树状网络潮流计算的新算法

介绍了一种适合树状网络潮流计算的新算法-交替迭代算法。该算法以电压和线路损耗功率交替迭代进行。文中对算法进行了收敛性分析,并证明：当树状网络存在稳态运行解时,给出的交替迭代算法是收敛的。以IEEE 33节点、RBTS68节点等系统为例,证实了该算法具有计算速度快、迭代次数少、收敛精度高、易于编程的特点。     

采用可控并联补偿长输电线路的电压控制

对于并补高压远距离输电线路的电压控制,设定边界条件、简化线路等值参数、静止无功补偿器(SVC)斜率、系统静态电压特性等,将导致较大计算误差.本文采用线路分布参数的准确等值模型,建立给定边界条件下长线路电压分布的直接解析算法,量化简化等值参数模型的计算误差.采用并联支路电纳为控制变量,建立包括SVC斜率和系统静态电压特性的SVC电压控制模型,计算不同电压扰动下的SVC电纳增量,以及并补控制后的节点电压和长线路潮流.     

电力网络节点–回路混合分析方法的基本原理

在π型等值的基础上,将节点注入功率等值为电压源,以阻抗支路为链支、接地支路为树支,建立网络的节点电压方程和回路电流方程,从而形成混合分析方程。并对潮流计算过程中出现的节点类型以及负荷模型处理等问题进行了详细的阐述,说明基本回路数为总支路数量减去退化回路数量,并形成简化计算方法以及迭代解析方法;对潮流方程解的存在性和多值性进行了分析,揭示其与电压稳定性关系密切。以IEEE-30节点系统进行仿真计算,计算结果表明,基于节点电压–回路电流的混合分析方法是电网络分析的基础,可根据需要很方便地形成单独的节点电压潮流算法或者回路电流潮流算法。     

基于灵敏度技术的电网脆弱域评估

利用灵敏度技术定义了电网脆弱域指标,给出了计算参数灵敏度的算法。通过该算法可得到节点电压对任何网络参数的灵敏度,比如线路电抗、电网无功功率的变化等。综合考虑节点电压关于线路电抗和系统无功功率变化的灵敏度,提出了电压失稳指标。分析了系统负荷和线路结构发生变化时对电网电压的影响,确定了电网的脆弱域和脆弱母线。将该算法应用到IEEE 30节点和IEEE 118节点系统,仿真结果证明了算法的高效性及应用价值。     

电力系统潮流计算的符号分析方法研究

提出了一种运用符号分析的方法进行电力系统潮流计算的新思路,根据电网络的拓扑求解方法和图论理论,将复杂网络的拓扑分析方法引入电力系统,实现潮流计算的符号化.该算法直接将电力网络元件的参数进行符号表达,通过求解网络的k-树有效地生成电力网络节点电压方程中各节点电压的符号表达式,进而获得潮流解;并通过采用广义树法系统地生成复杂网络的树组,解决生成网络全部k-树时计算量和存储量随网络顶点数目的增加而过快增长的难点,有效地提高了算法的计算速度.与传统的潮流计算方法相比,该方法不存在计算的收敛性问题及其多解现象,算例分析验证了该算法的正确性.     

考虑线路故障的随机潮流

该文给出了一种考虑线路随机故障的随机潮流算法。文中将线路随机故障等效为线路端节点注入功率的扰动，将负荷波动和发电机故障都当作节点注入功率的变化，以线性化的潮流方程计算它们引起节点电压和支路功率的变化量。为减小线性化引起的误差，对系统影响较大的离散扰动以确定性潮流计算系统状态的变化。在求节点电压和支路功率分布的各阶半不变量时对连续正态分布和离散分布2部分分别计算。用Von Mises提出的方法由各阶矩求离散分布，与正态分布卷积后获得电压和支路功率的分布函数。对RTS24节点系统的算例分析了线路故障对随机潮流结果的影响。测试表明，文中的随机潮流算法和蒙特卡罗法计算结果是一致的，计算速度则要快得多。对某实际系统的测试则给出了随机潮流应用的可能性。     

工程实践中合环网络等效负荷的简化分析

鉴于传统合环潮流计算方法存在支路多、计算量大的缺点,提出将合环网络中多节点负荷支路简化为单节点负荷支路的思路,并建立等值模型和推导出计算公式。取一条9节点的10 kV配电网线路进行仿真实验,采用单节点模型计算得到的末端电压幅值相对误差为1.7%,相位相对误差为15.5%。仿真结果表明,该方法能满足实际工程的要求,且大大减少了合环潮流计算的工作量。     

N-1网络电压及灵敏度快速算法

快速求取N-1网络下各节点电压和各节点电压对任一节点系统运行参数的灵敏度对于N-1网络下的实时电压稳定监视和分析具有重要意义.通过牛顿潮流计算出N网络的各节点电压及其对系统运行参数的灵敏度;利用已收敛的潮流修正方程式和N网络灵敏度计算方程式分别对线路开断参数多阶求导,从而计算出电压和灵敏度对此线路开断参数的多阶导数值;根据泰勒级数展开式修正N网络的电压和灵敏度值,得到N-1网络的电压和灵敏度值.并以IEEE118节点标准网络的结果证明了该方法的正确性和实用价值.     

改进的配电网三相潮流计算方法

配电网网络参数的不对称使得对称分量法解耦失效,配电网潮流计算元件模型需采用abc全耦合模型。针对配电网长辐射状网络结构可能导致的三相牛顿拉夫逊潮流初值选取难题,提出了一种初值选取方法。首先,将给定的配网三相系统除去合环支路后简化成单相系统,采用单相前推回代得出其潮流解;再利用单相潮流节点电压构造出三相对称电压,以此作为三相牛顿拉夫逊法的初值进行三相潮流计算,克服了配网潮流计算中前推回代与牛顿拉夫逊潮流算法各自的不足。IEEE33节点案例计算结果表明,该方法能够为配电网牛拉法提供合理初值并提高牛拉法收敛速度。     

智能电网背景下的节点类型扩展潮流计算

随着智能电网的建设,大规模新能源机组并网运行,使电力系统运行更加复杂,对电网的稳定性提出更高的要求。先导节点的选择及其电压的控制是电力系统稳定性研究的重要方面,节点类型和状态变量扩展潮流计算能为经济调度、参数整定、在线分析估计等提供更全面可靠的参考。以此为目的,建立了一种拓展潮流计算模型。提出通过标准粒子群优化算法在电压控制分区中选择先导节点。提出含P、PV、PQ、PQV、Vθ等多节点类型及拓展变量的潮流计算模型,计及发电机机端电势变量,将已选中枢点设为PQV节点,选择等量的发电机组为P节点。利用IEEE 39节点输电网络选择先导节点和潮流计算仿真,结果验证了该模型的有效性。常规潮流模型与该模型仿真比较表明该模型在今后智能电网背景下离线和在线实时潮流计算中将有很好的应用前景。     

一种实用的配网重构方法

本文提出了一种基于虚拟流法的实用配网重构方法,将重构问题划分为离线的季度性全网重构和在线的实时局部网络重构,实时网络重构不仅考虑了平衡馈线负荷,减少过载,而且考虑平衡三相负荷,相应的提出了一种实时平衡三相负荷的实用算法。     

基于网损等值负荷模型的直流潮流迭代算法

为提高直流潮流计算精度,研究了标准直流潮流模型中由于忽略支路电阻而带来的有功平衡问题,给出了按比例调整出力或负荷、引入网损等值负荷模型这2种有功平衡方法。为了使网损等值负荷模型的应用不依赖于交流潮流的收敛性,重点提出一种改进的直流潮流算法,该算法通过网损迭代得到等值负荷的大小,且保留了标准直流潮流求解的便利性和快速性。实际电网算例的计算结果表明,提出的改进直流潮流算法与标准直流潮流算法相比,计算结果的精度大幅提高,在交流潮流不收敛的情况下,可作为一种有效的近似潮流计算方法。     

基于潮流估计和分块负荷削减的配电网可靠性评估算法

基于中压配电网闭环设计、开环运行的特点,以及元件电压降落、功率损耗及树状网络潮流分布的特点,推导出了节点电压、支路传输功率与支路阻抗的关系。在节点负荷矩基础上推导出了计算和修正节点负荷矩的等值阻抗和等值功率计算公式;提出了配电网故障解析中负荷转移后的电压估计模型、送端馈线潮流估计模型和受端馈线潮流估计模型,提高了可靠性评估中元件故障状态下潮流计算的效率。以分块链表简化配电网的结构并给出分块负荷削减的模型,实现了计及潮流约束的配电网可靠性评估。IEEE 33节点系统和工程算例仿真表明,文中提出的负荷削减模型与潮流估算模型相结合可快速、准确地实现中压配电网的可靠性计算,具有较高的工程实用价值。     

高斯-快速解耦潮流算法

高斯法潮流计算中,PV节点转化为PQ节点易造成计算收敛缓慢,对此文中提出了应用快速解耦法处理网络中PV节点的方法。该方法应用传统高斯法处理PQ节点,利用高斯消元法消去网络中的PQ部分,得到了一个由PV节点和平衡节点组成的网络,然后用快速解耦法求解这个网络,从而实现了算法的快速收敛。该方法有恒定的雅可比矩阵、且内存占用量小、收敛可靠、计算速度快。     

柔性互联配电网概率潮流算法研究

随着柔性直流配电技术的快速发展,直流配电网通过电压源换流器连接交流配电网构成的柔性互联配电网已成为当前的研究热点,但到目前为止,对于不确定性分布式电源接入的柔性互联配电网概率潮流计算尚未有文献进行研究。针对缺乏这种柔性互联配电网概率潮流研究的现状,文章开展不确定性研究,在分析了几种常规概率潮流计算方法后,以三点估计法结合改进交直流交替迭代算法作为柔性互联配电网概率潮流实现算法;以Nataf变换方法结合Cholesky分解进行不确定非正态输入变量的相关性处理;以IEEE 33节点配电系统结合国内首个五端直流示范工程-直流配电中心作为算例,验证了所提算法的有效性。     

基于负荷等效电导迭代的直流配电网潮流算法

分布式电源并网技术需求加快了直流配电网的发展。该文针对低容量多电源的直流配电网潮流计算问题,通过重新定义直流配电网的节点类型,提出了一种负荷等效电导的迭代思想。该方法结合节点电压迭代法,可以快速求解直流配电网的网络潮流。使用该方法对目前常见的"手拉手"直流配电网拓扑进行计算,反推验证了其合理性和有效性。算例结果表明,该方法的收敛速度前期较快,后期逐渐收敛到真值附近;对于潮流计算精度要求较低的系统,可以采用前3步的迭代结果作为其潮流值,不但可以快速求解,还可以得到理想的计算值。     

基于REI等值的多区域无功优化并行计算(英文)

将REI等值技术应用于求解多区域电力系统的无功优化并行计算问题,对系统各个分区的外部网络进行REI等值化简,并对相角传递、等值网络初值计算、外层协调计算与REI等值网络修正等关键问题提出了具体的解决办法。并以此为基础建立了适合多区域无功优化的并行计算模式,通过采用Matlab并行计算平台实现无功优化并行计算,以IEEE 39节点和某695节点实际系统作为算例,通过与集中优化方法和基于Ward等值的多区域无功优化并行算法进行比较,对所提方法的有效性和优缺点进行了详细分析。     

一种配电网的实用潮流算法

在分析配电网络结构特点和现有配电网潮流计算方法优缺点的基础上，提出了一种基于叠加原理的配电网潮流算法。该算法用节点导纳矩阵描述网络拓扑结构，与配电网潮流计算中被广泛采用的前推回代法相比，它毋需复杂的节点编号，且也适用于弱环网运行的配电网潮流计算，算法简捷实用。用30节点的算例验证了该方法的有效性。     

基于柔性多状态开关的主动配电网双层负荷均衡方法

分布式电源(DG)的大量接入使得配电网源荷不确定性与随机性增大,而柔性多状态开关(FMS)的应用使得供区间互联不再受制于电压等级和相位,主动配电网(ADN)多供区联合优化运行将成为新常态,也为改善负荷不均衡现象、提高供电水平提供了基础.利用FMS灵活互联的特点,以供区层和馈线层负荷均衡指数加权最小为目标函数,建立了ADN双层嵌套负荷均衡模型,并采用改进粒子群和二阶锥规划的混合优化算法求解网络重构拓扑方案与FMS出力.整体算法外部对合环配电网进行简化和等效,减小网络重构的粒子群算法的粒子规模,加快计算速度;内部采用最佳等距分段线性逼近法(OEPLAA)对目标函数进行线性化,将FMS出力优化问题进行二阶锥转化.最后,通过某实际配电网对所提出的负荷均衡方法进行了分析和验证.     

REI等值技术在多区域无功优化计算中的应用

提出将REI等值技术应用于求解多区域电力系统的无功优化问题,对系统各个分区的外部网络进行REI等值化简,应用非线性原对偶内点法独立进行各个分区的无功优化计算。并对REI节点归并方案、相角传递、等值网络初值计算、内层迭代计算、外层协调计算与REI等值网络修正等关键问题提出了具体的解决办法。以IEEE 39节点和某538节点实际系统作为算例,通过与集中优化方法进行比较,验证了所提方法的有效性,并分析了三种REI节点归并方案对分解协调优化计算的影响。