基于最优乘子潮流确定静态电压稳定临界点

给出了一种基于最优乘子潮流求静态电压稳定临界点的新方法.与连续潮流或直接法求解电压崩溃点不同,该方法从潮流的可行域外出发,利用潮流迭代过程中最优乘子的值和最小二乘解提供的信息,沿注入功率变化的方向逼近电压崩溃点.给出了判别和计算鞍结型和约束诱导型分岔点的方法,分析了逼近过程中的各种可能情况.对多个算例测试的结果表明:所提出的方法通过几次迭代即可收敛于静态电压稳定临界点,计算结果与应用连续潮流和直接法一致.     

静态电压稳定中电压崩溃点的求取方法

在电力系统电压稳定分析与控制中,电压崩溃点的计算具有十分重要的意义。首先简单介绍了电压崩溃点的三类常用计算方法:直接法、基于连续潮流的计算方法和非线性规划方法。然后详细给出了一种利用非线性互补约束模型确定静态电压稳定临界点的方法,并在多个测试系统中进行测试,验证该计算方法的有效性。最后对本文工作进行了总结。     

电压稳定裕度对线路功率灵敏度求解的新方法

在利用泰勒级数求得电压崩溃点处状态变量和负荷裕度对支路连接参数的1~3阶灵敏度的基础上,提出一种基于支路视在功率灵敏度快速计算线路故障下静态电压稳定临界点的可靠方法.该方法将单条线路视在功率参数化,通过求解原系统的静态电压稳定临界点对线路视在功率参数的1至3阶导数,用泰勒级数法进行逼近,从而快速精确的求解出线路故障情况下电压稳定临界点.求取不同故障各阶导数时,系数矩阵均是同一个矩阵,无需反复形成与分解.该方法能快速地对线路故障按严重程度进行排序,并精确得出故障后电压稳定裕度.该方法的快速与精确通过在IEEE 30及118母线系统上的算例得以验证.     

N-1故障状态下电力系统静态电压稳定极限的快速计算

为了快速计算电力系统支路故障状态下的静态电压稳定临界点,提出了一种基于泰勒级数的计算方法。以支路导纳系数为参数,通过求解原系统的静态电压稳定临界点对故障支路导纳系数的1至n阶导数,用泰勒级数法逼近电压崩溃点,从而快速求解出N-1故障情况下电压稳定临界点的精确解。采用该方法对IEEE 30及118母线系统进行验证,结果表明该方法能快速、精确地求得故障状态下的静态电压稳定临界点。     

一种识别静态电压稳定分岔点的混合方法

基于连续潮流法和崩溃点法,提出了识别和计算极限诱导分岔点和鞍结分岔点的2阶段混合算法。该方法结合了连续潮流法和崩溃点法各自的优点,并能考虑到所有发电机（包括平衡发电机）的功率限制。在第1阶段中应用常规的连续潮流法,加大步长快速穿越崩溃点;第2阶段通过分析比较,选用不同的算法精确识别和计算崩溃点。对IEEE 118节点和IEEE 300节点试验系统的计算结果表明,该算法能准确地识别静态电压稳定崩溃点,并有效地解决连续潮流计算中平衡发电机功率越限问题。     

增补P′Q节点直接计算电压崩溃点的潮流方法

为实现静态电压稳定边界的快速准确计算,提出一种直接求取电压崩溃点的算法。该算法在负荷节点上以小阻抗增补一个P’Q节点,增补节点的功率极限相当于负荷节点的电压稳定裕度。P’Q节点定义为已知节点有功功率对电压幅值的全导数P’及无功功率Q的节点。由此,可利用崩溃点处有功功率对电压幅值全导数为零的特点形成方程对该点进行直接求解。方法避免了连续潮流(continuous power flow,CPF)的多次潮流计算,在崩溃点附近具有二阶收敛特性。其系数矩阵的求取可复用已得到的雅可比矩阵因子表,能够有效地降低计算量。通过对简单系统进行对比分析证明了算法的有效性,最后给出了算法在IEEE118节点系统中的应用示例。     

静态电压崩溃点的实用解法

提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度.在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到一临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点.最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性.     

静态电压崩溃点的实用解法

提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度。在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点。最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性。     

交直流系统发电机故障电压稳定评估快速算法

高压直流输电给电力系统电压稳定的研究带来了新的挑战,适合于在线电压稳定评估的快速算法的开发显得尤为重要。针对发电机故障情况下采用线性灵敏度快速算法进行交直流系统电压稳定评估。在直流系统典型控制方式下,应用内点法求取故障前崩溃点处的负荷裕度,在崩溃点处将潮流方程线性化,快速求取除平衡节点发电机以外所有可能发电机故障情况时的负荷裕度。通过对IEEE30节点系统进行仿真证明该算法的可行性。     

交直流系统发电机故障电压稳定评估快速算法

高压直流输电给电力系统电压稳定的研究带来了新的挑战,适合于在线电压稳定评估的快速算法的开发显得尤为重要.针对发电机故障情况下采用线性灵敏度快速算法进行交直流系统电压稳定评估.在直流系统典型控制方式下,应用内点法求取故障前崩溃点处的负荷裕度,在崩溃点处将潮流方程线性化,快速求取除平衡节点发电机以外所有可能发电机故障情况时的负荷裕度.通过对IEEE30节点系统进行仿真证明该算法的可行性.     

基于扩展潮流模型的电力系统电压稳定分析

提出一种追踪系统PV曲线并判断其电压崩溃类型的改进算法。它采用扩展潮流模型，应用连续潮流方法。给出新的发电机电流极限约束的直接处理算法，解决了计及发电机电流约束时，潮流难于收敛和不易精确求出电压崩溃点的问题；对不易精确求得的极限诱导分岔点，通过在连续潮流法的校正步骤中将关键的极限约束方程作为附加方程来快速而精确地求解。New-England 39节点系统和IEEE118节点系统算例表明该模型和算法的有效性和合理性。     

电力系统临界电压崩溃潮流的柔性节点算法

针对电力系统电压崩溃问题,该文在负荷临界电压崩溃特性分析基础上,讨论功率型负荷的电力系统临界电压崩溃的潮流计算方法.提出利用交流电路临界电压崩溃的特性,规避崩溃支路,设置等值的柔性节点及柔性等式约束条件处理等措施,构成电力系统负荷临界电压崩溃的柔性节点潮流算法,为大型电力系统工作域的边界分析提供定量计算方法.IEEE5节点算例表明,所提算法是正确有效的.     

基于交流电路的临界电压崩溃特性分析

针对电力系统电压崩溃问题,在简单电路的基础上,用更直观的方法对电压稳定性问题加以分析。分析交流电路的临界电压崩溃运行点,在求解交流电路的方程组过程中,采用了几何分析方法。分析得出在不同运行点情况下临界电压崩溃潮流的电流电压特性。通过分析不计电阻的交流电路临界电压崩溃时的负荷特性、电压特性,指出交流电路的工作域和崩溃域。同时分析指出,在电力系统的工作域中,交流电路的功率输送特性必须与负荷的功率特性相容。     

基于等值功率法求解临界电压崩溃潮流

针对电力系统电压崩溃问题,在负荷临界电压崩溃分析基础上,讨论功率型负荷的电力系统临界电压崩溃的潮流计算方法。提出利用交流电路临界电压崩溃的特性,规避崩溃支路,设置等值功率求解电力系统临界电压崩溃的潮流,解决临界电压崩溃潮流的不收敛问题,通过IEEE5节点算例进行验证。     

A new approach for estimating voltage collapse point based on quadratic approximation of PV-curves

The MW-distance to voltage collapse is a good indicator of voltage stability at a given operating condition in power systems. This indicator is determined using PV-curves obtained through continuation power flow (CPF) program. The CPF method performs several power flow runs requiring a large amount of computing time. This method is reliable for off-line voltage stability studies, but not very much suitable for real-time operation of today's stressed power systems. Given that, it is essential for system operators to have quick information about voltage stability, a new method is needed for a fast estimation of voltage collapse point. This is the main thrust of the presented paper. It is well known that PV-curves are approximately quadratic functions and become exactly quadratic in close neighborhood of the collapse point. Some authors used this fact and suggested methods that use two to three power flow solutions for a relatively quick, but approximate, calculation of the collapse point. The present paper, also based on quadratic approach, proposes a new method for the determination of voltage collapse that uses only one power flow solution and gives more accurate estimate of the collapse point when compared with other existing methods. Another advantage of the presented method is that the estimation becomes more accurate for stressed power systems. In addition, application of the presented method for performing the top/stable portion of the PV-curves provides an effective step-size that reduces the number of power flow runs. The method is tested using the New England 39-bus and the IEEE 300-bus test systems. The results confirm the effectiveness of the presented method.     

一种模拟负荷动态恢复特性的连续潮流模型

电力系统电压稳定监视与控制需要准确模拟负荷的电压响应特性。负荷在故障后的动态恢复特性是中长期电压失稳或电压崩溃的直接原因。该文提出一种模拟负荷动态恢复特性的连续潮流模型,将负荷功率的时域恢复特性等效转化为负荷静态电压模型中系数的连续变化。文中分别给出ZIP多项式和幂函数2种负荷模型的系数参数化方法,并推导和给出稳定临界点的灵敏度计算公式。负荷恢复型连续潮流可作为一种新的电压失稳故障识别方法。应用该模型在IEEE118节点系统,结果表明负荷恢复型连续潮流可模拟故障后负荷功率的动态恢复过程,识别失稳故障并给出可供预防控制用的灵敏度信息。     

一种静态电压稳定临界点的识别和计算方法

提出了一种用连续潮流技术识别和计算电压崩溃临界点的方法。电力系统静态电压稳定分析中,常见有鞍结型分岔点和约束诱导型分岔点。基于连续潮流的间接方法没有确定初值的困难,适合于负荷参数耦合的情形,易于识别约束型分岔点,从而适合于大型实际系统静态稳定临界点的计算。通过对中国一个实际地区系统的数值分析,表明文中所提方法是有效的。     

基于全纯嵌入法的电力系统静态电压稳定性研究

快速准确地计算电压稳定临界点能够有效评估电力系统静态电压稳定性,有利于实现电网安全稳定运行的监测与控制。结合复分析与数值逼近理论,提出了一种基于全纯嵌入法的静态电压稳定性分析方法。首先,构建电力系统潮流的全纯嵌入模型,将电压函数以级数形式解析展开;然后,通过Padé逼近算法,建立电压关于嵌入变量的有理函数解析式,提出一种基于有理函数零极点分布来预测电压稳定临界点的方法;最后,研究幂级数项数、软件的运算精度对电压稳定临界点计算结果的影响。该方法采用非迭代思想,相较于传统的连续潮流法,无需多次求解潮流方程,计算复杂度大大降低,时间优势更加明显。仿真算例验证了所提方法的有效性及准确性。     

开放电力市场环境下的电压稳定性评估

传统垄断结构下电力输电系统的设计和运行原则之一是运行点不常接近安全边界。然而在新的开放电力市场环境下,电力系统的运行点倾向于越来越接近于安全边界;在这一环境下,如果无功功率支持不足,就可能出现电压失稳。文章提出一种计算静态电压稳定极限点的崩溃点(Point of Collapse)算法。由于崩溃点算法特殊的优越性,该算法得到广泛的关注;然而,其方程的维数约为普通潮流方程的两倍,且不易采用稀疏矩阵技术,故其在大系统中的应用存在困难。针对这一问题提出一种算法,其程序可构筑在标准潮流程序基础上。以新英格兰39母线测试系统为例,验证了所提算法的有效性。计算结果表明该算法计算精确且计算高效。