暂态稳定约束下收益最佳TTC评估方法

传统的考虑暂态稳定约束的极限传输容量（TTC）研究采用确定性分析方法。由于忽略了不同故障发生的概率，确定性方法的计算结果难以充分发挥输电网络的经济效益。基于风险决策中的期望值准则，提出了暂态稳定约束下收益最佳的TTC评估方法。该方法考虑了不同故障暂态失稳的概率和代价，避免了运行人员依靠经验指定风险门槛值的问题，因此能够使得电力系统在运行的经济性和安全性之间达到最佳平衡。10机39节点新英格兰典型系统的仿真算例表明了方法的有效性和实用性。     

一种暂态稳定约束TTC评估的分布式并行计算方法

在预想故障集下,针对大规模互联电力系统的暂态稳定约束最大输电能力（TTC）评估问题,提出了一种基于任务级的分布式并行计算方法———优化的工作站群的计算方法。该分布式并行计算方法把异构分布式计算资源加以融合,实现有效的动态负载均衡,从而最大化利用系统的整体计算性能,具有良好的动态扩展性与容错性。应用所提出的方法对具有1 101个母线和97台发电机的中国某实际电网进行了测试。测试结果表明,该分布式并行计算方法是实用有效的。     

暂态稳定约束下期望收益最大的断面输电极限

基于机会约束规划理论,提出了暂态稳定约束下断面输电极限计算的随机模型。对给定的置信水平,模型中概率暂态稳定约束被转化为最小临界切除时间代数约束,结合泛函最优控制原理,上述随机模型被变换为线性不等式约束的数学规划模型。最后应用风险决策中的期望值准则,对不同置信水平下系统的收益损失进行综合评估,得到了系统在暂态稳定约束下期望收益最大的运行方案。39节点新英格兰系统上的仿真结果说明了所提方法的有效性和实用性。     

暂态稳定约束下极限传输能力的计算

提出了计算暂态稳定性约束下极限输电能力(TTC)的模型和方法。该TTC模型把求解过程分解为暂态稳定最优控制和最优潮流意义上的TTC两个子问题。暂态稳定最优控制把故障暂态稳定功角约束转变为其相关机组的有功输出不等式约束。交替求解上述两个子问题，可最终求得暂态稳定性约束下的TTC值。该方法的特点可用成熟的静态TTC方法计算暂态稳定性约束下的TTC。同时提出了“故障分层”和“有效故障”的概念。所提出的TTC方法仅对“有效故障”进行，有效地减轻了计算负担，提高了计算速度。在典型的10机新英格兰系统上的计算结果表明了该算法的有效性和合理性。     

暂态稳定约束下极限传输能力的计算

提出了计算暂态稳定性约束下极限输电能力(TTC)的模型和方法。该TTC模型把求解过 程分解为暂态稳定最优控制和最优潮流意义上的TTC两个子问题。暂态稳定最优控制把故障暂 态稳定功角约束转变为其相关机组的有功输出不等式约束。交替求解上述两个子问题,可最终求 得暂态稳定性约束下的TTC值。该方法的特点可用成熟的静态TTC方法计算暂态稳定性约束 下的TTC。同时提出了"故障分层"和"有效故障"的概念。所提出的TTC方法仅对"有效故障"进 行,有效地减轻了计算负担,提高了计算速度。在典型的10机新英格兰系统上的计算结果表明了 该算法的有效性和合理性。     

计及暂态稳定约束的可用传输容量计算

以摇摆曲线的失稳轨迹在对应时间段上的积分值作为确定暂态失稳程度的判据，将计及暂态稳定约束的可用传输容量计算问题等值变换为常规最优潮流问题。克服了由于引入暂态稳定约束引起的雅可比矩阵及海森矩阵的计算困难，因此可采用具有二阶收敛性的直接非线性原对偶内点算法求解该模型。此外，该文首次提出了暂态稳定约束最有效部分的概念，减少了在每次迭代过程中雅可比矩阵及海森矩阵的计算量，提高了算法的计算速度和收敛性，并通过算例证明了本算法的正确性和有效性。     

考虑暂态稳定性约束极限传输容量的计算方法

提出了考虑暂态稳定性约束的区域间极限传输容量(TTC)的计算方法。计及稳定性约束后,TTC的计算可描述为函数空间的非线性优化问题。在算法求解上,利用约束转换技术将函数空间的优化问题转换为常规的静态优化问题．并采用广义降维梯度方法求解转换后的问题。算法运用伴随方程方法处理暂态稳定约束,有效提高了计算效率。所提出的方法较好地解决了考虑暂态稳定性约束后,优化模型规模庞大、计算负担重等问题。这种方法在一个简化系统上进行了测试,测试结果证实了所提出方法的有效性。     

基于网络局部动态观测的暂态稳定评价方法

提出了一种利用数值仿真程序提供的网络运行参数在暂态过程中沿故障后系统的实际轨迹信息来映射网络结构的脆弱环节的新方法。该方法计及了网络运行变量及故障相关性的影响,并定量评价了系统的暂态稳定性。同时给出了一种快速计算暂稳极限传输功率的方法。     

考虑暂态稳定约束的极限传输容量分布式并行体系结构设计

针对预想故障集下,考虑暂态稳定约束的极限传输容量(total transfer capability,TTC)评估问题,以快速、高效地得到大规模互联电网的稳定极限,实现在线应用为目的,设计了一种分布式并行计算框架。研究了暂稳约束TTC评估的基本计算流程以及系统的整体体系结构。提出了一种优化的工作站群分布式并行计算模式。研究了系统设计中的一些关键子模块。所设计的分布式并行计算平台不仅能够方便地集成到现有的动态安全评估(dynamic security assessment,DSA)系统,同时还可作为离线仿真培训工具,对电力系统的特定情况进行更为详尽地分析。     

暂态稳定预警与预防控制系统的开发和应用

介绍了一套已在省级电网投入实际运行的暂态稳定预警与预防控制系统.首先,介绍了该系统的功能框架和软件模块构成.其次,分析了系统的关键技术与算法.系统实现了4种不同发电机、负荷增长方式下的传输极限算法,满足在线调度决策的需求.另外,实现了基于能量函数灵敏度的预防控制策略生成算法.结合工程实践,开发了若干实用化技术,如采用节点-开关模型以适应在线运行方式多变性的特点、孤岛稳定误判的解决方案、发电区和负荷区的自动分区方法等.     

OTS中暂态稳定约束梯度的新算法

提出了考虑暂态稳定约束的最优潮流(OTS)问题的计算方法。从时域的角度来考虑暂态约束问题,将约束表示为暂态过程中某个时刻的最大功角之差;而用仿真的隐式梯形积分形式来处理约束函数的梯度问题,将梯度的求解转换成一个代数迭代的过程。这样有效地减小了问题的规模和复杂程度。用IEEE39系统对该方法进行了测试,表现出良好的收敛效果和数值精度,验证了该方法的有效性。     

考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算

由于确定电力系统联络线最大功率时要考虑其故障时对系统暂态稳定的影响,故提出了一种基于能量函数灵敏度的考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算方法。该法首先确定网络在临界或失稳情况下的能量裕度及能量裕度对各发电机有功出力的灵敏度,再用等步长法和二分法按各发电机能量裕度灵敏度的大小调整有功出力,结合时域仿真法的判稳校验求出考虑暂态稳定约束的联络线极限传输功率。该法计算简单、快速,较好的解决了考虑暂态稳定约束后计算负担过重和直接法偏于保守的问题。2个算例仿真测试证实了该法的有效性。     

电力系统暂态稳定风险量化分级方法研究

提出了基于风险理论的暂态稳定风险评估量化分级方法。从风险理论的角度出发,综合考虑运行方式、故障发生、故障类型、故障地点和重合闸等不确定因素计算系统失稳的概率,以暂态失稳导致的切负荷百分比作为后果,定量的得出暂态稳定风险值,并依据《国家电网公司安全事故调查规程》应用ALARP原则对风险量化分级,使风险值的意义更加清晰明确,为运行人员提供一定参考依据。最后,以WSCC3机9节点为例,说明了该方法的可行性和有效性。     

电力系统暂态稳定评估的关联规则挖掘

根据IEEE16 机系统进行暂态稳定仿真, 首先对经典k- means 算法和模糊聚类FCM算法比较分析, 确定聚类个数并选择效果较好的FCM算法进行聚类, 找出候选离散断点, 再结合信息熵理论确定最终离散断点, 然后将连续数据离散化到各个离散区间中, 映射为连续的数字标识, 找出暂态稳定特征属性之间以及特征属性与暂态稳定属性类别之间的关联关系, 最后对挖掘出的规则进行分析研究, 从而对电力系统进行暂态稳定评估。     

暂态稳定约束下的最优潮流

提出了暂态稳定约束下最优潮流的新方法.该方法将稳定约束的最优潮流问题分解为最优潮流和最优控制两个子问题.在最优控制迭代中,基于半无限规划的局部降阶思想,将表征暂态稳定指标的无限维不等式约束转化成分别由功角和电压积分形式表示的二维不等式约束,并通过求解系统状态轨迹以及轨迹灵敏度方程来获得二维不等式约束对各控制变量的梯度,以此作为最优控制方向来更新各控制变量.通过新英格兰10机39节点系统上的测试算例验证了所提方法的有效性和合理性.