考虑静态电压安全的输电阻塞管理

在电力系统中,输电网络是电力市场的基础和载体,过负荷或违反静态电压安全指标是输电阻塞的主要表现.阻塞将降低电力市场的公平有序竞争,削弱输电系统稳定性,降低电能质量,增加能量成本.因此,研究由于违反静态电压安全标准引起的系统阻塞问题,对于保证电力市场的正常运行和提高电力系统的效率具有重要的现实意义.考虑有载调压变压器以及可投切电容器组在保证系统安全性方面的重要作用,本文把这两个控制方法引入阻塞管理的优化策略中,与发电机组再调度一起,共同优化以处理由于系统静态电压安全引起的阻塞问题.     

考虑电压因素的电力系统输电阻塞调度

针对开放输电环境下出现的由于电压稳定因素造成的输电阻塞问题,提出了一种考虑电压稳定的输电阻塞调度方法.该方法在传统的最优潮流优化算法的基础上,用负荷裕度指标作为系统电压稳定性的指示器,结合连续潮流算法对系统在正常状态和N-1事故状态下的电压稳定性进行分析,如果出现由于电压稳定约束造成的输电阻塞问题,将计算发电机有功出力对负荷裕度的灵敏度指标,以此作为依据调节发电机有功出力来增大系统负荷裕度,解决输电阻塞问题.该算法在6节点系统的应用效果表明了其有效性.     

基于稳定域边界二阶逼近的暂态电压稳定分析

电力系统中暂态电压失稳事故时有发生从而引起电力界广泛关注。目前的暂态电压稳定分析方法尚存在不足之处。本文基于非线性动力学的半张量积方法研究电力系统暂态电压稳定问题,以期在电力系统发生大扰动后快速判断故障后系统的电压稳定性,从而有利于及时采取控制措施避免系统崩溃。论文首先建立了暂态电压稳定分析的系统综合模型,主要包括对暂态电压失稳至关重要的发电机、励磁、感应电动机和输电网四个子系统。在此基础上,提出了基于稳定域边界二阶逼近的暂态电压稳定判据;在一个简单系统进行的实例分析表明所提出的暂态电压失稳判据具有速度快、准确度高及易于计算机实现的特点,具有较高的工程实用性,可望有效判断故障后系统的暂态电压稳定性。     

含风电场的系统电压稳定性分析

风力发电的大规模并网给电力系统的电压稳定带来了影响,因此对含风电场的系统电压稳定性分析变得至关重要.简单介绍了当今分析电压稳定性的几种方法,并仿真了两个风电场同时接入一个36节点的电力系统,绘制其P-V曲线和Q-V曲线来分析该电力系统的风电场接入点的小干扰电压稳定性;并在节点23设一冲击负荷,仿真系统的暂态电压,分析两接入点的电压稳定性.     

变电站自动无功控制装置的研究与实现

随着电力系统规模的不断扩大,电力系统终端用户对于电能的质量和供电可靠性提出了更高的要求.电力系统功率因数和电压稳定性已经成为了衡量电能质量的重要指标,电力系统的功率因数与电压稳定性密切相关.本文基于有载变压器调压和并联电容器组投切的方式实现变电站的自动无功控制,并提出了模糊边界九区图控制策略,解决了无功调节时动作频繁的问题,降低了系统的不必要损耗.经过验证,该装置能够实现变电站的全自动无功控制,提高了整个电力系统运行效率,具备进行推广应用的实用价值.     

用正规形方法研究负荷节点对电压稳定性的影响

不同的负荷节点对电压稳定性具有不同的影响程度。应用向量场正规形理论,分析电力系统潮流方程。提出以节点电压非线性参与因子作为依据,衡量负荷节点对电压稳定性的影响程度。所提出的方法可计及电力系统非线性特性对电压稳定性的影响,与线性化分析方法相比,该方法在系统具有强非线性特性的条件下,仍能准确识别负荷节点的重要程度。将所提出的方法用于New England 39节点系统,研究系统中负荷节点对电压稳定性的影响,通过对系统电压稳定性指标的比较,验证所提出方法的有效性。     

应用微分同胚正规形提高静态电压稳定

无功功率的合理补偿是电力系统稳定性和安全运行的一个重要因素,为研究其补偿方式,采用微分同胚正规形理论分析电力系统的潮流方程,提出了以节点电压非线性参与因子为指标来衡量电力系统中不同节点无功功率对静态电压稳定性的影响程度的方法。根据最危险模式的节点电压非线性参与因子大小分配无功功率,可以得到合理的无功补偿方式,有效地增强电力系统的电压稳定性。将所提出的方法用于New England39节点系统的仿真结果表明,随着电压非线性参与因子之间差值的减小,无功补偿方式趋于合理,系统电压稳定性逐渐提高。因此,节点电压非线性参与因子是分析电力系统电压稳定性的一个有效指标,可以用该指标对无功进行合理的分配,从而提高电力系统静态电压稳定性。     

应用正规形理论分析发电机对电力系统电压稳定性的影响

发电机作为电力系统中的重要设备,对电压稳定性具有重要的作用。为了研究发电机对电压稳定性的影响,应用可微同构正规形对电力系统潮流方程进行分析,得到有功非线性参与因子,并用于估计发电机对电压稳定性的影响程度。由于所提出的方法可计及电力系统非线性特性对电压稳定性的影响,因此与线性化分析方法相比,所提出的方法在系统具有强非线性特性的条件下,仍能得到准确的结果。为验证所提出方法的有效性,将所提出的方法用于IEEE 14节点系统,并分析了电力系统的非线性行为。算例证实了有功非线性参与因子的有效性。     

负荷失稳的有界性分析及其与电压稳定的关系

准确界定负荷稳定与电压稳定的关系对于完善电力系统电压稳定理论基础有重要意义.利用非线性动力系统稳定理论,定义了负荷稳定,发现负荷失稳的有限性,即在负荷失稳后,负荷等值导纳模值只能在有限的范围内变化.研究了电压稳定问题的本质属性,认为电压稳定性应属于输出变量有界性问题.用戴维南等值定理分析了负荷稳定与电压稳定的关系.结果表明:负荷失稳的有界性决定了电力系统负荷稳定性不能等同于电压稳定性,负荷失稳不是电压失稳的充分条件;电力系统电压稳定性的本质属性决定了电压稳定性不仅与负荷稳定有关,而且与系统各元件和控制装置对电压的支持力度有关.对典型测试系统的仿真,证实了研究结果的正确性.     

电压无功功率优化控制中不可行问题的研究

分析了电力系统电压无功实时优化控制中出现的不可行问题,通过引入模糊约束,从一个新的角度对不可行问题进行了处理,最终获得尽量靠近原不等式约束空间的解。中结合原对偶内点法的特点提出了不可行问题的探测和中结合原对偶内点法的特点提出了不可行问题的探测和处理方法,并用模型系统和华东电力系统的实际数据进行了验算。结果表明,中所提的方法可以有效地探测和处理优化过程中的不可行问题,快速获得合理解。     

双边交易模式下考虑静态电压安全性的阻塞管理

该文提出了一种在双边交易模式下考虑静态电压安全性的阻塞管理方法。该方法以各交易的阻塞成本最小二乘量为目标函数，利用阻塞成本空间中静态电压稳定边界的特性，求解得到能够最快速地进入阻塞成本空间电压稳定域的路径，并沿该路径找出满足系统电压安全性要求的运行点作为最终结果。通过IEEF118母线系统的验证可以看出，该文提出的方法能够很好地解决因电压安全性问题所造成的输电阻塞，充分考虑到了各交易的阻塞成本及其对静态电压安全性的影响，具有很好的市场指导意义。     

多预想事故静态电压稳定约束阻塞管理及成本分摊

提出一种适用于日前电力市场,综合考虑系统正常状态当前运行点支路电流、节电电压约束以及多预想事故状态条件下的静态电压稳定约束的阻塞管理方法,并进一步提出一种基于模态有功参与因子的静态电压稳定约束阻塞成本分摊算法。通过对IEEE 30 节点系统的仿真实例说明,该方法能够有效地处理多预想事故静态电压稳定约束,阻塞成本的分摊完全符合基于责任的分摊原则,不但可以公平地分摊阻塞成本,而且向市场各方提供的经济信号也有利于系统的安全稳定运行。     

阻塞管理和电压安全

电力市场下的阻塞管理与系统电压安全密切相关。采用将最优潮流与连续潮流相结合的方法解决阻塞问题,并使系统运行在电压安全裕度之内。提出两种算法结合迭代求解流程．并用步长函数描述连续潮流法CPF(Continuation Power Flow)中的步长选择过程。IEEE-30节点和IEEE-57节点系统的结果表明,所提方法可避免或减轻网络阻塞,且不危及系统的电压安全裕度。     

双边交易模式下电压稳定及热稳定预防控制

基于电力市场双边交易模式,并针对安全恢复和安全裕度恢复两种安全标准,提出一种交易控制方法(transaction control method,TCM),用来统一求解电压稳定及热稳定预防控制问题以消除网络阻塞,。该方法的核心为电压稳定及热稳定恢复或者电压稳定及热稳定裕度恢复对交易的灵敏度,并将这些灵敏度以线性化安全约束的形式加入各种优化目标,如L1范数和L2范数目标。同时,以实际系统为例验证了方法的有效性,并比较了L1范数目标与L2范数目标,以及功率注入控制法与交易控制法。     

输电阻塞管理中考虑用户支付意愿的综合方法

电力市场环境下，输电阻塞的发生概率加大。当间接阻塞管理不能奏效的情况下，只能由直接阻塞管理来消除。在灵敏度法直接阻塞管理的基础上，引人反映电网用户用电效益的用户支付意愿及其在IL辅助市场中的中标信息，用层次分析法加以综合，并采用广义最小排序方法快速确定用户节点的负荷削减量，既保证了为消除阻塞而削减负荷后的总社会福利损失尽可能小，又可实现实时运行中的快速阻塞管理。     

Transmission congestion and voltage profile management coordination in competitive electricity markets

This paper describes a generalized active/reactive iterative coordination process between GENCOs and the Independent System Operator (ISO) for active (transmission congestion) and reactive (voltage profile) management in the day-ahead market. GENCOs apply priced-based unit commitment without transmission and voltage security constraints, schedule their units and submit their initial bids to the ISO. The ISO executes congestion and voltage profile management for eliminating transmission and voltage profile violations. If violations are not eliminated, the ISO minimizes the transmission and voltage profile violations and sends a signal via the Internet to GENCOs. GENCOs reschedule their units taking into account the ISO signals and submit modified bids to the ISO. The voltage problem is addressed and a linear model is formulated and used in the proposed method. The voltage problem is formulated as a linear programming with a block-angular structure and Dantzig-Wolfe decomposition is applied to generate several smaller problems for a faster and easier solution of large-scale power systems. Two 36 unit GENCOs are used to demonstrate the performance of the proposed generalized active/reactive coordination algorithm.     

基于可中断负荷的阻塞调度方法研究

当系统发生输电阻塞时,仅通过调节发电机的出力来消除输电阻塞不是经济的调节方式。提出在电力市场环境下通过调节发电机组出力和中断可中断负荷共同消除输电阻塞的优化调度方法,即在日前市场中以发电成本最小为目标函数,在实时平衡市场中将可中断负荷应用于阻塞管理,并与发电机组出力再调度共同作为阻塞管理的手段,使阻塞管理费用最小;该优化方法采用基于跟踪中心轨迹的内点法来求解。用IEEE30节点系统验证的结果表明所提方法具有经济性。     

静止无功补偿器提高电力系统暂态电压稳定性

提出一种新的研究电力系统暂态电压稳定性的数字仿真方法，应用该方法对静 止无功补偿器提高辐射性网络因大型感应电动机负荷引起的暂态电压稳定性问 题进行了研究。表明静止无功补偿器能够防止因大型感应电动机负荷引起的电 压崩溃，且使电压恢复并维持在扰动前值附近，为进行电力系统暂态电压稳定性 研究和静止无功补偿器及其控制系统参数的选择提供了一种实用的分析工具。