考虑发电出力调整的最近电压稳定临界点求取方法

对求取最近电压稳定临界点问题,同时考虑负荷变化的不确定性和发电机出力调整的影响,建立一种非线性二层规划问题模型。下层问题求解某个负荷变化方向上的最大负载裕度,上层问题考虑负荷变化方向的约束,寻找最近的电压稳定临界点。设计求解该问题的信赖域方法,该方法先采用内点法计算已知负荷增长方向上的静态电压稳定临界点,然后建立近似的单层线性混合整数规划模型并求解。基于信赖域方法的思想迭代逼近最近电压稳定临界点。算例分析表明了所提算法的有效性,并可找出系统静态电压稳定的薄弱区域和母线。     

最近电压稳定临界点的两层规划模型和信赖域算法

考虑了负荷变化的不确定性,提出负荷分布范围的棱锥状模型。建立了求解最近电压稳定临界点的非线性二层规划模型,提出一种求解该问题的信赖域方法。该方法先计算已知负荷增长方向上的电压稳定临界点,然后建立只有上、下界约束的近似模型,基于信赖域方法的思想迭代搜索最近电压稳定临界点,求取临界点时考虑了发电机无功出力的限制。算例分析表明,该算法收敛速度快、鲁棒性好,全局寻优能力强,并可找出系统电压稳定的薄弱区域和母线。     

考虑分级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算

提出了一种分级电压控制条件下静态电压稳定裕度的计算模型,所计算出的稳定裕度代表一次三次电压控制周期内系统由初始点到达临界点所能增加的最大负荷.该模型通过引入先导节点电压和区域无功水平的相关等式约束来反映分级电压控制作用,并引入互补约束来处理由发电机无功出力达到极限所引起的发电机节点与先导节点的节点类型转换问题.对该模型运用预测校正原对偶内点法求解,分别计算了IEEE 39节点系统在三种负荷增长模式下实施分级电压控制前后的稳定裕度,并分析了实施分级电压控制的一种特定情况下临界点时系统各先导节点的状况,计算分析结果表明了该模型的合理性.     

静态电压崩溃点的实用解法

提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度.在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到一临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点.最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性.     

计及负荷特性的电压稳定安全指标快速计算

本文提出了计算电力系统电压稳定安全指标的新算法，该算法计及了负荷特性的影响，采用参数随运行状态变化的负荷模型，以负荷中动态荷部分的有功功率最大作为临界点判据，并在网络求解中负荷采用导纳模型来克服临界点附近潮流收敛的困难。本文还给出了７节点系统和３１节点系统的算例。     

基于多负荷变化和功率再分配模式的连续潮流

本文讨论了在多个负荷变化和发电功率再分配模式下的改进连续潮流。由于电力系统各节点注入电能的变化量是由各点的负荷变化量和各发电机组之间的发电量分配方式共同决定,因而通过采用电能注入空间中的分段线性模型模拟多个负荷的变化,利用最经济的原则或其它发电分配计划确定每台发电机参与因子的发电功率再分配,模拟出注入电能的变化情况。然后运用新型改进连续潮流算法评估多个负荷变化和发电功率再分配方式对于负荷裕度的影响。最后计算结果分析表明多个负荷变化和发电功率再分配模式能够对负荷裕度和电压稳定临界点产生显著的影响。并且相比负荷、发电机按统一变化比例的变化方式,多个负荷的不同变化方式对电压稳定临界点的稳定裕度影响显著。     

基于蒙特卡罗随机选线最优潮流的电压崩溃临界点算法

提出了基于蒙特卡罗随机选线最优潮流的电压崩溃临界点算法.在最优潮流的基础上,融入蒙特卡罗随机选线以及基于负荷预测的负荷正态分布,以系统能够承受的最大负荷为目标函数,对由负荷的不确定性导致的变量随机性建立起相应的机会约束规划,采用非线性规划方法对目标函数进行优化,直接求得满足某一概率约束下的系统最大负荷.以IEEE3机9节点系统为例进行仿真,研究负荷分布和蒙特卡罗随机抽样下的支路切除对电力系统电压崩溃点的影响,计算出不同情况下的电压崩溃临界点,以此检验此模型的有效性.     

考虑负荷变化特性的电压稳定判据分析

在采用戴维南等值参数跟踪方法分析需要考虑非线性和动态元件影响的暂态电压稳定性时,通常以负荷节点的等效阻抗与该节点的网络戴维南等值阻抗相等作为暂态电压稳定的临界条件。通过电力潮流方程推演该电压稳定判据,并从理论上分析该判据在负荷以恒功率因素变化以及其他变化特性下判断系统暂态电压稳定性的适用性。明确当负荷不满足恒定功率因数变化特性时,将该电压稳定判据作为暂态电压稳定的临界条件是无效的。提出通过拉格朗日因子法,构造修正目标函数求取不同负荷特性下暂态电压稳定临界点的计算方法。最后通过2个仿真算例证明该文结论。     

一种求取静态电压稳定裕度的新方法

通过分析简单交流支路的功率负荷能力,提出了求取静态电压稳定临界点的新算法.在确定临界电压崩溃点的基础上,通过比较不同的计算裕度指标的方式,提出采用复功率差值的模来表示静态电压稳定裕度是比较合理的.本文还给出了IEEE 5 节点系统的算例.     

计及温控负荷的静态电压稳定性研究

建立计及动态恒温控制负荷的单机无穷大系统的微分-代数方程,应用延拓法和分岔理论研究负荷水平和不同负荷参数、线路参数同时变化对系统电压稳定性的影响.计算结果表明,改变恒温负荷参数KP、KI、TC、T1对系统稳定性影响极小,改变KI的值改变了τref的值,改变Gmax的值对系统裕度产生影响,改变系统临界点的位置.     

考虑风速相关性的概率潮流计算及影响分析

不同风电场之间风速的相关性会影响概率潮流计算的结果。通过对多维独立随机样本进行线性变换,得到具有任意相关性的多维随机样本,从而可计算考虑风速相关性的概率潮流;针对风电场异步发电机吸收无功的特性,提出了一种描述该特性的变系数二次多项式模型。在计及负荷随机扰动的同时,研究并分析了风速相关性的变化对节点电压概率密度和支路潮流概率分布的影响规律,以及考虑相关性后对风电场并网点无功补偿容量的配置。研究算例表明文中方法是有效可行的,考虑风速相关性可以更合理的分析评估风电场对系统静态电压和支路传输功率的影响,从而可为系统规划和运行方式的确定提供更准确完善的参考信息。     

非接触电能传输(CPT)系统频率分裂现象分析

非接触电能传输(Contactless Power Transfer,CPT)系统在工作过程中会出现频率分裂现象。论文以串联补偿的CPT系统为研究对象对系统进行建模分析,推导出了CPT系统中重要参数的方程表达式并选择负载电压作为重点研究对象。数值分析和实验结果表明,负载电压和负载功率在过耦合区内(k>kcritical)会分裂出两道脊,CPT系统工作在谐振频率(f0)和关键点(kcritical)时可以获得最大的负载电压和负载功率。     

波动负荷的闪变危害评估

波动型负荷将引起供电电压的波动和闪变,影响供电系统的电能质量.监测公共连接点电压闪变只能评估多个干扰负荷共同作用的结果,并不能比较不同负荷的危害大小.干扰负荷对供电系统造成的干扰与负荷固有特性相关,单独分析供电电压不可能评估负荷对供电系统的干扰强度,也不能够从多个负荷中鉴别出闪变干扰的来源.从负荷波形数据提取波动的电压和电流幅值,计算波动负荷的阻抗参数,给出了平稳型波动负荷的闪变危害评估方法.     

福建省风电出力特性及其对电网的影响分析

根据风电实际运行数据分析了福建省风电出力概率分布、相关性以及风电年、月、日有功出力变化规律,探讨了风电对2015年福建电网综合负荷、电力平衡和调峰的影响。研究表明,根据实际出力特性,风电对年最大负荷数值影响不大,因此从电力平衡观点来看,福建风电对全省装机容量需求没有明显的影响;然而,风电大规模投运后,反调峰引起综合负荷的峰谷差增大将导致调峰容量需求明显加大,需要进一步加以关注。     

电容器补偿无功时的谐波问题研究

在谐波负载下用电容器进行无功补偿时,会产生谐波电流严重放大、甚至引起谐振的现象。本文对该问题进行了仿真和试验研究,指出对于谐波较强的负载以及系统本身存在谐波时,若不采用改造措施,用投切电容器补偿无功功率是不合适的。     

波动负荷的闪变危害评估

波动型负荷将引起供电电压的波动和闪变,影响供电系统的电能质量。监测公共连接点电压闪变只能评估多个干扰负荷共同作用的结果,并不能比较不同负荷的危害大小。干扰负荷对供电系统造成的干扰与负荷固有特性相关,单独分析供电电压不可能评估负荷对供电系统的干扰强度,也不能够从多个负荷中鉴别出闪变干扰的来源。从负荷波形数据提取波动的电压和电流幅值,计算波动负荷的阻抗参数,给出了平稳型波动负荷的闪变危害评估方法。     

一种电力系统最小负荷功率裕度的快速求取方法

本文以雅可比矩阵零奇异值对应的左奇异向量为负荷增长方向,从系统初始运行点出发,用改进连续潮流法搜索此方向上的电压崩溃点,再以该崩溃点雅可比矩阵零奇异值对应的左奇异向量作为新的负荷增长方向重新计算,直到负荷增长方向与崩溃点处崩溃点曲面的法线方向重合为止,从而得出了一种最危险的负荷增长方式和最小负荷功率裕度的快速求解方法,IEEE14节点系统实例计算验证了该方法的可行性。     

福建电网调峰电源规划

分析了福建省电网调峰现况和2010-2030 年间福建电 网调峰能力,研究了各水平年调峰平衡和福建电网中长期调 峰电源选择、调峰电源结构优化和抽水蓄能电站布局等问题, 提出了中长期福建省调峰电源规划建议。     

一种基于点估计的风电并网位置和容量优化方法

风电输出的随机波动性对并网系统的实时运行状态会产生影响,优化系统典型运行方式下的风电并网位置和容量对降低系统的静态安全风险、保证运行经济性具有重要作用。文章考虑电网源荷不确定性,以及风速间、负荷间相关性,利用点估计结合Nataf逆变换生成随机相关性样本的方法,研究了风电并网系统考虑随机相关性的点估计概率潮流计算方法。进而以减小电网网损率和节点电压平均偏移为目标,通过把所研究概率潮流嵌入自适应粒子群算法,同时避免点估计方法求解概率潮流对约束条件的偏乐观性,提出了合理规划风电并网位置和容量的优化方法。最后利用IEEE 57节点系统仿真算例验证了所提优化方法的有效性。仿真结果表明了考虑随机相关性对提高优化结果可靠度的必要性。     

A new method for evaluation of the load transfer capability of trunk power networks

Today, a more effective power network is a key solution to the right‐of‐way problem in terms of transmission cost reduction. Various advanced techniques and planning methods are currently adopted in power utilities for this purpose. So far, the authors have presented two approaches for the rational coordination of transfer capability with transmission reliability. One is a method for numerical evaluation of the increase in critical transferable power resulting from lightning countermeasures on a long transmission route. The other is an index of the system margin to be uniformly allocated in a power system from the adequacy point of view. This paper proposes a new concept of system margin from the dynamic stability point of view and a new definition of probabilistic load transfer capability, both aiming for quantitative evaluation of power system alternative plans. Several different fault patterns have been taken into account, with their associated occurrence frequency and critical transferable power. These proposals are applicable to the practices of power utilities in conjunction with the conventional planning methods. This paper also illustrates numerical examples of the proposed methods as applied to a 500‐kV trunk model power system. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 128(1): 17–25, 1999