电力网络源流路径电气剖分算法

如何从基本电气原理和规律出发求解电力网络源流之间发生电气供求关系的路径信息,是一个有待解决的难点问题.传统方法大都基于比例共享原则并通过潮流跟踪方法来获取源流之间功率的供给关系.与之不同,文中首先在包含计及充电容纳的普通线路和变压器支路在内的交流支路和节点联合体的基础上,给出了严格满足各种基本电气原理和规律的联合电气剖分关系;然后分析了如何利用有向图技术求解网络源流供求关系路径链的方法;最后,提出了面向电力网络不同源流对象的电气剖分算法,并通过算例说明了电力网络电气剖分结果的正确性.     

电力网络源流路径链的双向电气剖分算法

为求解电力网络源流之间的电气供求信息,在分析现有基于电力网络源流路径链的联合电气剖分关系的基础上,提出了分支电气剖分关系及基于这2种关系的双向电气剖分算法,以适应求解不同类型的电气剖分问题。算法应用联合电气剖分关系对全网源流路径链进行正向过程剖分,再应用分支电气剖分关系进行反向过程剖分,从而得到各路径链彻底的电气剖分参...     

基于源流路径电气剖分理论的阻尼分析模型

源流路径电气剖分理论研究电力系统各类电源和各类负荷之间的供受电关系问题,剖分得到的子网络包含了平衡点的发电机和网络以及负荷的相关参数及信息。为研究包含网络及负荷等参数的系统阻尼问题,基于该理论建立发电机3阶和5阶模型下的子网络小干扰稳定阻尼分析模型,并通过仿真计算与模态分析技术方法进行对比。结果表明,该方法建立的阻尼分析模型能较好地筛选出系统中的弱阻尼机组。由于模型中包含了网络详细信息,有助于同时研究机侧和网侧工况对系统阻尼的影响,为研究机组阻尼分布及其发展变化过程创造条件。     

基于电气剖分信息的风电系统有功调度与控制

针对风速的随机性和间歇性对电力系统调度与控制带来的困难,提出一种风电系统有功调度的二层结构调控策略,即在在线调度周期内,借助系统内常规发电机组的配合对预调度周期内的发电计划进行再校正以及在自动控制时间级内通过与风电机组紧密关联的自动发电控制(automation generation control,AGC)机组的实时偏差调控对在线调度计划外的功率波动进行调整的策略。利用与风电机组、相关非风电机组及其供电负荷等有关的网络源流路径电气剖分信息,计算非风电机组参与发电计划再校正的功率调整因子及参与风电实时功率波动控制的关联AGC机组之间的负荷分配因子。算例表明,二层结构的调控策略可以有效跟踪风电与负荷功率的波动或预测偏差,从而提高整个系统的运行质量。     

交流支路的电气剖分方法(二)移相器支路的剖分

目前,电力市场环境下的潮流控制辅助服务评估方法主要侧重于经济学规律的应用,而对电气特性重视不够。以移相器为例,借鉴电气剖分的思想,将受到移相器调控影响的各种网络源流间的路径进行电气剖分,并构造出3类剖分方法,由这些方法可以准确掌握网络源流沿移相器剖分子路径传输的电气量的性质和数量,且剖分子路径与原移相器支路具有电气上的等效性,并严格满足电力网络的基本电气规律。算例表明,移相器支路的电气剖分方法简单正确,既可为进一步定量评估移相器的辅助服务水平提供准确的电气信息,又可为研究包含其他潮流控制设备的电气剖分方法提供参考。     

基于电气剖分的转运电能损失估算方法

如何正确和简便地计算电力转运业务引起的电能损失,关系到转运各方的经济利益和费用结算的实际可操作性。提出一种利用电气剖分信息和函数逼近方式估算转运电能损失的方法。在对转运功率进行电力网络源流路径分析的基础上,推导了转运功率损耗的理论计算式。首先以理论计算式求得不同转运功率时引起的功率损耗值,作为函数逼近的已知数值输出解;其次选择对转运功率损耗影响较大的特征物理量作为函数逼近的输入解,并构造转运功率损耗逼近函数;由此函数快速求得不同典型运行方式下的功率损耗值,并考虑能量损失计算时窗范围内不同典型运行方式占有的时间密度,从而快速估计出一定时期内转运电能损失的大小。算例结果表明,该方法简便、精度较高,具有较好的操作性。     

交流支路的电气剖分方法:(一) 普通支路的剖分

用传统的电力网络分析方法很难准确得到网络源流沿交流支路传输的路径剖分信息。针对此问题，从电力网络的基本原理出发，给出了交流支路3类电气剖分的定义，构造了3类电气剖分的方法，归纳出相应的电气剖分定理。由这些方法和定理可以准确地掌握网络源流沿剖分子路径传输的电气量的性质和数量，且剖分子路径与原支路具有电气上的等效性，并严格满足电力网络的基本电气规律。算例结果显示了所提出的方法和定理的正确性。最后，简述了电气剖分的优点及进一步工作的重点，并就相关问题进行了讨论。     

交流支路的电气剖分方法:(一) 普通支路的剖分

用传统的电力网络分析方法很难准确得到网络源流沿交流支路传输的路径剖分信息。针对此问题,从电力网络的基本原理出发,给出了交流支路3类电气剖分的定义,构造了3类电气剖分的方法,归纳出相应的电气剖分定理。由这些方法和定理可以准确地掌握网络源流沿剖分子路径传输的电气量的性质和数量,且剖分子路径与原支路具有电气上的等效性,并严格满足电力网络的基本电气规律。算例结果显示了所提出的方法和定理的正确性。最后,简述了电气剖分的优点及进一步工作的重点,并就相关问题进行了讨论。     

交流支路和节点的联合电气剖分

交流支路和节点的联合电气剖分对于正确掌握源流定量供求信息具有至关重要的作用。分析了电气剖分应该遵循的基本原则及其具体细则；分别针对交流支路和节点的特殊构成情形与一般构成情形，提出了交流支路和节点的联合电气剖分方法。该方法解决了电力网络节点多个不同源流在交流支路中如何流动和在相关交流节点内如何交换的问题，为全面解决电力网络的电气剖分问题提供了理论与方法支持。     

基于电力网络源流路径电气剖分的联络线功率调控方法

为公平有效地实施联络线功率调控,提出了一种联络线调控方法。该方法由两个调整阶段构成：第一阶段根据关联自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组的调节容量和联络线功率偏差信息,确定送、受端网络中的机组调整对象;第二阶段基于电力网络源流路径电气剖分法确定相关机组的功率调整因子实施联络线功率偏差调控,通过对送、受端网络中与联络线关联路径链的剖分,定量获得在某一网络状态下与联络线关联的源流实际利用情况和相互之间的供求路径电气信息,从而进一步获得送、受端电网中相关机组集合的功率调整因子。文章在确定功率调整因子时充分考虑了机组是否需要在非AGC机组辅助调节情况下修正调整因子。根据联络线功率偏差情况及功率调整因子可进行相关机组调节。最后以新英格兰10机39节点系统为例进行了仿真,结果表明所提出的调整方法是可行的。     

基于电气剖分原理的风电系统调度方法

基于电气剖分原理提出了一种风电系统调度方法,该方法通过电气剖分寻找与风电场关系最紧密的常规机组,通过对这些机组进行输出功率调整来及时补偿由风电场输出功率波动引起的有功功率缺失(或过剩)。以修改后的IEEE14节点系统进行了算例分析,结果表明该方法是可行的且具有较强的实用性。     

基于张量法的电力系统潮流计算

为提高潮流算法在系统重负荷时的收敛特性,提出2种基于张量法的电力系统潮流计算新方法。方法 1在张量方程没有实数解的情况下采用最小二乘优化算法,获得其相应的张量修正量,从而使基于插值张量法的潮流计算具有更好的收敛性。方法 2为在极坐标下基于张量直接法的潮流计算方法;该方法通过直接计算潮流方程的二次微分,从而直接获得增量的二次项,使得基于张量法潮流计算的收敛性得到明显改善的同时,也大大加快了相应计算速度;其计算速度在系统轻负荷时,与牛顿法相差不多,但在重负荷时,其计算速度相对于牛顿法得到明显的提高,有时超过其30%。多个算例的计算结果表明,所提出的2种算法是有效的。     

基于负荷受电路径电气剖分信息的配电网重构算法

大规模配网重构问题的非线性组合优化特点对计算方法的效率造成了极大困难。该文应用交流支路电气剖分方法,由负荷受电剖分路径电气距离指标构造一种新的物理寻优方法。该方法在合环操作形成的闭环中根据电气距离为负荷分配供电路径,从而确定应断开的支路,使损耗降到最低。同时,根据定义的单位功耗以及物理规则确定需计算电气距离的负荷节点以减少运算量,并通过优化待处理分段开关的顺序以保证能寻找到更优良的解。由于算法属于物理寻优方式,避免了不收敛或者难收敛的情况。IEEE69系统分析表明,算法具有快速求得优良解的特性,能够应用到大型配电网络重构问题。     

基于交流支路和节点联合电气剖分的功率损耗分摊问题分析

不同种类的电力网络损耗分摊方法对相同的具体问题往往难以求得相同的分析结果。究其原因，在于这些方法在对问题本质的认识存在分歧和不统一，处理问题时考虑的条件和因素各有侧重，导致方法本身存在不同程度的理论缺陷，使应用效果难以一致。基于对问题影响因素的分析和思考，提出损耗分摊问题的本质是电气分析、问题存在具有伴随网络状态的唯一解、检验分摊结果正确与否的标准是电力网络的电气原理和电气规律的观点。在这些观点的指导下，通过对支路损耗功率分摊3类特殊问题的思考与对策研究，提出支路损耗功率分摊一般性问题的解决对策和求解方法。对策与方法的理论核心是交流支路和节点的联合电气剖分，剖分结果完全满足电力网络的各种基本电气原理和电气规律。通过算例说明所提方法的电气正确性，为寻找损耗分摊问题的唯一解、进一步论证非线性与损耗分摊问题解的存在性之间的关系提供了分析手段。     

基于Melnikov方法的电力系统混沌振荡参数计算

为了研究大干扰下电力系统中的混沌振荡,提高电力系统的稳定性,分析了非线性三参数二机电力系统振荡的异宿分支,给出了Melnikov函数的计算方法,推导出了Melnikov函数具有简单零点的条件,获得了电力系统发生混沌振荡的锥形参数区域和带形参数区域,从而阐明了二机电力系统产生混沌振荡的机理,得到了定量化的参数条件,为准确判断混沌振荡和提高大偏差状态下电力系统的稳定性提供了计算依据.最后通过仿真实验证实了当系统所受到的周期性负荷扰动足够大时,电力系统将出现混沌振荡.     

基于EMS潮流计算结果的配电网络潮流计算

利用现有的EMS系统，使之与市区配电系统潮流计算有机地结合起来，不但可以降低劳动强度，提高工作效率，而且可以提高域网安全经济运行水平。为此，介绍如何利用EMS潮流计算结果，建立配电网络的等值模型，进行配电系统的潮流计算，并针对负荷等值问题进行了分析。