基于分解协调算法的互联电力系统状态估计

提出了基于分解协调算法求解多区域互联系统的状态估计算法。互联系统计算中心根据虚拟节点两端子系统状态估计所得功率残差加权平均值计算各子系统虚拟节点注入功率的变化量,各子系统节点状态量通过注入功率和功率估计值对节点状态量的灵敏度矩阵修正子系统状态估计结果,得到互联系统的状态估计解。仿真计算结果说明,分布式状态估计算法计算准确、速度快,且在互联系统计算中心无法获得部分子系统数据的情况下,能够最大限度地准确计算出互联系统的部分可观测结果。     

水火电力系统经济调度的一种新的分解和优化方法

根据水电系统运行的特点本文导出一种水火经济调度的新的分解和优化方法,即λ迭代加动态规划法。首先将电力系统的全局优化问题分解为纯火电和纯水电的子问题。其次,火电再按时间和空间分解法分解为单个火电厂小子问题,水电按空间分解法分解为单个水电厂小子问题。文章介绍了一种实用的分解协调计算方法,并对一个由六个水电厂和五个火电厂构成的实际电力系统进行了计算。计算程序中考虑了网损微增率的修正和水头变化。计算结果表明,方法是实用的。     

互联电力系统分层分解时空协调建模

随着中国互联大电网的形成,电网结构和运行方式日益复杂。目前中国电网的建模方式是调度系统只对其调度管辖范围内的电网精确建模,外网部分则采用非精确建模或简单等值处理。这种传统的建模方式不能满足互联大电网的发展要求。基于IEC 61970标准和E格式规范,研究建立互联电力系统分层分解时空协调建模系统。该系统融合图数模一体化的时空协调版本管理、模型合并/拆分、外网等值等多项技术,实现各调度系统的时空协调建模,能为调度系统的横向协同、纵向贯通提供技术手段,能为提高互联大电网的在线监控、动态和静态安全稳定分析水平提供信息基础和技术支撑。     

大型水火电力系统最优运行的分解协调原理

本文介绍大型水火电力系统最优运行的几种分解协调方法，即λ-DP(动态规划)法，γ-DP法 ，λ-γ法和γ-λ法。数学模型考虑了网损和水电厂水头的变化，但不包括梯级水电系统。 由于后一问题的复杂性将单独讨论。     

计及潮流约束的水火电力系统机组组合问题的分解–协调算法

针对传统机组组合研究中因模型不够完善、约束过于简化而引起的计算准确度低和系统安全性差的缺陷,建立了考虑潮流方程和水电精确出力的水火机组组合(hydrothermal unit commitment,HTUC)模型。围绕该模型,文中首先采用广义Benders分解算法将其划分为一个混合整数线性规划主问题和一个非线性规划子问题;然后将该子问题按时段进一步分解为T个规模较小的子问题,T为调度周期。其中,主问题对应于传统的水火联合调度(hydrothermal scheduling,HTS),子问题则是包含电压、无功等变量的约束潮流(constrained power flow,CPF)。主子问题之间通过可行割进行协调,并以交替迭代的方式获得原问题的解。最后对含有46台火电机组、8个梯级水电厂的IEEE 118节点系统进行计算,测试结果表明所提算法能在较少的时间内获得高质量的解,从而为大规模机组组合问题的求解提供参考。     

一种新的分布式电力系统状态估计算法

随着电力系统的发展,区域电网互联,形成了规模更大的系统。为了适应这一趋势,电力系统状态估计应采用分布式算法。在配置少量PMU的基础上,将分区后的边界等式约束条件通过拉格朗日乘子计入整体目标函数,将分布式状态估计的问题转化为一个带等式约束的最优化问题,实现了电力系统状态估计的分布式计算。该算法不仅提高了状态估计的速度,而且可在不必改动原有状态估计模块的基础上,很容易地加入等式约束的修正模块。最后通过IEEE14节点和IEEE30节点系统的模拟仿真,验证了该算法的有效性和优越性。     

一种新的分布式电力系统状态估计算法

随着电力系统的发展,区域电网互联,形成了规模更大的系统.为了适应这一趋势,电力系统状态估计应采用分布式算法.在配置少量PMU的基础上,将分区后的边界等式约束条件通过拉格朗日乘子计入整体目标函数,将分布式状态估计的问题转化为一个带等式约束的最优化问题,实现了电力系统状态估计的分布式计算.该算法不仅提高了状态估计的速度,而且可在不必改动原有状态估计模块的基础上,很容易地加入等式约束的修正模块.最后通过IEEE14节点和IEEE30节点系统的模拟仿真,验证了该算法的有效性和优越性.     

多区域互联系统几种无功优化分解协调算法的比较

以708和538节点系统为算例,对以非线性原对偶内点法为基础,基于近似牛顿方向和对角加边模型的5种无功优化分解协调算法的计算效益和收敛性进行了比较分析。并进一步分析了影响分解协调算法计算效益和收敛性的因素。定性分析了固定系统总规模、扩大子区域数目和固定子区域数目、扩大最大子区域的规模2种方式对计算速度的影响。     

一种新的电力系统负荷裕度的快速算法

将电力系统负荷裕度的计算分成两个部分:首先确定限制系统最大负荷能力的关键支路;然后将关键支路对应的约束加入潮流方程,利用增广潮流方程计算系统实际的负荷裕度。我国某实际682节点、973条支路系统的仿真算例表明该方法简单、有效且计算速度快。     

一种新的含UPFC的电力系统潮流算法

提出了一种新的UPFC功率注入模型.基于该模型,推导了含UPFC的电网潮流方程,提出了一种新的算法来求解含UPFC的电网潮流问题.该算法基于快速解偶法(FDLF),包含了两个交替迭代过程,继承了快速解偶法的基本特性,雅可比矩阵在迭代过程中保持对称、定常.此外,采用该潮流计算模型可以直接方便地得到UPFC控制变量的较佳初始条件,有利于算法的收敛.通过实例的计算和比较,最后验证了算法的可靠、快速和准确.     

一种新的含UPFC的电力系统潮流算法

提出了一种新的UPFC功率注入模型。基于该模型,推导了含UPFC的电网潮流方程,提出了一种新的算法来求解含UPFC的电网潮流问题。该算法基于快速解偶法(FDLF),包含了两个交替迭代过程,继承了快速解偶法的基本特性,雅可比矩阵在迭代过程中保持对称、定常。此外,采用该潮流计算模型可以直接方便地得到UPFC控制变量的较佳初始条件,有利于算法的收敛。通过实例的计算和比较,最后验证了算法的可靠、快速和准确。     

一种新的水火电力系统优化潮流模型

提出了一种新的水火电力系统的优化潮流模型,该模型以最小化燃料费用和污染排放量为目标。模型中的约束条件考虑了网损和系统稳定性2个方面,其中网损用发电量和发电量转移分配系数表示,系统的暂态稳定性和静态电压稳定性分别用动态安全域和静态电压稳定域的方式表示。该文还就目标函数中考虑燃料费用和污染排放比例关系进行了研究。优化模型的雅克比矩阵由网损和各节点发电量之间的灵敏度因子以及动态安全域和静态电压安全域的系数构成。该模型的求解使用牛顿-拉夫逊迭代法实现,并采用一种新的初值设定方法以提高计算的收敛特性。通过2个标准系统算例验证了该模型的有效性。     

电力系统潮流分解协调并行计算

现代大规模电力系统计算问题规模非常巨大,现有计算模式的计算速度已经无法满足实时计算的要求.为此,研究了PC机群计算环境下的电力系统潮流计算模型,结合基于节点分割的网络分块方法和PC机群环境的特性,提出了一种基于网络数学分割的电力系统潮流分解协调算法,将大规模互联电力系统分解成若干子网络,通过分配于各个PC机的各个子网络之间的分解协调计算获取加速比.利用该法对IEEE标准系统进行了潮流计算,结果表明该算法具有较高的加速度和计算精度,适合在网络计算环境中实现.     

一种新的基于神经网络的高精度电力系统谐波分析算法

提出了一种新的基于三角基函数的人工神经网络算法,利用该算法可一次性获得电力系统基波及各次谐波的频率、幅值和相位,提出并证明了该神经网络算法的收敛定理,给出了利用该算法进行谐波分析的仿真实例.仿真结果表明,文中提出的谐波测量方法的计算精度极高,且计算量较小,因此在电力系统谐波测量中有较高的应用价值.     

互联电力系统中PSS的全局协调优化

分析了互联电力系统中常规分散、局部设计的PSS之间可能存在的不良相互作用,指出了对相关机组的PSS进行全局协调优化的必要性,并提出了一种多机互联系统中常规 PSS的全局协调优化方法。该方法使用在NETOMAC程序中实现的非线性优化算法,其主要目标是同时优化具有因定参数的PSS的预选参数,以处理电力系统复杂的非线性特性,通过最小化包含相关发电机转子振荡模式和区域间振荡特性的非显式目标函数,使互联电力系统在暂态条件下功率振荡的阻尼特性得到全面改善,因而该方法对大规模电力系统中控制器的全局协调具有独特的优势。4机测试系统和欧洲电网的仿真结果证明了文中所提方法的有效性和鲁棒性。     

一种新的电力系统多端直流(MTDC)潮流算法

本文总结了现有的各种电力系统多端直流（ＭＴＤＣ）潮流算法的优缺点,并在此基础上提出卫一种新型快速的潮流算法。该方法计算速度快,收敛性好,可以方便地处理多种特定的直流潮流约束问题,例如,变压器分接头的离散调节、上下分接头限值、电压裕度设置、变流器电流限值等。     

一种用于分解协调无功优化的全分邻近中心算法

针对无功优化分解协调模型求解中增广拉格朗日函数不可分的问题,在邻近中心算法基础上提出一种适用于特殊等式约束优化问题、可实现所有步骤分解计算的全分邻近中心算法。该算法通过邻近函数构造平滑同时可分的拉格朗日函数,并通过最优梯度更新拉格朗日乘子,只需要在相邻分区之间交换边界节点信息即可实现全网无功优化的分解协调计算。与通过对偶梯度更新拉格朗日乘子的分解算法相比,它不但可以直接确定计算所用参数,而且可以大大提高收敛速度。算例结果表明,所提算法可以实现全网无功优化的分解协调计算,并且其计算效率远高于基于辅助问题原理的分解协调算法。     

水火电力系统有功无功经济调度的新算法

本文建立了水火电力系统有功无功经济调度的大系统分解协调模型,将复杂电力系统分解成火电有功、水电有功及无功三个相对简单的子系统,协调求解。求取协调变量λ时采用区间寻优法妥善处理火电机组越限问题。用网流法优化水电有功和无功子系统,并提出了一种特殊变费用系数网络的最小费用流算法,算例结果表明,本文模型合理且算法有效,经济效益明显。     

新的非线性最小费用流算法及其在电力系统经济运行中的应用

水电系统优化运行问题可达为一非线性网络流问题,既梯度网流法是求解该问题的常用方法,但在实际应用中,经常会出现“基变量达界后,找不断新的入基变量”的情况,使算法无法进入下去。     

一种新的最大负荷分解方法

为了更好地研究最大负荷构成,本文首先对安徽省20072012年统调最大用电负荷(简称:最大负荷)8 760整点实时数据进行了统计及特性分析。在此基础上,提出了一种新的负荷分解思路——温度梯度法,将最大负荷根据构成分解为基础负荷和空调负荷;根据用电主体对温度耐受程度不同,将空调负荷分解为居民空调负荷、非居民空调负荷。该分解方法扩大了负荷的历史样本空间,方便寻找影响负荷的影响因子,最后分析了气象因素与负荷的关系,分析结果间接地印证了该分解方法的正确性和可用性。