电力应急体系的脆弱性评价研究

介绍了常见的脆弱性评价方法,研究了应用综合指标法进行电力应急体系的脆弱性评价.结合综合指标和层次分析法实现体系脆弱性的定量评估.针对具体的上海市电力应急体系,对其进行脆弱性评价,得到一个表征上海市电力应急体系脆弱性的客观的量化数据.根据评估的结果,给出上海市电力应急管理中存在的脆弱点,对脆弱点的现状和存在原因进行了分析,结合计算中的指标权重提出改善上海市电力应急体系的参考意见.     

基于支路能量函数的脆弱支路评估

电网的脆弱性问题,作为电网安全问题的深入和扩展,具有重大的研究价值。从能量函数的观点出发,建立了完整的支路静态能量函数模型,综合考虑了系统的多个物理量对能量信息的映射,能够更加全面且准确地反映不同运行状态下的支路脆弱性。基于能量信息构建了脆弱灵敏度指标及脆弱度指标分别评估系统的支路脆弱性和脆弱程度,并分析了系统负荷和线路结构发生变化时对脆弱灵敏度的影响,确定了电网的关键脆弱支路。通过对IEEE-30母线系统的仿真,验证了所提指标的可行性和有效性,可望用于在线评估。     

电力应急体系的脆弱性评价研究

介绍了常见的脆弱性评价方法,研究了应用综合指标法进行电力应急体系的脆弱性评价。结合综合指标和层次分析法实现体系脆弱性的定量评估。针对具体的上海市电力应急体系,对其进行脆弱性评价,得到一个表征上海市电力应急体系脆弱性的客观的量化数据。根据评估的结果,给出上海市电力应急管理中存在的脆弱点,对脆弱点的现状和存在原因进行了分析,结合计算中的指标权重提出改善上海市电力应急体系的参考意见。     

计及动作安全裕度的节点电压脆弱性评估

针对电力系统安全问题,定义了节点动作安全裕度指标,结合传统节点电压脆弱性评估指标,对预想事故下的节点电压脆弱性进行分析,建立了计及动作安全裕度的节点电压脆弱性评估指标.通过对IEEE14、IEEE30母线系统的仿真,结果表明节点事故动作安全裕度的引入部分改变了传统节点电压脆弱度的排序,与传统节点电压脆弱性评估结果相比,更全面考虑了事故发生概率以及事故保护作用和故障操作对节点脆弱性的影响,提高了不同事故下节点电压脆弱性的评估精度,验证了该方法的和合理性与有效性.     

基于支路综合脆弱性的电网抗毁性分析

大停电事故一般由个别元件故障开始并最终导致全系统崩溃,而其中极少数带有较重传输任务的支路往往起到助推作用,因此寻找这些关键支路,分析该部分支路失效情况下的电力系统的抗毁性,具有重要的研究价值。建立支路静态能量函数模型,并在此基础上提出支路状态脆弱因子。结合基于电气介数的结构脆弱因子,提出支路综合脆弱性评估指标。通过仿真计算,评估电网的支路综合脆弱性,确定脆弱环节。基于脆弱性评估结果建立抗毁性评估指标,通过蓄意攻击和随机攻击,仿真验证不同扰动模式对电网抗毁性的影响。通过对IEEE-30母线系统的仿真,验证了该方法的合理性与有效性。     

基于风险理论的微电网脆弱性评估

该文提出了基于风险理论的微电网脆弱性评估方法。首先给出微电网在独立运行方式下的脆弱性概念和5类脆弱源,并提出了以失负荷量为衡量标准的3种元件脆弱度指标;接着以风险理论为基础分析了微电网中各脆弱源发生的概率和相应后果,并给出各类风险后果间的定量关系;最后应用模糊综合评价法求取了微电网的综合脆弱值。算例分析结果表明所提方法有效,对各参数的灵敏度进行分析,为降低微电网综合脆弱值的措施提供了依据。     

计及动作安全裕度的节点电压脆弱性评估

针对电力系统安全问题,定义了节点动作安全裕度指标,结合传统节点电压脆弱性评估指标,对预想事故下的节点电压脆弱性进行分析,建立了计及动作安全裕度的节点电压脆弱性评估指标。通过对IEEE14、IEEE30母线系统的仿真,结果表明节点事故动作安全裕度的引入部分改变了传统节点电压脆弱度的排序,与传统节点电压脆弱性评估结果相比,更全面考虑了事故发生概率以及事故保护作用和故障操作对节点脆弱性的影响,提高了不同事故下节点电压脆弱性的评估精度,验证了该方法的和合理性与有效性。     

基于信息熵和层次分析法的电网节点脆弱度评估

针对采用复杂网络理论指标评估电网节点脆弱性时存在的不足,提出基于熵权模糊综合评价的节点脆弱度评估模型。模型建立在信息熵和层次分析法理论基础上,综合节点的客观数据信息和主观专家意见,实现对电网节点脆弱度的全面评价。本文方法既可以根据熵权或专家权重进行优选,还可采用两者相结合的综合权重进行决策,而且便于扩展。以IEEE39节点系统验证了本文方法的有效性。     

基于暂态能量裕度的电力系统脆弱性评估

电力系统暂态失稳是引发系统灾难性事故的一个重要方面,从暂态稳定角度分析系统的脆弱程度是不可或缺的。电力系统的脆弱水平往往受到天气条件、负荷水平、随机故障的影响,必须合理考虑这些不确定性因素。本文建立了计及气候因素的故障概率模型,提出了从暂态能量裕度角度对电力系统脆弱性进行评估的思想。为避免严重程度高但发生概率小的事故被忽略掉,提出使用概率和能量裕度两个指标来评估系统的脆弱性。借助暂态能量函数定义了事故的能量裕度指标的计算公式,它能反映负荷水平的影响。利用各事故的脆弱性裕度指标还可以识别系统的薄弱环节。借助概率理论和范数理论,利用各事故脆弱性的概率指标和能量裕度指标分别推导出计算整个系统综合脆弱性的概率指标和能量裕度指标的模型,并在此基础上提出了电力系统脆弱性的评估算法。通过算例分析,本文建立的故障概率模型、提出的系统综合脆弱性指标体系以及评估算法是合理有效的。     

含风电场的电力系统节点电压脆弱性评估

含风电场的电力系统节点电压脆弱性的研究,重点在于节点电压脆弱度指标的计算.将并网运行的风电场视作具有随机性的扰动源,根据风速变化将风电场运行划分成不同的扰动状态,通过潮流计算得出含风电场的电力系统在不同风速条件下的节点电压值,并采用引入优化乘子的保留非线性潮流法(preserving nonlinear flow algorithm,PNFA)计算节点临界电压,进而求取节点电压脆弱度指标.对引入风电场的IEEE14母线系统进行仿真计算,并通过对比求得的节点电压脆弱度指标以及不同并网点对脆弱度及脆弱度排序的影响,充分评估风电场的并网运行对系统节点电压脆弱性的影响.     

电压薄弱节点的在线识别与控制方法

快速准确地识别电压薄弱节点并执行相应的控制措施,是防御电力系统电压失稳的一项重要工作.首先,在对电力网络进行等值和解析的基础上,建立了识别节点电压薄弱性的解析指标,该指标具有明显的物理意义,反映了负荷节点电压与所有负荷电流在相应网络阻抗上引起的累积电压降的比值.然后将节点电压薄弱性指标分解为与各负荷节点相对应的贡献度指标,利用贡献度指标可以解析地识别导致节点电压薄弱的关键因素,并能给出相应的控制措施.IEEE 118节点系统仿真结果表明,与模式分析方法相比,所提方法计算结果准确,能有效识别出与所有关键模式相对应的各个薄弱节点,并能给出减轻节点薄弱性的控制措施.     

考虑边界母线电压无功特性的地区电网无功优化

地区电网的电源是连接上下级电网的变电站,将REI等值用于地区电网无功优化,以解决常规模型中无法反映边界母线(即连接上下级电网的母线)间电压无功特性(边界母线电压幅值受自身以及其他边界母线下级电网无功变化的影响情况)等问题。推导了能有效反映电压无功特性的等值电抗与边界母线电压无功灵敏度矩阵的关系,分析了等值电抗的变化特性以及潮流状态在等值前后的一致性,提出首先根据等值前后电压无功特性保持一致的原则利用本地数据求取等值参数,然后在优化计算中根据优化前后电压偏差的不变性对优化电压进行修正。通过对四川某地区电网的仿真计算,验证了该方法可以有效反映边界母线间的电压无功特性,使优化潮流计算电压更加准确。     

利用满维灵敏度矩阵进行电压控制分区

针对电网进行电压分区问题,先对负荷节点分区,再人工将各电源节点依次归并到地理上与之相邻近的负荷节点所在区域,可使同一电网的分区结果因人而异.文中提出一种新的电压控制分区方法:先构造包含系统所有节点的满维灵敏度矩阵,再利用空间电气距离表征节点间的相似度,并采用基于ward簇间距离的凝聚层次聚类分析法对系统电压控制分区.这...     

Fast contingency screening and evaluation for voltage securityanalysis

The authors describe a fast security-analysis technique for voltage security assessment in an energy-management system. The proposed method identifies the location of buses with potential voltage problems and thereby defines a voltage-sensitive subnetwork for contingency screening. This allows the evaluation of a large number of contingencies. The efficiency of this method is derived from the use of a voltage subnetwork to drastically reduce the number of bus voltages to be solved; and subsequently from the use of compensation techniques and sparse-vector methods (including adaptive reduction) for screening and final solution of contingencies. Results demonstrating the effectiveness of the method on a small and a large power system are presented     

节点势能架构下的电压脆弱性评估

考虑到系统电压主要受无功影响的特点,从节点势能的角度提出电压脆弱性评估方法。该方法以无功负荷、发电机无功出力、无功补偿等不同无功注入成分变化下的势能裕度为基准,根据通常的电压稳定指标和电压脆弱性的定义推导不同无功注入成分影响下的电压脆弱性评估的程度指标及趋势指标,探讨网络拓扑结构和无功注入成分变化下电压脆弱性评估指标的获取。该方法的优势是能统一量化节点电压在系统不同无功注入成分变化影响下的演变过程,并准确确定系统最薄弱点。在IEEE-30母线系统中的仿真结果及其与基于连续潮流法的传统电压稳定指标仿真结果的对比,验证该方法的有效性和可行性。     

电力系统电压安全灵敏度的分析方法研究

针对目前的电力系统薄弱节点识别方法普遍存在难以适应互联大电网电压稳定计算和分析的问题,提出一种基于当前状态下的电压安全灵敏度分析方法。利用雅可比矩阵数学模型建立了评价节点薄弱程度的指标,对补偿前后的节点系统电压偏移量进行比较分析,依据薄弱节点的排序来确定系统的无功补偿方案。以IEEE14节点系统为例进行电压安全灵敏度计算分析,结果表明,所提出的薄弱节点指标能有效提取系统的薄弱节点,在薄弱节点进行无功补偿时系统电压幅值提高最大。     

DETERMINATION OF WEAK BUS ORDERING VECTOR IN MULTIMACHINE POWER SYSTEMS FROM VOLTAGE STABILITY VIEWPOINT

ABSTRACT

It is well known that the increase in load demand with a small increase in transmission capacity of a power system leads to voltage instability problems. Deficit of reactive power in the system leads to poor voltage profiles and with increased loading it leads to voltage collapse. The voltage stability condition of the system can be improved by providing reactive power support at certain buses, called the weak buses of the network. Thus determination of the weakest bus and the Weak Bus Ordering Vector (WBOV) assumes great importance. In this paper, a new and simple method is proposed to identify the weakest bus and obtain WBOV in a multimachine power system. The given system is replaced by the equivalent multiport Thevenin network and then the voltage stability limit condition is derived. The weakest bus and WBOV are obtained from an index called, Voltage Change Index. The method is very simple since it requires only one load flow solution for computing the entire WBOV for a given operating condition and it does not require complex multidirectional optimisation. Also, it is applicable to any pattern of load change in the system.     

Improved NR current injection load flow using power mismatch representation of PV bus

This letter presents improvement in the revised current injection mismatch load flow method (NR-RCIM) using new representation of voltage controlled bus (PV bus). In the proposed formulation, the representations of PV buses are based on power mismatches and the other PQ buses based on current mismatches. This combined power and current injection mismatches method (NR-PCIM) decreases the required current injection load flow equations and improves the convergence performance in case of PV buses. Tests and comparisons among different Newton Raphson load flow techniques: conventional Newton Raphson (NR), NR-RCIM and the new NR-PCIM have been held to illustrate the validity and merits of the proposed algorithm.     

静止同步补偿器抑制电压跌落的研究

随着电力系统敏感设备的不断增加及用户对电能质量要求的提高,电压跌落的抑制问题成为电力系统研究的一项重要内容。传统方法应用静止同步补偿器(STATCOM)抑制电压跌落,文章在此基础上提出了新的观点。首先,基于改进故障点法,结合STATCOM的补偿原理,对电网各节点电压跌落频次进行了评估。进而,分析STATCOM对抑制电网其它节点电压跌落的影响,提出STATCOM的分布式配置方案。最后,结合敏感负荷节点的电压跌落经济性评估,提出了配电网中STATCOM的优化配置概念。通过IEEE-30节点标准测试系统,分析验证了文章所提出的理论。     

计及感应电动机的负荷节点暂态电压稳定解析评估方法

不利的负荷特性是引起暂态电压稳定问题的主要原因之一,然而目前尚缺乏用来评估负荷节点暂态电压稳定状况的有效方法。针对3阶感应电动机负荷,给出了一种解析方法。通过把负荷节点及其外部系统等效为2节点简化系统,能够计算出各负荷母线在简化系统中的极限切除时间。所获取的极限切除时间指标反映了各负荷节点的暂态电压稳定状况,从而为动态安全评估提供了有效的信息。在多节点系统中的仿真结果验证了所述方法的有效性。