雅可比矩阵特征结构规律与二次电压控制的分区

通过潮流方程雅可比矩阵的特征结构规律分析,发现雅可比矩阵最小特征值对应特征向量与无功分布有密切关系,进而可以作为二次电压控制中区域划分的依据。通过简单系统分析说明上述规律的同时,针对39节点系统,在依据节点电气距离分区方法的基础上,进一步研究了无功分布与最小特征值对应特征向量间关系,以及与依据电气距离区域划分结果的关系,发现它们的一致性,且能揭示清楚的物理概念,表明雅可比矩阵特征结构规律与二次电压控制的分区间的有机联系。     

二次电压控制研究（一）

研究了一种新的提高系统电压稳定性的方法——二次电压控制。推导了二次电压控制的结构化模型,该模型简洁,具有清晰的物理意义。提出了一种确定二次电压控制区域的嵌套分解算法。该方法利用图论对系统进行分区,不需进行特征值分析,具有很快的计算速度。算法所具有的自然嵌套特性,可进一步提高计算速度。通过与传统方法的比较,证明该分区方法是有效的。     

电力系统无功电压控制分区研究综述

将电网划分成若干个子区域进行控制,可以节省计算时间,提升控制效率和效果,改善电压稳定性,防止电压崩溃。介绍了无功电压控制分区概念、电网分区原则及无功电压控制分区方式和方法。从基于灵敏度电气距离采用启发式方法、聚类方法分区,基于复杂网络理论的分区等方面对现有的分区方法研究进行综述,阐述了各种方法的优缺点,并指出了未来研究及发展方向。     

电力系统电压与无功控制分区的改进

针对分区控制中出现的问题,提出在系统电压临界状态附近点来进行分区,提高分区的质量.通过对IEEE-14节点和IEEE-30节点系统分区计算和比较验证了上述观点的有效性.     

配电系统无功电压优化控制的二次规划算法

在配电系统中，通过适当的投切电容器和改变带负荷调压变压器分接头的档位，可以使系统在满足电压要求的前提下全网的能量损耗最小。然而，实际运行中要受到电容器投切次数和分接头档位变化总量的限制，否则将使开关和分接头寿命降低。对于这一无功电压优化控制问题，目前主要采用动态规划算法，但在规模较大的系统中将存在“维数灾”的问题。为此，本文针对配电系统的特点，将数学模型简化为一个二次规划问题，证明了它可以应用Lemke的线性互补规划算法在有限步内求得最优解。用26节点的配电系统作为算例，结果说明了所提方法的有效性和优点。     

基于映射分区的无功电压控制分区算法

在应用传统聚类算法对电网进行无功电压控制分区时,存在可伸缩性不强的缺点,且分区结果难以保证被控节点与对它控制最灵敏的无功源节点属于同一个分区.文中提出一种基于映射分区的无功电压控制分区算法,首先在电气距离的基础上通过凝聚的层次聚类算法得出最优分区数和无功源节点所在的分区号,然后通过映射分区算法确定被控节点的分区.该方法不依赖于状态估计结果,而仅基于网络的拓扑结构和参数.应用所述方法分别对IEEE 39节点、IEEE 118节点系统和福建电网进行了分析计算,分区结果表明该方法可以保证被控节点与对它控制最灵敏的无功源节点属于同一个分区,计算速度快,占用内存小.     

二次电压控制对静态电压稳定的影响分析

为分析二次电压控制对静态电压稳定的影响,根据新的节点分类方案建立了计及二次电压控制作用的连续潮流模型,并给出了处理发电机无功越限和受控发电机电压越限的方法.在IEEE 39节点系统上的计算结果表明,实施二次电压控制能够提高系统的静态稳定裕度,并可延缓发电机发生无功越限.而当无功协调因子采用无功出力均衡模式时,由于同一个...     

二次电压控制研究（二）

研究了一种新的提高系统电压稳定性的方法－二次电压控制。利用二次电压控制结构化模型推导了选择主导节点的优化目标,讨论了遗传算法在主导节点选择中的应用。建立了二次电压控制系统相应的二次性能指标,确定了具体的二次电压控制策略。仿真分析证实了二次电压控制可有效地提高系统的电压稳定性。     

计及分区动态无功储备的无功电压控制模型与方法

当前电网无功电压自动控制算法未能很好地提高系统电压稳定性。以电压控制分区动态无功储备作为系统电压稳定性的量度,提出一种无功电压控制优化模型。通过计算各分区关键节点的电压-无功曲线得到无功源的有效无功储备,以故障下无功源出力的最大变化量作为各分区最小无功储备,将分区动态无功储备作为目标函数和约束条件加入优化模型中,以达到在保证电压稳定裕度的同时减少系统有功网损和实现电压控制的目的。IEEE 118节点系统的仿真结果和在某实际电网自动电压控制系统中的应用表明,所提出的模型与方法是有效的。     

基于模糊聚类分析的无功电压控制分区

无功电压控制研究中的系统分区是一个非线性的大规模组合优化问题,使用常规方法常难以得到理想的结果。运用模糊聚类分析法将系统分区,并基于电压幅值对无功功率的灵敏度定义了电力系统各节点间的电气距离,对待分类对象的全体作适当的标定,运用传递闭包法求出动态分类,通过计算统计量F最后得出最优分类。该方法所占内存小,计算速度快。经IEEE39节点测试系统对该方法进行了验证,其结果表明:该方法有效、可行。     

基于模式聚类的二级电压控制分域方法研究

为更好解决二级电压控制分域问题,研究一种基于可视化自组织特征映射网络聚类技术的分域方法.根据自组织特征映射网络的拓扑保持、信息融合和高维数据矢量量化的特性,建立系统电压分域可视拓扑映射模型,以拓扑映射图为基础进行二级电压控制分域.在此基础上,提出以熵作为测度搜索主导节点.该分域算法融合了节点电压、相角和灵敏度等信息,利于分区间的控制解耦.该方法可离线训练,在线计算.     

一种快速的定雅可比潮流算法

完美地组合了电流注入型潮流算法和保留二阶项的快速潮流算法的优点,弥补了二者的不足之处,提出了一种快速的定雅可比潮流算法。该算法修正方程式的雅可比矩阵是通过对电流注入型潮流算法PQ节点的雅可比矩阵进行改造而得来的,是一个对称的常数雅可比矩阵。修正方程式的常数项是在保留潮流方程式非线性项的基础上进行简化改进而获得的,是一个非常简单的修正公式,在迭代过程中完全不需要进行节点电压的修正和节点功率的计算。这些处理,既保证了算法的收敛性,又大大提高了计算速度。详细论述了该算法的原理及用法。最后将它与牛顿法、定雅可比牛顿算法、PQ分解法、快速解耦法（FDLF）等潮流算法在多个算例上进行了收敛性能和收敛速度的比较,结果证明该算法收敛速度远大于牛顿法和定雅可比牛顿算法,收敛能力与定雅可比牛顿算法相当,算法适用能力比PQ分解法和快速解耦法强。     

功率型负荷的调压控制方式对负荷端电压稳定的影响

随着现代电力系统所涉及的自动控制、电力电子技术方面大功率负荷的日益增多,负荷特性多表现为功率形式从而使负荷特性呈现出与早期电力系统阻抗型负荷或电压源型负荷所不同的特点.运用交流电路运行基本规律,分析了功率型负荷的运行特性,指出对于功率型负荷,采用传统的调节送端电压以稳定受端电压的常规控制方式可能导致受端电压失稳.讨论了在不同负荷特性下,如何维持受端电压稳定.     

Critical load bus voltage control using DVR under system frequency variation

The paper discusses the voltage control of a critical load bus using a dynamic voltage restorer (DVR) in a distribution system. The critical load requires a balanced sinusoidal waveform across its terminals preferably at system nominal frequency of 50 Hz. It is assumed that the frequency of the supply voltage can vary and is different from the system nominal frequency. The DVR is operated such that it holds the voltage across the critical load bus terminals constant at system nominal frequency irrespective of the frequency of the source voltage. In case of a frequency mismatch, the total real power requirement of the critical load has to be supplied by the DVR. To compensate for frequency variation, the dc link of the DVR is supplied through an uncontrolled rectifier that provides a path for the real power required by the critical load to flow. A simple frequency estimation technique is discussed which uses a moving average process along with zero-crossing detector. Through detailed analysis and simulation studies using PSCAD/EMTDC it is shown that the voltage is completely controlled across the critical load.     

考虑中区重新划分的中压配电网改造规划

针对目前中压配电网环网线路自动转供率不高的问题,提出打破原有配电网中区限制,对中区进行重新划分后再行改造的规划策略,在新划分的中区范围内通过重构与分支层扩展并举的方法优化部分分支负荷的接入点,实现降低主干馈线负载率、满足转供安全校验条件的目的。基于Distflow潮流方程构建考虑中区重新划分的城市配电网扩展与重构改造模型,该模型满足中区划分约束、"N-1"负荷校验约束及网络拓扑约束要求。采用二阶锥松弛技术对该混合整数非凸非线性规划进行凸松弛,使原问题转化为可高效求解的混合整数二阶锥问题。采用Portugal 54节点配电网对所提模型进行仿真测试,结果表明中区的重新划分使配电网改造在有序的基础上更为灵活,改造后的馈线满足联络开关自动转供的要求,提高了网架整体的可靠性。     

真双极直流配电网有功-电压分布式二级控制策略

采用下垂控制的真双极直流配电网存在负荷分配不合理以及正负极电压不平衡问题,导致换流器利用率降低、额外损耗增加,并且影响系统稳定性。为了实现负荷合理分配以及抑制正负极电压不平衡,提出了一种真双极直流配电网有功-电压分布式二级控制策略。该策略按照第二级控制功能将电压源换流器(VSC)分类,交换相邻VSC间的信息。在此基础上,逐步迭代得到相应的功率和电压收敛值,并计算得到电压调节量。由此进一步改变下垂控制参考电压值,从而实现负荷的合理分配以及抑制电压不平衡。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了真双极直流配电网模型,仿真结果验证了该策略的有效性和可靠性。     

Improved secondary and new tertiary voltage control

In this paper the basic role of a secondary (regional level) voltage control in a multi-regional electric power system is reviewed. Specifically, certain limitations of presently implemented control schemes are described. Next an improved secondary voltage control (ISVC) scheme is proposed. In the second part of the paper, possible enhancements of a multi-regional power system operation by means of scheduled, tertiary voltage control (TVC) interactions are proposed. It is shown that the prime role of a TVC is in managing limits on voltage control devices, such as generators. The theoretical developments are illustrated on two regions of the French electric power network     

潮流计算雅可比矩阵预处理方法的比较研究

电力系统潮流计算中,对潮流雅可比矩阵进行预处理(preconditioning)的改进算法能提高算法的收敛性并能加快迭代收敛的速度;其中,预处理矩阵的选择是关键.通过应用Matlab对目前几种潮流计算预处理方法进行了仿真计算分析.仿真结果表明,P-Q分解法是目前各种预处理方法中最有效的一种预处理方法,且系统越大,效果越明显.     

潮流计算雅可比矩阵预处理方法的比较研究

电力系统潮流计算中,对潮流雅可比矩阵进行预处理(preconditioning)的改进算法能提高算法的收敛性并能加快迭代收敛的速度;其中,预处理矩阵的选择是关键。通过应用Matlab对目前几种潮流计算预处理方法进行了仿真计算分析。仿真结果表明,P-Q分解法是目前各种预处理方法中最有效的一种预处理方法,且系统越大,效果越明显。