基于贪心算法的自适应解列断面自动搜索方法：(一)解列指标体系与算法设计

现有的解列断面搜索方法仅能考虑发电机同调、孤岛功率平衡等少数约束条件,在大系统的解列断面搜索过程中需要事先人工化简系统,无法实现从在线调度数据出发自动获得解列断面。文中以交直流系统的自适应解列控制为研究目标,提出了交直流电网解列指标体系,并设计了基于贪心算法的解列断面自动搜索方法。该方法根据系统发电机慢同调分群结果,确定解列孤岛数量及孤岛初始搜索节点,然后,对各孤岛一级相连节点进行评分,确定应该并入各孤岛的节点;最后,设计了解列策略校验环节。     

电力系统的自适应解列控制分析

随着经济的发展,人民的生活水平不断提高,对于电力系统的要求也越来越高。解列控制是电力系统中的第三道防线,其反映了一个区域的具体电气量,因此,对于实施电力系统的自适应解列控制技术及方式显得尤其重要。文章从解列控制的基本概念出发,分析了不同执行时机的解列控制,同时提出了解列控制实现的关键技术。     

一种基于贪心算法的紧急控制策略优化搜索方法

间歇式能源接入、全国电网互联、在线运行保护与控制需求等多重因素对电网紧急控制策略搜索提出了新的要求。为此提出了一种基于贪心算法的紧急控制策略优化搜索方法。该方法选择预想故障集中某一失稳算例进行时域仿真,再根据EEAC量化理论计算每个紧急控制措施性能指标,基于性能指标计算出紧急控制空间中各紧急控制措施性价比,其关键在于计算出采取紧急控制措施前后系统暂态稳定裕度的变化量。然后采用贪心算法在候选紧急控制空间搜索出紧急控制策略。最后通过简单电力系统和实际电网两个算例验证了该方法的正确性。     

基于Dijkstra算法的最优解列断面快速搜索方法

如何快速确定合理的解列地点,是解列控制实施的关键。针对该问题,提出基于Dijkstra算法的最优解列断面搜索方法。该方法以Dijkstra算法求取节点间最小电抗累加和路径,依据各节点间的电气联系强弱程度,将节点划分为公共节点与一般节点;凭借解列断面与公共节点的联系,将解列断面的搜索转换为公共节点的处理问题,缩小了预搜索空间的规模;以解列后子系统中有功不平衡功率最小为目标函数,基于宽度优先搜索算法完成对公共节点集的搜索分配,获取最优解列断面。仿真算例表明,所提方法既能在考虑节点间电气联系的情况下缩小原始的求解空间,避免化简过程中可行解的丢失,又能适应系统运行方式的变化,满足快速性与有效性要求。     

电力系统的自适应解列控制

基于预决策和事件检测的紧急控制可适当考虑第三级标准中一些故障场景明确的极端严重故障形态,但不能代替第三道防线.基于系统设计理念、采用全局实时信息的失步解列控制系统是解决复杂电网解列控制适应性的方案.此外,应深入研究联络线处于非振荡中心时的解列控制的机理和判据,以及大受端系统以防止频率和电压崩溃为目标的解列控制技术.提出了电力系统自适应解列控制系统(AICS)的分层分布式体系结构,以满足失步振荡中心迁移和多区域同时失步时的解列控制要求.     

基于功率变化量的电网振荡解列判据与算法研究

分析了系统发生振荡时各电气量尤其是有功功率的变化规律,提出了基于有功功率变化量的电网振荡解列判据.为满足振荡情况下电气量计算的要求,利用基于瞬时采样值的微机算法进行计算并对该算法进行了验证.仿真结果表明,该判据不受运行方式和电网结构变化影响,能可靠检测系统振荡,判据简单.基于瞬时采样值进行电气量计算的算法简单可靠,计算量小,计算速度快.     

基于功率变化量的电网振荡解列判据与算法研究

分析了系统发生振荡时各电气量尤其是有功功率的变化规律,提出了基于有功功率变化量的电网振荡解列判据。为满足振荡情况下电气量计算的要求,利用基于瞬时采样值的微机算法进行计算并对该算法进行了验证。仿真结果表明,该判据不受运行方式和电网结构变化影响,能可靠检测系统振荡,判据简单。基于瞬时采样值进行电气量计算的算法简单可靠,计算量小,计算速度快。     

电力系统振荡解列原理的分析与研究

分析了电网振荡时各电气量的变化规律,介绍了基于不同电气量变化规律的电网振荡解列判据,并从间接反映功角、直接测量功角和能量原理的反映三个方面对它们进行了分类,深入分析了各种判据的特点和适用范围.在此基础上对部分判据进行了改进,提出了基于有功功率变化量的新型解列判据.最后针对大型复杂电网提出了设计电网解列新判据应注意的问题和解列发展的方向.     

电力系统振荡解列原理的分析与研究

分析了电网振荡时各电气量的变化规律,介绍了基于不同电气量变化规律的电网振荡解列判据,并从间接反映功角、直接测量功角和能量原理的反映三个方面对它们进行了分类,深入分析了各种判据的特点和适用范围。在此基础上对部分判据进行了改进,提出了基于有功功率变化量的新型解列判据。最后针对大型复杂电网提出了设计电网解列新判据应注意的问题和解列发展的方向。     

基于改进贪心算法的电力通信网故障诊断方法

现行方法在电力通信网故障诊断中的效果不佳,灵敏度和查准率均较低,为解决现行方法存在的缺陷与不足,提出基于改进贪心算法的电力通信网故障诊断方法。利用数据采集卡采集通信网物理层、链路层、网络层和传输层状态数据信息,建立通信网故障诊断问题模型,通过对贪心算法迭代周期的优化,实现对贪心算法的改进,利用改进贪心算法求解问题模型,实现电力通信网故障诊断决策。实验证明,该设计方法灵敏度在95%以上,查全率在90%以上,在电力通信网故障诊断领域具有良好的应用前景。     

大电网互联格局下的解列断面双阶段搜索方法

针对大区互联电网受扰失稳后应及时进行解列的问题,提出了一种解列断面双阶段搜索方法。首先,基于有功对相角的灵敏度计算各母线节点之间的电气距离,利用K-medoids算法对互联电网进行预分区,再将子区域进行聚合,得到互联电网的初始简化结构图;然后,构建主动解列断面搜索的数学模型,设置有功不平衡功率最小的目标函数及约束条件;最后,利用改进的蚁群算法求解最优解列断面。结果表明所提出的双阶段解列断面搜索方法在不丢失可行解的情况下可将IEEE 118节点算例和某实际大电网算例分别简化为20节点与310节点的系统,并在不平衡功率分别为1.01 MW和189.1 MW搜索到了解列断面,总过程耗时分别为0.21 s与4.35 s,满足了解列搜索过程所要求的快速性与有效性。     

考虑同调约束的电力系统主动解列断面的搜索方法

电力系统主动解列是避免发生大停电事故和系统崩溃的有效保护措施,需要及时、准确地确定解列方案。文中提出一种考虑发电机同调约束的最佳解列断面的搜索方法。首先基于故障后广域测量系统(WAMS)提供的实时动态响应信息,利用改进拉普拉斯特征映射算法在线识别同调机群,利用发电机同调虚拟节点聚合同调机群,减小解列断面的搜索空间,然后利用加权拉普拉斯分群策略得到初始的解列断面。最后考虑断面有功功率的方向,利用启发式变邻域搜索算法确定最佳的解列断面,使得解列后各孤岛的净不平衡功率最小。文中方法能充分考虑不同故障模式所带来的同调行为的差异性,使得主动解列控制具有选择性和鲁棒性。通过新英格兰39节点系统验证了所述方法的有效性和适应性。     

电力系统主动解列断面搜索方法与孤岛调整策略

主动解列是一种基于电力系统实时动态信息的紧急控制手段。及时而恰当的主动解列可以阻隔故障传播,避免保护连锁动作可能导致的系统崩溃,有利于大扰动后电力系统的快速恢复。在此背景下,提出一种包括快速搜索解列断面和优化调整孤岛的系统主动解列方案。首先,对在机器学习领域发展起来的谱聚类算法进行改进,提出含约束谱聚类算法,以计及发电机组的同调约束,从而将解列断面搜索问题转化为广义特征值求解问题。为克服在含约束谱聚类算法中采用传统k-medoids算法存在的对初始中心点敏感、搜索效率低的缺点,提出改进k-medoids算法并将其与约束谱聚类算法相结合,以求取最优解列断面。然后,对于解列后每个不满足安全约束的孤岛,优化调整其发电机组出力,必要时也可削减一些负荷,以维持每个孤岛的安全运行。最后,以IEEE 118节点系统和实际电网为例,说明所提方法的可行性和有效性。     

考虑柔性直流落点约束的最优主动解列断面搜索算法

当电力系统遭受严重扰动后,主动解列策略是防止灾害性大停电事故积极而有效的手段,其核心内容是搜索最优解列断面,通常理解为是一种含约束的组合优化问题。提出了一种基于谱聚类的考虑柔性直流落点约束的最优主动解列断面搜索算法,该方法通过谱聚类算法将电力系统的最优解列断面搜索问题映射为图的分割问题进行求解,直接求取最优解且计算速度较快;以最小有功潮流冲击为目标函数,最小化解列后系统潮流的改变提高了孤岛系统的暂态稳定性;考虑了基于电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)的终端落点作为约束条件,将VSC-HVDC的终端置于不同孤岛内可实现孤岛间功率的交换,降低了系统整体恢复稳定的成本。最后通过IEEE 10机39节点系统以及厦门系统实际算例的仿真验证,证明了该方法的有效性和快速性。     

一种基于孤岛搜索的电力系统拓扑分层识别方法

电力系统拓扑自动识别是电磁暂态自动建模的重要基础。针对现有拓扑识别方法大多局限于单层拓扑描述的不足,结合电磁暂态自动建模进行厂站模块化封装的实际需求,提出一种基于孤岛搜索的电力系统拓扑分层识别算法,实现了基于电网主流仿真数据的"站间拓扑+站内拓扑"自动分层识别。首先给出了算法原理及实现细节,然后利用CEPRI 36节点算例及某实际省级主网数据对算法进行测试,验证了算法的正确性及有效性。研究表明,该算法可直接应用于省级复杂电力系统的拓扑自动生成及可视化建模工作。     

基于柔性直流输电技术的特高压直流送端孤岛系统黑启动方法

特高压直流输电系统具备输电距离远、输送容量大等优势。随着大型能源基地开发的西移和北移,特高压直流输电送端孤岛问题成为今后部分地区能源基地规划设计面临的重要难题。特高压直流输电系统响应较快而火电机组响应较慢,火电机组启动初始负荷和特高压直流输电系统最小启动功率难以匹配,导致直流系统与火电机组配合启动困难。该文提出了一种依托柔性直流输电技术的特高压直流外送孤岛系统黑启动方法,结合常规直流输电现有设备,构建小型柔性直流输电系统,辅助直流系统和送端电源的孤岛启动,柔性直流系统还可为孤岛系统中的机组和直流调试提供可靠供电。通过在PSCAD/EMTDC中搭建特高压直流输电系统、柔性直流输电系统以及火电机组模型,仿真验证了所提出方法的有效性和可行性。     

光伏并网发电系统孤岛检测技术

介绍了孤岛产生原理及其带来的不良影响,分析了传统的无源孤岛检测方法和有源孤岛检测方法,针对已有孤岛检测方法的不足,提出了电压前馈正反馈扰动孤岛检测方法,使公共耦合点电压趋于不稳定,从而通过欠电压/过电压检测判断孤岛的发生.该方法具有无检测盲区,对电能质量影响小,检测速度快等优点.此外,对于多台光伏发电系统并网运行的情况,该方法同样适用.根据IEEE Std.2000-929标准对提出的检测方法进行仿真测试.仿真结果验证了提出的孤岛检测方法的有效性.     

并网发电逆变系统孤岛检测新方法的研究

分析了光伏并网发电逆变系统出现孤岛状况的条件和负面效应,对传统的孤岛检测方法进行了比较.针对现有孤岛检测方法中的"检测盲点"问题,提出一种用无功补偿技术进行孤岛检测的方法.分析结果表明,该方法具有检测无盲点、响应速度快以及对发电系统有功输出无影响的特点.     

基于内点法和遗传算法相结合的交直流系统无功优化

为简化传统交直流混合系统潮流计算方法,提出了一种改进算法。该算法采用Gauss-Seidel迭代法求解直流系统,通过调整换流变压器的变比以使换流器的触发角运行在合适的值域,再与交流系统交替迭代求解。针对遗传算法适合处理离散变量但容易陷入局部最优而内点法具有方向性但不适合处理离散变量的不足,提出一种内点法和遗传算法相结合的混合算法对交直流系统无功优化模型求解,交流系统中少量的离散控制变量及直流系统控制变量采用遗传算法求解而交流系统中大量的连续控制变量则采用内点法求解。混合算法结合了两种算法的优点,可以方便地处理离散变量且具有明显的方向性。通过实例仿真验证了该算法具有收敛性好、运算速度快等优点。