多预想事故静态电压稳定预防控制阻塞管理方法

首先建立了考虑多预想事故静态电压稳定约束的阻塞管理模型。对实际系统而言,该模型是一个含大量预想故障电压稳定约束的最优潮流问题。针对该问题采用Benders分解算法进行分解,并提出了一种结合连续潮流方法的串行求解策略。以阻塞费用最小为目标函数,并以系统正常状态的运行约束构造主问题;以节点不平衡功率最小为目标函数,并以故障状态静态电压稳定约束构造子问题。迭代过程中应用连续潮流法对预想故障进行扫描,选择一个最严重故障构造子问题,因此每轮迭代只需求解一个子问题,向主问题返回一个Benders割,提高了Benders分解算法的求解效率。该方法可用于大规模系统求解含多预想故障电压稳定约束的阻塞管理问题。改进IEEE30节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

考虑二重预想事故的在线电压稳定预防控制

提出了一种基于原对偶内点算法的安全约束最优潮流的数学模型,以控制代价最小化为目标,不仅考虑了正常状态下的安全约束,还同时考虑到了预想事故后的安全约束以及电压稳定裕度的约束。在线电压稳定评估系统中,同时考虑单重预想事故及其引发的继发性二重预想事故,分别进行筛选和排序,综合形成预想事故集。根据预想事故集,基于上述模型依次对其中每一预想事故进行预防控制,构建在线电压稳定预防控制模块,当系统处于不安全状态时,能够及时提供合理的预防控制策略,保证系统安全运行。以IEEE 118节点测试系统为算例,验证了所提出模型的正确性。     

基于实用安全域的电力系统安全成本分摊

合作博弈论中的Aumann-Shapley值方法可公平地将安全成本分摊给联盟中的每个成员。但该文发现,当出现被动越限约束时,由于Aumann-Shapley值的积分初值设置得不合理,导致了分摊结果不合理。为此,提出一种修正Aumann-Shapley值积分初值的方法,并对其合理性进行论述。该方法保证了Aumann-Shapley值求取公式中沿主对角线积分的要求,使安全成本可合理地分摊给各个用户和发电商,以及使用阻塞线路的双边交易。同时,该文使用基于安全域的节点电价表达式,其中计及了输电线路热稳定约束、系统的静态电压稳定约束和暂态稳定约束,使安全成本的分摊能综合考虑电力系统中主要的安全约束。最后利用New England 10机39节点系统展示该方法。     

考虑暂态稳定约束下的输电阻塞管理计算

针对目前电力市场环境下的阻塞管理问题,提出了一种考虑预想事故下暂态稳定约束的动态阻塞管理算法,以第一摇摆周期结束时各发电机转子相对最大摇摆角是否超过180°作为判稳标准。相对以往的其他方法,本方法由于考虑暂态稳定约束,因此相对来说更能确保系统的长期动态稳定。利用M atlab进行的仿真计算显示:用该模型和逐次二次规划算法结合所得的新算法收敛性良好,能迅速地得到满足电力系统预想故障暂态稳定条件和目标值最优的系统稳定运行状态。     

一种新的电力系统静态电压稳定预防控制方法

提出一种考虑多预想故障的电力系统静态电压稳定预防控制方法.该方法首先通过转移基态情况下系统薄弱支路的功率,使得基态情况满足电压稳定裕度约束.然后在要求的静态电压稳定裕度处进行预想故障分析,并通过减少故障前导致系统静态电压稳定裕度低于临界值的故障线路上流过的功率来提高系统预想故障集下的静态电压稳定裕度.IEEE 24节点和我国某实际的682节点系统的算例证明了该方法的有效性.     

交直流系统的静态电压稳定预防控制

提出防止交直流系统出现静态电压失稳现象的预防控制策略。确定交直流系统中不满足静态电压稳定裕度要求的关键预想故障并建立预防控制优化模型。该模型以控制代价最小为目标,其约束条件包括交直流系统正常运行状态下的可行性约束及关键预想故障状态下的静态电压稳定裕度约束。模型能综合考虑直流控制方式对交直流系统静态电压稳定预防控制的影响,且具有全二次特点。针对修正IEEE 14节点交直流系统的仿真分析,验证了所提预防控制策略的正确性和有效性。     

双边交易模式下考虑静态电压安全性的阻塞管理

该文提出了一种在双边交易模式下考虑静态电压安全性的阻塞管理方法。该方法以各交易的阻塞成本最小二乘量为目标函数，利用阻塞成本空间中静态电压稳定边界的特性，求解得到能够最快速地进入阻塞成本空间电压稳定域的路径，并沿该路径找出满足系统电压安全性要求的运行点作为最终结果。通过IEEF118母线系统的验证可以看出，该文提出的方法能够很好地解决因电压安全性问题所造成的输电阻塞，充分考虑到了各交易的阻塞成本及其对静态电压安全性的影响，具有很好的市场指导意义。     

基于潮流变化量的解析阻塞成本分配

在开放的电力市场环境下，阻塞管理不仅关系到系统的安全稳定运行，还影响市场的有效运转。尤其是双边交易的涌现，更增加了系统调度及阻塞管理的复杂性。如何有效地消除阻塞并实现其成本的快速分配，成为研究的重要内容之一。文中提出了一种基于阻塞支路潮流变化量的阻塞成本分摊方法，该方法以双边交易对网络的影响程度为分摊依据，以灵敏度解析计算为基础，能够实现阻塞成本在多个双边交易间的快速分配。同时，可通过即时信息系统发布灵敏度，便于市场成员及时调整交易计划，优化系统运行。     

基于潮流变化量的解析阻塞成本分配

在开放的电力市场环境下，阻塞管理不仅关系到系统的安全稳定运行，还影响市场的有效运转。尤其是双边交易的涌现，更增加了系统调度及阻塞管理的复杂性。如何有效地消除阻塞并实现其成本的快速分配，成为研究的重要内容之一。文中提出了一种基于阻塞支路潮流变化量的阻塞成本分摊方法，该方法以双边交易对网络的影响程度为分摊依据，以灵敏度解析计算为基础，能够实现阻塞成本在多个双边交易间的快速分配。同时，可通过即时信息系统发布灵敏度，便于市场成员及时调整交易计划，优化系统运行。     

基于潮流贡献率的联营市场阻塞成本分摊方法

联营电力市场中出现阻塞时,考虑网络约束的统一出清价格将高于不考虑网络约束的统一出清价格,造成电网公司购电成本增加,由此产生阻塞成本。合理分摊阻塞成本是保证电网企业经营效益、确保电力市场有序运行的关键要素。为此首先引入了潮流贡献率指标,提出了联营电力市场统一出清模式下阻塞成本分摊的基本原则,进而设计了基于潮流贡献率的联营市场阻塞成本分摊方法,最后基于IEEE-30节点的算例验证了所提方法的有效性。     

综合考虑负荷增长和多预想故障的静态电压失稳预防控制策略

提出的综合的静态电压失稳预防控制策略以最小控制代价为目标,综合考虑了负荷增长方式和多预想故障条件下的静态电压稳定裕度约束对系统静态电压稳定性的影响。该策略分2步进行:首先考虑负荷增长的影响,若系统在未来运行点不满足静稳指标,则找出系统的薄弱区域和负荷最安全变化方向,在此方向进行合理的无功补偿;其次考虑多预想故障条件下系统的静态电压稳定裕度约束,并引入关键故障集的概念求解计算优化策略,施加控制措施后再进行扫描确定新的关键故障集,循环直至对所有故障都满足裕度要求。IEEE-39节点算例证明了该综合预防控制策略的有效性。     

考虑静态电压安全的输电阻塞管理

在电力系统中,输电网络是电力市场的基础和载体,过负荷或违反静态电压安全指标是输电阻塞的主要表现.阻塞将降低电力市场的公平有序竞争,削弱输电系统稳定性,降低电能质量,增加能量成本.因此,研究由于违反静态电压安全标准引起的系统阻塞问题,对于保证电力市场的正常运行和提高电力系统的效率具有重要的现实意义.考虑有载调压变压器以及可投切电容器组在保证系统安全性方面的重要作用,本文把这两个控制方法引入阻塞管理的优化策略中,与发电机组再调度一起,共同优化以处理由于系统静态电压安全引起的阻塞问题.     

考虑电压因素的电力系统输电阻塞调度

针对开放输电环境下出现的由于电压稳定因素造成的输电阻塞问题,提出了一种考虑电压稳定的输电阻塞调度方法.该方法在传统的最优潮流优化算法的基础上,用负荷裕度指标作为系统电压稳定性的指示器,结合连续潮流算法对系统在正常状态和N-1事故状态下的电压稳定性进行分析,如果出现由于电压稳定约束造成的输电阻塞问题,将计算发电机有功出力对负荷裕度的灵敏度指标,以此作为依据调节发电机有功出力来增大系统负荷裕度,解决输电阻塞问题.该算法在6节点系统的应用效果表明了其有效性.     

在线多预想故障静态电压崩溃预防控制

提出在线多预想故障静态电压崩溃预防控制问题的数学模型及相应的数值计算方法。该模型以最小控制代价为目标,综合考虑了预防控制后正常运行点的可行性及多预想故障条件下的静态电压稳定裕度要求。对于多预想故障静态电压崩溃预防控制问题的求解,借鉴规划领域积极约束集策略的思想,在裕度扫描的基础上确定关键预想故障集,根据关键预想故障集计算预防控制策略,而后对预防控制后的电网进行裕度扫描,确定新的关键预想故障集,循环执行直至所有预想故障条件下的静态电压稳定裕度都得到满足。通过福建电网的数字仿真验证了模型的正确性及算法的有效性。     

计及运行方式变换条件的多SVC布点方法

针对多静止同步补偿器(static var compensator,SVC)对系统共同影响的问题,提出计及运行方式变化的多SVC布点方法。利用规范形分析,基于摄动方程2阶解析解信息建立拓展静态电压稳定边界的多SVC布点分析方法。首先根据静态电压稳定分析方法,确定系统危险运行方式(即距离系统电压崩溃最近的运行方式);然后在该运行方式下,利用规范形方法对系统进行小扰动电压稳定分析,求出所有负荷节点的电压振荡曲线解析解;最后利用2阶解析解所给出的小扰动1阶振荡幅值和2阶振荡幅值信息,以多SVC布点多种方案对系统降低小扰动幅值的贡献为指标,给出多SVC布点结果。所提方法应用于IEEE 30节点系统,试验结果表明,该方法相对于不考虑多点共同影响的多SVC布点方式,其静态电压稳定边界的拓展效果更好。     

基于贡献因子理论的动态阻塞管理费用分摊方法

将阻塞费用分为静态阻塞费用和动态阻塞费用两部分,并提出了一种动态阻塞费用分摊方法。分析了在动态阻塞管理过程中调整机组有功出力对系统暂态稳定性的影响,计算出机组对暂态稳定指标的贡献因子,并依此分摊动态阻塞费用。以新英格兰39节点典型系统为例进行了分析,计算结果证明了本文方法的有效性和可行性。     

基于小干扰分析的电力系统电压稳定研究

介绍小干扰分析电力系统电压稳定的基本原理和电力系统静态电压崩溃极限点的概念;其次,介绍了考虑SVC的小干扰电压稳定分析的数学模型及其方法;最后,基于上述模型和方法对IEEE3机9节点和2机四节点进行算例分析,在具体分析时对比了不含SVC和含SVC的系统的小干扰电压稳定性,验证了SVC对静态电压稳定的作用;对比分析了系统正常运行状态下和在静态电压临界点的小干扰稳定情况;通过计算系统各个模态的参与因子,得到了对系统小干扰稳定性有重要作用的状态变量;通过计算各节点电压失稳系数,得到系统的小干扰电压稳定的薄弱节点。上述研究验证了SVC对提高电压稳定具有重要作用,参与因子和失稳系数能为确定电压稳定的薄弱环节提供一定的判断依据。     

Analytical Comparison of Static and Dynamic Reactive Power Compensation in Isolated Wind–Diesel System Using Dynamic Load Interaction Model

This article presents static and dynamic reactive power compensators together for a self-excited induction generator and synchronous generator based isolated hybrid power system. Reactive power is required for excitation of the induction machine and for load under steady-state and transient state operations in an isolated hybrid power system. For small perturbation of load reactive power and input wind power, the use of a dynamic compensator alone may give better voltage stability but at a high cost; in contrast, the static compensator reduces the cost on compromising with the voltage stability. The proper rating selection of both compensators used may give the optimum solution between the voltage stability as system performance and cost of compensation. The fixed costs and voltage profiles are compared for the different participations of the fixed capacitor bank and STATCOM. The interaction of the dynamic load model is also introduced to make the system more reliable and hence a new power balance equation is derived. A 10% step disturbance in the dynamic load model as well as wind power input is considered for the system study. Four different cases designed for unique participation of static and dynamic reactive power compensators are presented. The analytical comparison is based on cost, rating selection, and voltage stability under transient condition.     

静止无功补偿器和移相器的最优配置及其对发输电系统可靠性的影响

作为重要的FACTS设备,静止无功补偿器能够提供无功支持和维持系统电压稳定,移相器则能改变潮流的自然分布和消除输电阻塞,因此它们对电力系统的可靠性有重大影响,实现其最优配置具有重要意义.大多数文献对于FACTS设备的最优配置都是基于确定性的方法;文章从可靠性的观点出发,通过对原始系统的可靠性评估并充分利用最优负荷削减模型中拉格朗日乘子的物理意义,提出了两个新的指标,即线路的灵敏度指标和节点的灵敏度指标,它们代表了在各线路安装移相器和各节点安装静止无功补偿器对系统期望负荷削减的边际影响,通过这两个指标,能够确定移相器和静止无功补偿器的最优配置.该方法在RBTS可靠性测试系统上进行了验证,计算结果检验了该方法是高效和合理的,也同时表明了移相器和静止无功补偿器能对系统可靠性产生重大改善作用.