基于加速支路追加的戴维南等值参数在线计算

准确、快速计算戴维南等值参数是实现电网稳定态势在线评估的关键。针对系统运行过程中等值参数不断变化的实际情况,在戴维南等值参数解析的基础上,提出了一种戴维南等值参数计算的新方法。首先,将电力系统各元件等值为阻抗支路;然后,将等值阻抗作为链支对节点阻抗矩阵进行支路追加形成系统阻抗矩阵,并利用GPU并行加速计算;最后,从系统阻抗矩阵解析得出戴维南等值参数。通过仿真和真实算例分别验证了所提方法的准确性和快速性。     

基于PMU测量数据的改进型戴维南等值参数递推估计算法

研究快速获得电力系统戴维南等值参数,实现对指定节点的电压在线监测,提出一种利用微分变量反应参数变化的改进型戴维南等值参数递推估计算法,并推导出参数计算的表达式。根据电网节点电压电流相量特性,基于PMU测量数据计算出电网侧等值阻抗,将其作为该算法的启动初值。具有结构简单,计算量小的特点。经IEEE14节点系统算例仿真验证,能够快速有效的在线实时跟踪戴维南等值参数,并可广泛应用在实际电网中。     

计及发电机无功越限的广域戴维南等值参数在线计算方法

为适应可再生能源大规模接入带来的随机性和波动性,在广域量测条件下,提出基于单一运行状态断面数据的戴维南等值参数在线跟踪计算方法。首先,对负荷节点的负荷进行等效阻抗处理;其次,通过修正原系统节点导纳矩阵得到等效阻抗处理后的系统导纳矩阵;最后,根据修正后导纳阵和节点电压方程,按戴维南等值的定义,计算负荷节点的开路电压作为戴维南等值电势,进而获得负荷节点的戴维南等值全部参数。在该方法基础上,还可以较为准确地计算发电机无功越限即PV转PQ节点情况下的戴维南等值参数。通过仿真算例分析验证了该方法的正确性和有效性,在PV转PQ节点情况下也具有较好的计算精度。     

PCC点系统侧戴维南等值电路参数的估计方法研究

电力系统中PCC点系统侧戴维南等值电路参数的准确估计对电网的安全稳定分析具有重要意义。本文首先根据系统的戴维南等值电路模型,分析了等值电路参数估计的难点在于克服系统侧和负荷侧参数同时波动的影响。进而提出利用偏最小二乘回归法列写回归方程估计系统侧的等值电源和阻抗参数。为提高准确性,文中基于变电站的电压、电流实测数据,结合电压和负荷的波动概率,提出了数据选择的指标,筛选出系统侧保持恒定而负荷侧有较大波动的数据。同时基于实测数据的分析对数据选择指标的取值规律进行了研究。本文方法可有效估计出正序、负序以及谐波频率下系统侧的戴维南等值电路参数,实际算例分析验证了所提方法的有效性。     

基于虚拟相量直线的戴维南等值参数计算方法

由于传统戴维南等值参数求取方法存在参数漂移等缺点,提出一种基于虚拟相量直线的戴维南等值参数识别方法。提出虚拟相量直线的概念,利用直线相交原理得出小扰动下电力系统的戴维南等值参数。为克服参数漂移和提高算法的收敛速度,利用阻抗轨迹圆法进行数据筛选。典型3机9节点系统的仿真结果表明,所提方法可以有效、准确地跟踪戴维南等值参数。     

考虑风电概率特征的静态电压稳定在线评估方法

随着我国风电场装机容量的不断增加,风电场并网对电网静态电压安全的不利影响开始凸显,迫切需要对大规模风电并网情况下电力系统静态电压稳定的安全性进行评估。针对上述问题,提出了考虑风电概率特征的电压安全评估方法。首先,统计风电波动的概率特征,获取系统运行状态的概率分布;然后,应用基于广域测量下的戴维南等值方法计算各风电随机出力状态下各节点戴维南等值参数;最后,依据戴维南等值参数求取静态电压稳定裕度指标评估系统静态电压稳定状况。该方法将静态电压安全与概率分析充分结合,仅依据单状态断面即可评估系统静态电压稳定裕度,计算简单、迅速,适用于含风场电力系统静态电压安全稳定的在线监测。利用IEEE 9节点算例验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于幂级数展开的电力系统戴维南等值参数跟踪算法

针对传统电力系统戴维南等值参数计算方法中存在的弊端,提出一种基于幂级数展开的戴维南等值参数跟踪算法。该算法假设在相邻采样时刻内系统戴维南等值参数幅值不变,利用幂级数展开式跟踪系统戴维南等值参数,不仅有效避免了参数漂移问题,而且能较大程度地反映等值系统内部负荷扰动。同时,该算法在系统三相短路故障后能瞬间恢复对戴维南等值参数的准确跟踪,即适用于系统短路故障切除后的暂态过程。最后,分别通过在简单双母线算例系统和IEEE39节点算例系统中的仿真验证了所提算法的鲁棒性和准确性。     

基于全微分的戴维南等值参数跟踪算法

研究解析现有戴维南等值参数计算结果错误的本质原因。考虑戴维南等值参数在跟踪计算过程中不断变化的实际情况,提出基于全微分的戴维南等值参数跟踪计算方法。该方法通过微分形式反映参变量的变化,克服了现有计算方法假设2个时步之间戴维南等值参数不变所带来的严重错误,具有适应性强,使用简单,计算量小的特点。直流简单系统计算分析和IEEE10节点仿真分析表明,基于全微分的戴维南等值参数跟踪计算方法,能保证戴维南等值参数跟踪计算的结果贴近实际值。     

适应大扰动的电力系统戴维南等值参数跟踪算法

针对现有的戴维南等值参数跟踪算法需要假设2个计算时步之间戴维南等值参数不变、不能适应等值系统内部发生扰动等问题,提出了一种可以适应系统内部出现大扰动的戴维南等值参数跟踪算法。该算法利用本地测量信息,主要解决了现有算法不能适应等值系统内部发生大扰动时戴维南等值参数计算问题,跟踪算法利用故障前的戴维南等值参数计算出故障时刻的等值电压源幅值,然后以故障前一时刻的等值电阻和故障时刻的等值电压源幅值作为初值,计算出故障时刻的其他戴维南等值参数,从而再求出故障后各个时刻的戴维南等值参数。该算法的优势在于仅利用负荷母线局部电气量就可以快速、准确、实时地求取戴维南等值参数,而且也适用于等值系统内部发生三相短路的情况,同时该算法具有计算结果误差小的优点。最后,通过IEEE 30和IEEE 39节点标准测试系统验证了本算法的准确性。     

电网戴维南等值参数的快速计算

提出一种电网在基态和N-1状态下戴维南等值参数的快速计算方法,并在此基础上对负荷节点进行电压稳定分析。通过推导的非线性方程组,运用电网基态和N-1状态下的节点电压和电压灵敏度的数值,可求得2种状态下的戴维南等值参数。不同于两点潮流或其他多点潮流方法,该方法只需要给定运行点的节点电压和节点电压灵敏度数据,计算简单快速。利用求得的等值参数可求得该节点的阻抗模指标和最小奇异值来快速分析负荷节点的电压稳定性。IEEE14和IEEE118节点系统的计算仿真验证此方法的正确性和实用性。     

高压直流输电系统短路比在线估计

高压直流输电系统中,获得实时短路比具有重要意义,其关键是实时取得交流系统的短路容量.基于戴维南等值电路,提出一种利用独立随机矢量协方差特性求解戴维南等值参数来计算短路容量,从而获得短路比的方法.为避免传统方法中戴维南等值参数的漂移问题,根据交流侧电气量测量值,求取其均值和偏差,利用独立随机矢量协方差特性对阻抗解析式进行简化,采用滑动数据窗在线计算得到等值阻抗.用等值阻抗计算得到交流系统短路容量,从而计算实时短路比,实现高压直流输电系统短路比的在线估计.通过理论仿真和对德阳-宝鸡±500 kV高压直流输电工程实测数据的分析,验证了方法的准确性和实时性.     

基于改进动态阻抗法的电网静态电压稳定裕度快速评估

戴维南等效参数准确辨识是实现电网静态稳定在线评估的关键。采用两个时刻潮流的辨识方法很难保证两时刻之间等效参数不变的假设条件。首先分析了现有等效参数辨识方法存在的问题,提出了一种基于动态等效阻抗的改进等效参数辨识方法,利用当前运行点和预估点在线快速计算等效参数。改进方法解决了负荷功率恒定和多节点负荷功率同时变化时原方法失效的问题。在此基础上,利用阻抗模指标对电网静态稳定裕度进行评估。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。     

基于戴维南等值模型的静稳极限在线监视

基于实时测量信息的戴维南等值方法,为多机系统输电通道静稳极限在线监视提供了新的研究思路。本文结合电力系统实际运行状态的特点,通过分析戴维南等值方法的适用条件,提出一种内电势相角可变的戴维南等值模型,并使用具有可变遗忘因子的改进递推最小二乘法在线辨识戴维南等值参数,从而将多机系统等值成双机系统;利用等值后的双机系统快速求取输电通道的静稳极限;借助输电通道静稳极限的求取思路,文中也给出了在线监视多机系统静态稳定水平分布的方法。对IEEE39节点系统进行仿真,仿真结果表明本文计算方法能够较好地辨识戴维南等值参数,可有效估计输电通道的静态稳定性。     

基于戴维宁等值的电压暂降模拟方法

针对传统的电压暂降模拟方法,在正常和各种故障条件下仅模拟电网的电压特性,不考虑电网的阻抗特性,使得借助于传统电压暂降模拟方法作用于负载上的电压响应与实际电网不相同。因此,文章提出基于戴维宁等值的电压暂降模拟方法。文章提出采用基于阻抗切换方式辨识电网电压暂降时的戴维宁等值参数,该方法可对暂降前后的电压进行精确辨识。文章亦提出采用H桥级联型-逆变器作为电压暂降模拟装置,为使其能灵活可靠模拟实际电网电压暂降外特性,文中提出适用于H桥级联型逆变器的虚拟阻抗控制策略,其能通过参考电压、虚拟阻抗的设置实现所需的电压暂降戴维宁等值外特性的模拟。最后,通过仿真验证了所提电压暂降戴维宁等值参数辨识方法、电压暂降模拟装置控制策略的有效性及可行性。     

继电保护整定计算中光伏发电站阻抗的计算方法研究

在光伏发电站接入配电网后,为方便配电网继电保护的整定计算,借鉴动态等值阻抗的建模方法,将光伏发电站表示为戴维南等效电路,即一个恒定的电压源和其等值阻抗串联的形式,计算光伏发电站的最小正序等值阻抗.并且在参考日照强度S=1000 W/m2、参考电池温度T=70℃条件下进行4组实验,对不同类型的光伏电池进行实测,与该数学模型的计算结果进行对比.结果表明,采用该模型的计算误差在5％以内,能够满足工程中继电保护整定计算的需要,验证了该计算方法的实用性.