电力系统实时等值及电压稳定性分析

根据实时测量的负荷节点的电压、电流相量,将整个系统等值为一简单的两节点系统,在此基础上进行电压稳定性分析,提出了一种根据定义的节点电压稳定性指标能快速估计节点电压稳定性的方法,并将其扩展到计及负荷静态特性的情况.文章分析了发电机无功功率极限对电压稳定性的影响.通过中国电力科学研究院EPRI-36节点系统算例,验证了该分析方法是一种简单、快速、有效的方法,且可应用于电力系统电压稳定性的实时监控.     

基于神经网络的法向阻抗模裕度快速计算方法

为在线快速评估电力系统当前电压稳定性,建立了遗传算法优化的BP神经网络电压稳定评估模型。基于一般非线性方程极值分析原理,推导出系统静态电压稳定判据,由此提出评价系统静态电压稳定性的负荷法向阻抗模裕度指标(the normal impedance modulus margin index,NIMMI)。对比戴维南阻抗模裕度指标,法向阻抗模裕度指标的线性关系更好,适用于神经网络电压稳定在线预测。在系统同步功率扰动情形下,将系统薄弱区域节点的负荷有功、无功功率与节点的NIMMI值建立非线性映射关系,由此建立了以法向阻抗模裕度指标为样本的神经网络评估模型。用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,提高了预测精度。Matlab仿真结果表明:相比传统潮流计算,法向阻抗模裕度指标的计算速度大大加快,更有利于实现系统电压稳定性的在线快速预测。     

计及负荷电压静态特性的电力系统最小负荷裕度的快速评估

负荷裕度是静态电压稳定性最重要指标之一,定义了非线性复变电力系统的最小负荷裕度。利用非线性电路动态等值方法,引入功率参变量,构造拉格朗日函数。证明非线性电力网络负荷节点获取极大有功功率的必要条件：负荷静态等值阻抗模等于负荷节点看进系统的动态等值阻抗模,然后提出评估电压稳定性的阻抗模裕度指标。同一扰动下,阻抗模裕度越小,电压稳定性越薄弱,节点负荷裕度越小,只需计算最薄弱节点的最大负荷裕度,即系统最小负荷裕度。通过阻抗模裕度最先到达零来确定最薄弱节点获取的极大有功功率,计算其最大负荷裕度。计及负荷功率扰动方式与负荷电压静态特性,通过对IEEE30节点系统的仿真表明：单节点负荷功率扰动方式及恒定阻抗与恒定电流负荷比例的增加,提高了系统的最小负荷裕度。     

基于同步相量测量的电力系统等值及电压稳定评估

提出了一种基于同步相量测量的电力系统等值方法。该方法只需利用同步相量测量,即被监测负荷节点同步电压相量和电流相量,将系统等值成两节点系统。在此基础上以负荷阻抗模与系统等值阻抗模的差值和负荷阻抗模相比,作为判断电压稳定与否的指标,并且推导了在负荷模型为阻抗模型和功率模型时,该指标的正确性。采用EPRI-36节点系统进行仿真,验证了方法的正确性及合理性。     

一种基于V-I特性的节点电压稳定快速判断方法

将简单系统基于V-I特性的电压稳定判别法成功地应用于复杂系统,推导出了判断负荷节点静态电压稳定性的公式.只需对系统进行两次常规潮流计算,即可根据公式迅速判断系统每一个节点的电压稳定性,同时计算出各个节点的电压稳定裕度.该方法简单、快速,可用于实时在线判断电压稳定性、确定系统的薄弱节点和薄弱区域,为分析控制电压稳定提供指导.系统算例验证了该方法的有效性.     

电网戴维南等值参数的快速计算

提出一种电网在基态和N-1状态下戴维南等值参数的快速计算方法,并在此基础上对负荷节点进行电压稳定分析。通过推导的非线性方程组,运用电网基态和N-1状态下的节点电压和电压灵敏度的数值,可求得2种状态下的戴维南等值参数。不同于两点潮流或其他多点潮流方法,该方法只需要给定运行点的节点电压和节点电压灵敏度数据,计算简单快速。利用求得的等值参数可求得该节点的阻抗模指标和最小奇异值来快速分析负荷节点的电压稳定性。IEEE14和IEEE118节点系统的计算仿真验证此方法的正确性和实用性。     

基于阻抗匹配方法的放射形配电系统电压稳定性分析方法

在电力系统电压稳定性分析中,基于单负荷、单支路简单电路所导出的"阻抗模判据"具有计算简单、判定结果准确等优点,但经典的"阻抗模判据"很难直接应用于多负荷系统的电压稳定性分析,这也是基于戴维南等值的"阻抗匹配"类方法所面临的主要问题。受"阻抗模判据"的吸引,尝试将其应用于放射形配电系统,由此发现:基于放射形配电系统的结构特征,通过简单的网络解耦变换,可以直接应用经典的"阻抗模判据"来分析各个节点的电压稳定性,因而导出了一种新的电压稳定性分析方法。为验证所提方法的有效性,对该方法进行了严格的数学证明,并给出了几个具体的算例结果。对放射性配电系统,所提方法具有计算简单、评估准确的优点,可应用于配电网工程实际。     

负荷模型与静态电压稳定性研究

通过系统供应侧和负荷侧的U-I特性分析,得出了利用供应侧和负荷侧特性曲线的斜率比较来判定节点静态电压稳定性的方法,进而利用该方法分析了多项式负荷模型与节点静态电压稳定性之间的关系,推导出了适合于多项式负荷模型的节点静态电压稳定性的判别公式.该方法简单快速,并可直接应用于实时在线电压稳定分析,实例验证了该方法的正确性.     

一种基于V-I特性的节点电压稳定快速判断方法

将简单系统基于V-I特性的电压稳定判别法成功地应用于复杂系统,推导出了判断负荷节点静态电压稳定性的公式。只需对系统进行两次常规潮流计算,即可根据公式迅速判断系统每一个节点的电压稳定性,同时计算出各个节点的电压稳定裕度。该方法简单、快速,可用于实时在线判断电压稳定性、确定系统的薄弱节点和薄弱区域,为分析控制电压稳定提供指导。系统算例验证了该方法的有效性。     

一种新的节点静态电压稳定指标及切负荷算法

提出了一种可以考虑负荷波动的节点静态电压稳定指标,该指标可以表示节点静态电压崩溃的概率,进而识别出系统的薄弱节点。基于这一指标提出了一种保证节点静态电压稳定的切负荷算法。IEEE 30节点系统的仿真结果表明所提出的节点静态电压稳定指标计算简单快速,可用于电力系统运行状态的实时监视。     

计及感应电动机负荷的电力系统在线电压稳定指标

在任意时间断面上可以从某一负荷母线向系统看进去，将整个系统等值为一个电压源经输电线路向所研究的负荷母线供电的两节点系统，在此基础上计及动态感应电动机负荷，提出了负荷母线在线小干扰电压稳定指标。利用实时等值得到的系统等值电势和阻抗，经过简单的计算，可以得到被监测负荷母线的电压稳定指标。将系统中所有负荷母线的最小指标值作为该系统的电压稳定指标，该最小值所对应的母线为系统中的最薄弱母线。系统电压稳定指标与临界值0之间的距离反映了系统的电压稳定裕度。EPRI-36系统的数值仿真结果验证了该指标的有效性和准确性。所提出的指标克服了以往在线应用中基于潮流模型指标的不准确性问题，计算量小，适合于电力系统在线电压稳定分析与监测。     

一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法

研究了电压源型有源电力滤波器、电源及非线性负载三者之间的能量交换机理,分析了变流器直流侧电容电压的稳定问题,提出了维持直流侧电容电压稳定的新方法。在此基础上提出了一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法,详细推导了控制方程。该方法无需检测三相负载电流和三相输入电压,无需计算参考电流、无功电流和谐波电流;只需检测两相电源电流和直流侧电容电压,通过简单运算就可直接求出每个开关周期内各开关的占空比,实现滤波器的控制。仿真研究结果表明新型控制方法能有效补偿谐波电流和无功电流,抑制负载不对称。     

基于广域量测的电压稳定在线监测方法

利用电压稳定在线监测系统进行在线预警,是电压稳定在线监控系统的重要组成部分。该文根据单电源简单传输系统模型,提出一种在线监测静态电压稳定性的负荷裕度指标,它可准确地反映节点的负荷裕度,能给出运行点是否位于系统PV曲线上半支或下半支的信息。对多机系统中的负荷节点及联络节点构造单电源功率传输等值系统,等值电源的电压幅值能基本保持恒定;利用广域量测系统,测量计算单电源功率传输等值系统参数及负荷裕度指标。在改进的IEEE 50机测试系统上仿真表明,提出的电压稳定在线监测方法能很好地反映负荷裕度,捕捉到电压稳定薄弱母线。     

移相电能质量检测法的研究

电能质量检测是电能质量研究的一个重要组成部分,该文提出了一种移相电能质量检测方法。该检测方法原理简单、实时性好,可对电力系统最重要的几种电能质量扰动,包括谐波、电压凹陷、电压凸起、电压波动和暂态振荡,进行检测,且方法本身没有延时,可应用于电能质量实时检测和识别系统中。该文运用大量的仿真数据和某牵引变母线电压现场采样数据对检测有效性进行了验证。     

计及感应电动机负荷的静态电压稳定性分析

该文建立计及感应电动机机电暂态过程的单负荷无穷大系统的小干扰电压稳定分析数学模型，分析了感应电动机负荷参数变化对小干扰电压稳定性的影响。以简单系统为例，说明了基于潮流模型的静态电压稳定指标的共同物理本质，文中通过不同感应电动机负荷参数的小干扰稳定分析和时域仿真，对基于潮流模型的静态电压稳定指标进行了准确性分析。分析结果表明：以前基于潮流模型的静态电压稳定指标忽略了电力系统的动态负荷因素，其指标认为是电压稳定的系统却可能发生电压失稳，因此，基于潮流模型的静态电压稳定指标是不准确的。该文提出的小干扰电压稳定分析数学模型是电压稳定的一种简化分析，在实时等值系统的基础上具有在线应用的前景。     

基于同步相量测量的电压稳定评估算法

提出一种基于同步相量测量的电压稳定评估算法。算法中只需要利用局部同步相量测量，即被监测负荷节点的同步电压相量，及由与其相连接的同步电压相量所得到的等价电压相量，建立一等价两节点系统。最后，以被监测负荷节点的同步电压相量在等价电压相量的投影与等价电压相量幅值的一半之差，作为计算电压稳定与否的指标。将这个算法应用于一个5节点系统中，仿真结果验证了算法的正确性及合理性。     

负荷模型与静态电压稳定性研究

通过系统供应侧和负荷侧的U-I特性分析,得出了利用供应侧和负荷侧特性曲线的斜率比较来判定节点静态电压稳定性的方法,进而利用该方法分析了多项式负荷模型与节点静态电压稳定性之间的关系,推导出了适合于多项式负荷模型的节点静态电压稳定性的判别公式。该方法简单快速,并可直接应用于实时在线电压稳定分析,实例验证了该方法的正确性。     

同调机组群的不对称Y阵动态等值法

根据电力系统分析中网络计算数学模型（节点电压方程）同调的特点,利用节点电压方程降维的待定系数法,在尽可能保持节点导纳矩阵对称性下,提出了仅个性一列或部分列元素的不对称Ｙ阵动态等值法。该方法原理简明,应用灵活方便,算例表明,即使在不严格同调的情况下,也能得到较高的精度。