和储能元件对距离保护产生影响的决定性因素。     

复杂电力系统连锁故障的风险评估

电力系统中的连锁故障是一种发生概率低但后果严重的事故,严重的连锁故障可能导致大面积停电甚至整个系统崩溃。文章提出了一种复杂电力系统连锁故障的风险评估方法,模拟连锁故障的一般发展过程,将事故发生概率及后果联系起来,提出了量化的风险指标,能发现系统运行中更深层次的问题,暴露安全隐患。以此为基础开发了基于风险理论的电力系统连锁故障风险评估软件,并以美国东北部 NPCC 48机测试系统为例验证了该方法的先进性和有效性。     

电网连锁故障的概率分析模型及风险评估

按照连锁故障发生、发展的物理过程,并结合各个阶段事件的概率特点,建立了一种电网连锁故障的概率分析方法,对连锁故障的各个环节进行了详细的概率描述。通过对连锁故障过程的模拟,用节点电压越限、出现孤立负荷等指标对连锁故障进行风险评估,找到系统的薄弱环节。采用根据以上理论编写的电力系统连锁故障模拟及风险评估软件,对IEEE 39节点系统进行了算例演示,进一步说明了所提概率分析模型和风险评估方法的合理性。     

基于博弈论的电网新技术设备选择策略研究

随着新能源发电规模的增加和能源供需广域平衡需求的日趋迫切,电网对柔性交流输电技术（FACTS）提出了更高的需求。各种FACTS设备都可提升电网稳定性,如何选择最优方案成为一个新的问题。博弈论的发展为FACTS设备的方案选择提供了新的解决途径。通过提出设备选择指标,并利用博弈论对各权重指标进行博弈,得到更加合理的权重值,构建评价体系模型,对FACTS设备中的统一潮流控制器（UPFC）、可控串补（TCSC）以及新增输电通道3种方案进行比选。最后,通过在某地区电网新技术设备选择中进行实例应用,得出最优方案。     

基于风险评估的电力系统连锁故障协调控制模型

分析连锁故障中预防控制和阻断控制的互补性,从降低大停电风险的角度,建立了基于风险评估的连锁故障协调控制模型。首先,综合考虑线路自身故障、潮流转移、隐性故障以及天气因素的影响,求取连锁故障风险。其次,将协调控制表述成一个基于风险指标的优化问题,并根据故障环节的风险重要度确定阻断控制的实施位置,建立连锁故障协调控制模型。最后,算例分析表明,连锁故障协调控制模型能够有效协调预防控制和阻断控制,并根据不同天气状况给出具有最大性价比的控制方案,该方案相比纯预防控制和纯阻断控制能够有效兼顾安全性和经济性的需求,为防御决策提供重要参考。     

电力系统连锁故障预测初探

近年来,连锁故障已成为引发电力系统大范围停电事故的重要诱因,有效预测可能出现的后续故障对于预防大停电事故的发生具有重要的研究价值。文章在深入分析连锁故障初期演变规律的基础上,提出了一种可进行后续故障预测的方法,它可有效计及前后故障之间的相互影响和连锁故障的累积效应,快速预测可能出现的后续故障。文中所作研究是为寻求预防大停电事故的有效方法的有益尝试。     

电力系统连锁故障研究综述

大停电事故的发生、发展过程通常表现为连锁故障,如何应对灾难性连锁故障、提高电力系统可靠性是目前电力系统运行与发展的主要任务之一。分析多重故障、相继故障和连锁故障的特点关系,对连锁故障进行定义。分析连锁故障的主导模式及其特点,包括过载主导型、配合主导型和结构主导型,并将大停电事故按照连锁故障机理进行分类。总结归纳连锁故障模型和控制的研究现状,提出电力系统在连锁故障仿真、连锁故障预测和连锁故障控制方面需要进一步突破的关键技术问题。     

基于渗流和风险理论的电力系统连锁故障分析

基于渗流理论结合电气性质研究连锁故障发展机理,探索故障发展路径。首先构建了支路故障渗流概率模型,结合支路健康度指标、重要度指标综合得到支路故障停运概率模型,可以辨识正常运行状态下系统脆弱支路、预测故障运行状态下系统故障支路。其次,构建了系统连锁故障路径综合后果指标,结合路径发生概率构建路径风险评估模型,全面诊断分析连锁故障可能发展路径。最后,以IEEE 39节点系统的算例验证了所述方法的有效性。     

FACTS设备在粤港电力系统中的潮流控制作用研究

本文首先讨论了FACTS设备在电力系统中正常工作方式下和紧急工作方式下的多种灵活的控制作用。当前正在中国的电力行业中在力推广FACTS技术。文中通过算例表明,在粤港电力系统中适当的位置装设UPFC设备可以提高特定电源的利用率,同时可以通过不同的路径改善系统的性能。     

含SVC和TCSC电力系统小干扰电压稳定性的雅可比矩阵行列式符号比较法

在考虑发电机组及其调节系统、负荷、SVC和TCSC动态过程的情况下,列出了系统的线性化微分方程和代数方程.得出了消去代数方程后的系统线性化微分方程组系数矩阵不出现正实特征值的必要条件为:两种潮流雅可比矩阵的行列式应其有相同的符号,这一条件可以作为小干扰电压稳定性的判据.从理论上来说,它的结果与特征值分析方法一致,而所需要的计算工作量却大大减少,并避免了QR法计算特征值可能产生的数值问题.文中给出了113机542节点西北电网的计算结果.     

含SVC和TCSC电力系统小干扰电压稳定性的雅可比矩阵行列式符号比较法

在考虑发电机组及其调节系统、负荷、SVC和TCSC动态过程的情况下,列出了系统的线性化微分方程和代数方程。得出了消去代数方程后的系统线性化微分方程组系数矩阵不出现正实特征值的必要条件为：两种潮流雅可比矩阵的行列式应具有相同的符号,这一条件可以作为小干扰电压稳定性的判据。从理论上来说,它的结果与特征值分析方法一致,而所需要的计算工作量却大大减少,并避免了QR法计算特征值可能产生的数值问题。文中给出了113机542节点西北电网的计算结果。     

复杂电网连锁故障预测

分析近年来发生的连锁故障案例得出:故障过程中常伴随母线低电压和线路过载问题,且它们对事故发展起到关键的推动作用。针对这一特性,提出一种连锁故障预测方法,在事故发生后计算系统潮流以判断节点电压波动及线路的过负荷情况并依判据切除相应元件,预测出连锁故障的序列事件,为事故对策做好准备,从而有利于减小大停电发生事件概率,缩小事故影响范围。     

基于脆性风险熵的电力系统连锁故障预测

为研究电力系统连锁故障机理并对连锁故障传播路径进行辨识,从复杂系统的脆性角度出发,提出了线路之间脆性风险熵的计算方法,选择与故障线路脆性风险熵较大的线路作为下一级故障线路,提出了基于脆性风险熵的电力系统连锁故障预测模型。连锁故障的实质是电力系统中脆性源被激发后的脆性传播过程,随着故障的传播,元件间脆性风险熵呈增长趋势。新英格兰39节点系统的仿真结果表明,脆性风险熵的变化趋势可以为运行人员制定防御策略提供量化参考。     

电力系统连锁故障快速风险评估模型研究

为了提高电力系统连锁故障风险评估的快速性,解决现有模型难以实现在线应用的问题,提出了一种基于危险支路集的快速评估模型。该模型利用双向搜索算法搜索出开断支路两端点间的前K则最短路径,以确定支路开断后潮流转移的范围;综合考虑支路潮流增量、潮流越限程度两方面因素定义了危险支路判据,以便在前K则最短路径的基础上快速识别易引起连锁故障的支路,确定下一步安全分析的对象。通过上述两步骤缩小了每一故障环节的安全分析范围,提高了整体的风险评估速度。IEEE 39节点系统的仿真实例证明该模型具有较快的风险评估速度以及较高的评估精度,易于实现在线应用。     

基于输电断面识别的电力系统连锁故障风险评估模型

提出了一种改进的电力系统连锁故障风险评估模型。该模型综合考虑了线路故障概率的泊松分布特性以及实时潮流大小的影响,给出了线路停运概率的直线分段拟合计算方法。通过分析连锁故障对供电方和用电方的双重影响,采用母线低电压、潮流相对转移量、系统相对失负荷量作为连锁故障的后果评估函数。所提算法在连锁故障的某一环节选定后,利用有功增加因子先识别剩余网络中相对于该故障环节的输电断面,再在输电断面所含支路中选择下一故障环节,避免了全网遍历搜索。最后对IEEE 39节点系统进行了仿真分析,证明了该方法的有效性。     

电网连锁故障防治策略初探及连锁过载识别方法研究

本文就电网连锁故障的防治问题以相继开断为原则分别对相继开断预想事件的预测策略以及防治策略进行了初步探讨。针对电网连锁过载的识别,讨论了两种补偿法并对这两种方法的应用前景进行了讨论,认为追加电流源补偿法更适合于电网连锁过载的识别,然后进一步导出了追加电流源补偿法在保持网络准确参数条件下的补偿系数,并通过算例演示证明了该方法的有效性。     

电力系统连锁故障评估综述

比较全面地对系统连锁故障发生、演化机理以及预防措施进行了综述。首先阐述了连锁故障发生原因和产生机理;其次从系统宏观和微观物理特性的角度将故障模型分为基于复杂网络理论和基于电力系统理论两大类。对连锁故障模型进行详细分析,给出了不同模型的实现方式以及存在的缺陷,并进一步指出了由于电网所具有的存在复杂性和演化复杂性,使得准确对连锁故障的演化机理进行研究存在较大困难。最后提出了预防及缓解大停电事件的有效方法和途径。     

用FACTS技术提高电力系统静态负荷裕度能力

以连续潮流法为工具,研究静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)以及可控串联电容器补偿(TCSC)3种柔性交流输电(FACTS)器件对系统静态负荷裕度提高能力的影响,建立了SVC、STACTOM和TCSC用于潮流和稳定分析的模型。介绍了用节点参与因子和支路参与因子作为指标,选择并联补偿设备和串联补偿设备最佳安装地点的模态分析法。IEEE 14节点系统实现的算例表明:3种装置都可以提高系统静态负荷裕度,但影响程度不同。