基于功率介数的电网关键环节辨识

综合功率输送关系、电网拓扑结构和系统运行状态,提出了功率介数的概念。根据网络连通性及功率输送分配关系,分别定义了线路功率介数和节点功率介数。通过关键线路断线或过负荷的连锁攻击进行有效性校验。以IEEE 39节点系统作为测试算例,计算线路的功率介数和节点功率介数并进行排序,按照排序结果对这些元件进行攻击,验证了这些高功率介数元件确为网络中的脆弱环节。分别以网络效能函数和潮流熵进行静态攻击稳定性校验,校验结果表明电气元件的功率介数越高对电网运行的影响就越大。     

750 kV长线路中间动态无功补偿的研究

分析了长距离输电线路中无功补偿的效果。首先采用线路的分布参数两端口模型推导了线路电压分布公式,然后分析了输送功率与输送距离和线路电压分布的关系,指出长线路中间无功控制有利于减少无功潮流,降低网损以及增送有功功率,并使输电线路母线电压不超过允许值。最后分析了无功控制设备在长距离输电线路中的最优安装位置,当两端电气强度不等时,最优位置应偏离中点。     

基于增广节点支路关联矩阵的前推回代潮流算法

含多电源的配电网进行优化调度分析时,对多个电气岛的潮流并行计算可提高计算效率。为了满足故障隔离、网络重构的需要,配电网在运行中会出现电气岛的供电区域及路径的改变,给配电网的拓扑分析及潮流计算带来麻烦。提出了基于增广节点支路关联矩阵的拓扑分析方法,该方法在基本的节点支路关联矩阵中增加了联络开关所在支路的信息,可以在不对节点重新编号的情况下分析拓扑改变后配电网的支路层次,还可以判断配电网是否有环、孤岛的存在,并为并行分析含多电气岛的配电网提供了基础。与前推回代法结合,可灵活计算配电网潮流,以支路功率的正负表示其实际流向。该方法简单、高效,并以IEEE-69节点算例验证了所提方法的正确性。     

基于最小基本回路集合的潮流转移快速搜索

由于过载线路切除潮流转移造成连锁跳闸的重大停电事故时有发生,为了阻止连锁跳闸,实时紧急控制非常必要,而过载线路切除后是否会形成新的连锁跳闸的估计算法的快速性、准确性成为关键。文中根据系统正常运行时的网络拓扑结构、元件参数和潮流状态在线得到基本回路—边关联矩阵、最小基本回路集合。线路过载后,在包含过载线路的最小基本回路及其环和运算后回路中实时搜索与其潮流方向相反的线路,采用直流分布系数法寻找过载线路切除后潮流增幅较大的线路,快速判断是否出现连锁跳闸。     

从电力系统复杂网络特征探讨元件的脆弱性

提出了采用准稳态功率分布因子并结合复杂网络的基本测度来建立电力系统复杂网络特征模型,该模型不仅能够反映元件之间的拓扑连接关系,而且能反映系统实际潮流的分布情况,并据此研究系统元件的重要性。考虑电力系统满足终端负荷需求的效率,以失负荷率来建立元件的脆弱性模型。提出了从元件的重要性来探索元件脆弱性的方法及算法流程。IEEE算例分析结果验证了所述模型及算法流程的可行性。     

提高输电线路输送能力的研究

从理论上讨论提高输电线路输送能力及自然功率与输电线路结构之间的关系，得出利用相间紧凑型输电线路是提高输电线路输送能力的基本方向。     

一种利用故障网络求解功率分布的方法

对于电网切除故障线路后的功率分布问题,现有的研究方法多数都是基于使故障线路切除后的网络潮流由发散变为收敛,恢复潮流解后才能得知故障后的功率分布情况。但这些方法都以恢复潮流解为前提,具有一定的滞后性,不适用于在线紧急控制。提出一种基于同步相量测量装置对线路故障中状态进行测量求取实时网络结构参数,再利用所得参数求解线路故障切除后功率分布的方法。此方法具有简捷、快速和准确的特点,并通过算例验证了其可行性。     

基于遗传算法的配电网故障恢复研究

配电网故障恢复是通过开关的分合状态来改变网络的拓扑结构,达到降低网络损耗、隔离故障和转移负荷等目的。首先建立了以节点电压、线路容量及网络潮流平衡等为约束条件,以网损最小为目标函数的配电网故障恢复数学模型;然后利用遗传算法对上述模型进行求解,以求得最佳网络结构和恢复的供电负荷;最后利用Matlab软件编写相应程序,并对IEEE 33节点测试系统实例进行了仿真与分析,得到了配电网故障恢复的最优方案,验证了算法的有效性。     

基于线路功率组成的关键输电断面快速搜索

提出一种基于线路功率组成快速识别与过载支路相关的关键输电断面的方法,为避免发生连锁过载的快速控制算法提供基础。首先根据当前潮流采用基于图论的输电线路功率组成的快速分析方法,计算出每条线路上各发电机与各负荷间实际输送的功率;然后采用基于离差平方和法的聚类分析对线路进行分类,得到各条线路按照与过载线路功率组成相似程度的排序。线路过载后,依序比较回路中线路与过载线路的潮流方向,以判定其是否属于过载线路的并行输电断面。最后通过计算过载线路切除后引起其潮流增加的有功潮流分布系数,判定过载线路的并行输电断面的范围。采用标准IEEE14节点系统进行仿真计算,结果验证了该算法的有效性和可行性。     

基于图论的输电线路功率组成和发电机与负荷间功率输送关系的快速分析

随着输电系统的开放 ,人们越来越要求按照线路的实际使用情况收费。该文利用图论快速计算输电线路的功率组成和发电机与负荷间的实际功率输送关系 ,从而为输电服务收费提供合理的依据。文中证明了两个有关定理 ,介绍了新的潮流跟踪方法。该方法以交流潮流的计算结果为基础 ,快速、有效地计算发电机对线路功率的贡献因子和负荷对线路功率的汲取因子 ,并进一步确定各发电机与负荷间的实际功率输送关系。所提方法也适用于实际系统中有功和无功功率输送关系的分析。     

一种识别电力系统关键输电线路的方法

电网关键输电线路的辨别有利于预防电网灾难事故,提高电力系统的安全稳定性。通过评估支路开断后系统潮流所受冲击的强弱,给出一种识别电力系统关键输电线路的方法。首先,基于等相角线理论,定义相角分割区,依据相角分割区和电气距离对系统输电线路进行分区,基于广义熵指数理论,定义潮流增长率广义熵指数指标,评估支路开断后潮流冲击分布的均衡度;然后,从网络拓扑结构的角度,定义边的Katz-Bonacich中心性指标评估输电线路位置的重要性,并定义评估系统对潮流冲击抵抗能力的余度指标;最后,基于云模型原理,对各评估指标进行云模型转换,以云图的形式展现评估结果。通过对IEEE 30节点系统和新英格兰10机39节点系统进行仿真,验证了所提方法的正确性。     

电网结构发生变化时潮流转移的快速识别

提出了一种利用图论快速识别动态拓扑电网中潮流转移的方法。根据实时的网络拓扑结构建立相应的矩阵,经过矩阵运算,对已过载支路的影响范围进行预测,对影响较严重的区域进一步采用动态潮流的分析方法进行估算,判断网络中各线路的运行状态。该法对连通与不连通的网络均适用。通过Wood&Wollenberg的1节点系统和标准IEEE 30节点系统的仿真计算,验证了该方法的有效性和可行性。     

输配电网高级应用协同运行关键技术分析

输配电网业务融合是地区电网调度运行发展的趋势。文中针对目前输配电网自动化系统独立建设的模式,分析了输配电网协同运行和分析计算的业务需求,提出了输配电网高级应用协同运行的整体架构,并在此基础上对输配电网统一建模、拓扑分析、潮流计算、风险评估以及故障处置等方面的关键技术进行了分析。     

基于网络分区的多适配性输配网协同潮流算法研究

针对传统算法不适用于输配电网一体化潮流计算这一情况,提出输配协同潮流算法。该算法基于输配电网之间的电气连接关系及其各自网络结构特点,对整个网络进行区域划分,建立输配电网边界映射区,处理其失配功率,给出收敛判据。根据配电网部分不同地区的网络结构特征,采用适合的算法对配电网进行分区计算。针对一体化潮流计算时电网中负荷功率被人工置数的情况,给出相应处理方法。以广州输配电网为例进行了计算,验证了协同潮流算法的准确性和多适配性。     

输电网复杂结构安全性评估指标分析

近年来,利用复杂网络理论对电网结构安全性进行评估成为国内外研究的热点。针对目前输电网复杂网络模型过于简单的问题,紧密结合输电网自身电气特征建立了复杂输电网改进模型。从衡量电网整体输电性能角度,提出了电网输电效率和电网输电能力两个指标,结合输电路径充裕度指标对表征电网结构的上述全局性指标进行了分析和比较。从衡量电网节点连通性角度,提出了节点拓扑熵指标以评估电网中母线节点重要度的均衡程度。利用熵权法结合上述指标从多个角度综合评价电网结构的整体安全性。通过典型输电网结构和IEEE典型电网模型的仿真分析验证了所提     

基于数据驱动代理模型的城市输电网运行品质调节控制策略

传统电网运行品质调节控制忽略了高压配电网拓扑结构对潮流转供的作用.将高压配电网计入所提城市输电网运行品质调节控制策略中,通过高压配电网的拓扑重构,提升输电网运行品质.通过马尔科夫链蒙特卡洛抽样生成大量高压配电网拓扑数据,计算每种拓扑下的运行品质,包括线路损耗、母线电压、线路负载率和断面负载率.使用深度神经网络拟合高压配...     

基于潮流转移分布熵和负荷冲击灵敏度熵的电力系统关键线路识别

从直流潮流入手,结合矩阵理论,提出一种基于网络拓扑结构确定潮流转移区域及计算潮流转移量的方法,基于此定义潮流转移分布熵和负荷冲击灵敏度熵,提出关键线路综合评价指标。该指标既能衡量线路断开后系统内潮流转移按照线路容量裕度分布的均衡程度,又能衡量线路对各负荷节点负荷变化的灵敏程度。通过对所识别的IEEE 39节点系统的关键线路进行静态攻击,证明了所提方法的有效性和可行性。     

基于有向邻接矩阵的配电网拓扑检测与识别

准确的拓扑结构是配电网精细化管理和安全运行的基础。针对现有配电网拓扑识别方法无法确定网络潮流方向以及拓扑变动检测方法受负荷突变影响大的问题,提出一种基于有向邻接矩阵的配电网拓扑变动检测与识别方法。首先,提出一种基于有向邻接矩阵的配电网拓扑识别模型,将配电网的未知拓扑描述为不确定的有向邻接矩阵,实现配电网的拓扑识别并确定潮流方向。其次,提出一种基于节点电压邻接矩阵的拓扑变动检测方法,通过分析相邻节点电压幅值的下降趋势判断拓扑是否发生变动。此外,所提出的拓扑变动检测方法可以缩小未知拓扑的范围,降低拓扑识别问题的变量规模。最后,通过仿真分析验证了所提方法的正确性和有效性。     

具有限流功能的模块化直流潮流控制器及其控制

针对多端直流输电系统线路潮流控制自由度不足的问题,提出一种模块化直流潮流控制器,其采用模块化结构,便于多线间拓展,具备直流故障限流能力。首先,介绍了模块化直流潮流控制器的拓扑结构,建立了其等效电路模型,阐述了潮流控制和故障限流原理。然后,分析了模块化直流潮流控制器在潮流控制模式下的桥臂功率转移特性,研究了基于交流环流的桥臂功率平衡机理。在此基础上,提出了模块化直流潮流控制器的潮流分配控制和功率平衡控制方法,并详细说明了其在故障限流模式下的控制策略。最后,在PLECS仿真软件中搭建三端直流输电系统,验证了模块化直流潮流控制器在潮流分配、潮流反转、功率阶跃、故障限流等工况下的有效性。     

基于广度优先法的多支路连锁切除潮流转移快速搜索算法

提出了有功转移系数的概念,利用直流潮流法推导了发生多线路连锁切除时的有功转移系数。当电力系统发生多线路连锁切除故障时,通过采用图论中的广度优先搜索算法,按层遍历与切除支路距离较近的各级线路并计算它们的有功转移系数,能够快速搜索出受潮流转移影响较大线路所构成的输电断面,并成功解决了对潮流反向增大线路漏选的问题,本算法不需要进行大量矩阵运算,也不需要对全网进行拓扑搜索。最后采用标准IEEE 30节点系统进行了仿真计算,验证了该算法的可行性和有效性。