满足多种约束条件的最优PMU配置方法

针对现有相量测量单元(PMU)最优配置方法无法同时考虑多种约束条件的问题,提出了一种基于改进模拟退火算法的满足多种约束条件的最优PMU配置方法.该方法能够在同时考虑已安装PMU、对电网中的重要环节进行直接监测及特定输电线路退出运行的情况下,广域测量系统(WAMS)仍然保持对全网完全可观测等多种约束条件的同时,以最少数量的PMU实现对整个电网的完全可观测.给出了该方法在国内某省级电网的应用实例.实际应用显示,该方法在需要考虑分阶段安装PMU及电网拓扑改变的情况时具有良好的适应性.     

PMU在电力系统中的优化配置方法

相量测量单元（PMU）已广泛应用于电力系统状态估计、系统监测和稳定评估.PMU的优化配置问题是当前电力系统相量测量技术的一个重要问题.在深度优先搜索法的基础上,通过改进寻优规则,并考虑发电机、负荷以及网络结构等因素的影响,提供一种较为简便的方法实现该问题的求解.利用IEEE 14,IEEE 30等系统中的验证结果表明,改进算法可以较少的PMU安装数量实现电力系统的可观.     

基于广域测量系统的电力负荷建模方法

针对基于传统量测的负荷建模方法存在的问题,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的负荷建模方法.该方法以WAMS记录的相量测量单元(PMU)安装节点处的电压相量为现场实测数据,可在电网中PMU布点情况不满足系统可观的条件下对电网中的任意负荷节点建立模型,并采用克隆选择算法(CSA)辨识出节点负荷模型的参数.将该方法应用于IEEE 39节点系统中,辨识结果显示,提出的基于WAMS的负荷建模和参数辨识方法具有较快的收敛速度,所建立的负荷模型能够很好地拟合负荷实测信号.该方法能够为电力系统仿真计算提供高精度的负荷模型.     

基于改进免疫算法的PMU多目标优化配置

为保证配置同步相量测量单元（PMU）的安装数目最小,且系统的N-1量测可靠性尽量高,以实现电网最大的网络结构可观测性,对PMU进行多目标优化配置。将经改进的免疫算法与帕雷托（Pareto）分类排序技术相结合,完成对进化个体解的评价,采用模糊集理论提取出最优折中解,并通过非一致性变异操作来提高免疫算法的性能。IEEE-3...     

基于压缩感知的电网传输线故障定位方法

文中提出了一种基于压缩感知稀疏重构技术的广域故障定位方法,用于准确定位传输网络中的单故障和双故障位置.与早期传统的故障定位方法不同,该方法只需要通过相量测量单元(PMU)在数量有限的节点中测量即可实现故障定位.测量得到的电压相量和电网的阻抗矩阵产生一个欠定方程组,可以通过压缩感知稀疏重构的方法求解.重构得到了一个稀疏故障电流矢量,通过其中的非零元素判断可能的故障区域.对于没有故障的区域,可以由PMU测量到的电流相量计算相邻节点的电压,然后用新计算的电压和PMU测量值确定故障线路.利用替代定理和最小二乘法计算发生故障前后的节点电压变化量和故障线路两端的电流变化量.文中针对几种典型的故障类型,基于压缩感知和改进的传输线方程精确估计故障位置,消除了复杂的数学迭代过程,进一步提高了故障定位精度.应用PSCAD仿真软件在IEEE39节点系统上进行算例仿真,对故障定位算法进行了测试研究,验证该算法可以实现常见故障的精确定位.     

宽频域谐波谐振监测装置优化配置

近年来,宽频谐波谐振成为危害电力系统安全稳定运行的重要问题之一。为构建宽频域谐波谐振监测系统,提出一种基于电网拓扑结构的监测装置优化配置方法。首先,从谐波谐振可观性的角度定义综合节点关键度;然后,在保证电力系统关键线路发生N-1故障仍全网可观的前提下,以监测装置配置数目最低以及关键度最高为目标,构建0-1整数规划数学模型,并利用改进二进制粒子群算法求解模型得出最优配置方案;最后,通过IEEE 14、IEEE 30节点系统的仿真试验,验证所提算法的可靠性和经济性。     

一种基于PMU数据特征提取的FCM聚类方法

相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的广泛应用给电力系统带来了海量的数据.大量数据传输不仅易造成通信网络拥塞,而且不利于PMU数据的高效处理.为降低海量高维PMU数据处理的复杂度,利用随机矩阵理论,首先给出了一种基于线性特征值统计指标的PMU量测数据特征提取的方法;然后将获得的特征数据...     

基于固定采样频率的相量精确测量算法

离散傅里叶(DFT)算法是电网实时运行系统中进行相量测量的基本算法.由于相量测量装置(PMU)对相量测量同步性的要求,其采样频率应保持为常数,当系统频率变化时,相量的计算会出现误差.笔者分析了采样频率固定而系统频率发生偏移时的相量测量误差的变化规律,指出相角的测量误差与数据窗中相量参考点的选择有关,并提出一种利用系统频率对相量进行校正的新方法.仿真实验的结果表明,该方法可以使相量的测量误差大大降低.     

μC/OS-Ⅱ在同步相量测量单元的应用研究

同步相量测量单元(PMU)是广域测量系统(WAMS)中关键设备之一。介绍了基于DSP(TMS320LF2407A)而开发的PMU具有多任务、实时性和高可靠性的特点,设计了PMU的硬件结构和软件结构,并在软件系统中引入实时操作系统μC/OS-Ⅱ。重点详述了μC/OS-Ⅱ在该系统中的移植与应用。     

采用改进模糊C均值法的电网故障元件定位

基于WAMS的实时测量信息,提出了利用改进模糊C均值法对广域测量信息构成的样本进行最优分类,从而定位出故障元件及故障区域的方法。仿真结果表明,该算法具有更好的全局寻优能力及寻优稳定性,在相量测量单元(PMU)测量数据含有噪声的情况下,能精确、方便、迅速地定位故障元件及故障区域,而且算法运行时间能满足广域自适应后备保护的时限要求。     

基于同步相量测量单元的观测线性化追踪目标 励磁控制策略

为了进一步改善电力系统的暂态稳定性,结合同步相量测量单元（PMU）和观测线性化追踪目标控制理论,推导出了基于同步坐标系和参考机坐标系的多机电力系统观测线性化追踪目标励磁控制规律。该控制策略利用PMU测量得到的系统实时运行状态量实现了状态方程线性化,从而可以对励磁控制器进行线性最优控制设计,避免了非线性系统局部线性化的不精确性和精确线性化时系统模型设计的复杂性,适合于在线应用。仿真结果表明,该控制策略较之非线性最优励磁控制能更好地提高电力系统的暂态稳定性。     

考虑源-荷波动的电力系统灵活性运行域研究

为了评估电力系统应对和响应不确定因素的能力，以系统的源-荷波动作为研究对象，提出电力系统灵活性运行域（PSFOR）的概念，即在保证一定灵活性运行水平下电力系统所能接受的最大不确定性因素波动范围. 在此基础上，阐述灵活性运行域的边界和应用范围，并构建包含源-荷波动区间和运行经济性的数学优化模型，提出极限场景法（ESM）和基于列和约束生成的鲁棒优化算法（CRO）对模型进行求解. 通过对6节点系统和IEEE RTS-39节点系统进行仿真计算验证所提算法的合理性和有效性，并将平均值和标准差作为灵活性运行域的评价指标，进一步分析各种灵活性资源对运行域的影响. 结果表明，灵活性运行域可以有效反映系统的运行状态和接纳的不确定性范围，能够为电网的规划和调度运行提供一定的理论指导.     

高占比新能源电源接入区域电网的无功优化策略研究

从高占比风电、光伏接入电网运行的安全性和稳定性等方面综合考虑,建立了以电压偏移量和网损最小为目标的无功优化模型。利用MATLAB软件对风电、光伏电站接入IEEE-33节点系统进行无功优化仿真分析,采用多目标粒子群（MOPSO）算法进行无功优化调度方案求解。基于Pareto前沿解的MOPSO算法可为决策者根据不同需求提供方案,并且同时达到提高测试系统的电压稳定性、降低网损的目标,验证了所提优化策略的有效性。     

计及补偿地点的DNSGA_Ⅱ多目标无功优化

考虑电压/无功灵敏度分析法确定的无功补偿位置,提出一种DNSGA_Ⅱ多目标无功优化方法.该方法采用自适应的交叉、变异概率,保留了种群的多样性,同时减少排序群体数目,从而减少程序运行时间.IEEE 33节点和IEEE 30节点算例系统的仿真结果表明,算法具有良好的全局搜索寻优性和收敛能力,能够有效地改善系统运行质量.算法所得的Pareto最优解允许决策者依据个人偏好选择最优方案,提高了决策的灵活性和自主性.     

基于提高系统可观测性和状态估计精度的PMU配置

WAMS和SCADA系统共存,是当前电力系统发展的必然趋势.因此PMU布点问题成为当前必须面时和解决的问题之一.从利用PMU量测提高状态估计精度和状态方程数值稳定性两方面出发,同时兼顾系统的可观测性,提出一种新的PMU配置方法.在传统SCADA量测系统的基础上,部分安装PMU量测形成混合非线性量测模型,分析比较PMU配...     

Evaluation of commutation failure risk in single- or multi-infeed LCC-HVDC systems based on equivalent-fault method

In single- or multi-infeed line-commutated converter-based high-voltage direct current (LCC-HVDC) systems, commutation failure (CF) induced by alternating current (AC) faults may lead to serious consequences. Considering the randomness of fault occurrences, an accurate evaluation of the CF risk (CFR) from the system point of view becomes necessary in power system planning and operation. This paper first provides a definition of the CF severity (CFS) index corresponding to an AC fault. Then, on the basis of electromagnetic transient (EMT) simulation, an approach to calculate the CFS index considering the randomness of fault-occurrence time is presented. A novel equivalent-fault method is further put forward to make the EMT simulation scalable to calculate the CFS index in terms of a fault occurring in a large-scale receiving-end grid. Thereafter, the CFR index is introduced, which is defined as the sum of the products of the CFS index of each AC fault and the corresponding fault rate. Finally, the proposed method is verified on the modified IEEE 9-bus and modified IEEE 39-bus systems using PSCAD/EMTDC.     

适用于长距离输电网络的通用电压崩溃指标

首先提出一个广义电压崩溃指标（Generalized Voltage Collapse Index,缩写为GVCI）,定义为含有大容抗的长距离辐射型输电系统（架空线或海底电缆）距离最大稳定极限负荷的当前负荷裕度．GVCI为瞬时值,可用于保护和控制装置的整定,通过相量测量单元（PMU）所提供的局部测量值实现控制和保护功能．用一个简单的两母线双回线系统对所提出的GVCI指标的有效性进行了测试,通过扩展GVCI,用解析方式分析有载调压变压器（OLTC）的运行对电压崩溃的影响;并将GVCI与分析电压崩溃时常用的L指标进行了比较,讨论GVCI在地理位置偏远的风力发电场的可能应用．     

基于广域测量的系统电压崩溃点预测

许多文章对电力系统电压崩溃问题进行了研究 ,其中潮流分析的方法是最常见的 ,大都是以Q -V曲线为基础。近些年 ,越来越多的人认识到电力系统电压稳定问题是一个动态问题 ,而电压崩溃点是可以提前预知的。随着GPS(全球定位系统 )和PMU(向量测量单元 )的进一步应用 ,广域测量技术应用范围越来越广 ,其用在电力系统电压崩溃点的预测也将成为必然。本文以广域测量技术为辅助手段 ,根据功率边缘的概念 ,使用电压崩溃预测器来预测系统中电压崩溃点的位置     

风电运行风险与备用协调优化的调度方法

风电功率的预测误差体现了风电的随机性,风电的波动性描述了风电出力在指定时空尺度上的逐点变化特性。针对风电功率预测误差和风电功率波动所需的备用容量,通过对风电的随机性、波动性分析应对,建立风电备用需求新模型。根据风电备用需求与系统运行备用之间的关联关系,定义了风电运行风险,并在此基础上构建了风电运行风险与备用协调优化的调度模型,在模型中采用惩罚的方式对因系统为风电提供的运行备用不足所造成的失负荷成本和风能浪费成本加以考虑。通过修订后的IEEE 6节点和118节点系统算例的仿真计算,验证了模型的正确性和有效性,为更大限度、更经济、更安全的利用风电功率提供了一种决策支持。     

基于时空协调的智能电网PMU功能实现

能观性和能控性是大系统保护的基本目标,电力系统的SCADA,PMU及其它监控设备都为这2个目标实现提供数据.从时空协调的角度分析电力系统的控制问题,认为PMU提供某个尺度上(例如:10 ms时间尺度以及220 kV以上变电站空间尺度)观察和控制电力系统的基本数据;并分析智能变电站PMU功能的实现,给出基于PMU的广域保...