考虑外网等值的江西电网模型拼接实现方法研究

新一代EMS系统需要一个信息完整而且正确、可靠的实时电网模型.电网模型重建是要保证内部电网模型的正确性,同时实现外部电网模型的动态等值及其与内部电网的在线合并.提出了考虑外网等值的模型拼接实现方法,在分析网络模型重建的算法基础上探讨了网省电网模型拼接的关键技术问题.利用华中电网模型数据和江西电网的在线数据进行了计算,结果表明该算法在速度和精度上都能满足在线应用.开发的算法和软件模块江西电网投入在线运行,并致力于应用在新EMS系统中.     

考虑外网等值的江西电网模型拼接实现方法研究

新一代EMS系统需要一个信息完整而且正确、可靠的实时电网模型。电网模型重建是要保证内部电网模型的正确性,同时实现外部电网模型的动态等值及其与内部电网的在线合并。提出了考虑外网等值的模型拼接实现方法,在分析网络模型重建的算法基础上探讨了网省电网模型拼接的关键技术问题。利用华中电网模型数据和江西电网的在线数据进行了计算,结果表明该算法在速度和精度上都能满足在线应用。开发的算法和软件模块江西电网投入在线运行,并致力于应用在新EMS系统中。     

福建电网分区动态等值研究

对与华东电网互联的福建电力系统进行了基于同调等值法的分区等值,在等值过程中对系统线路参数和发电机参数进行了调整和聚合,得到了在网络拓扑结构不变条件下适用于不同运行方式的等值模型。该模型能够仿真系统的运行特性,并适用于RTDS建模和其它电力系统仿真软件的建模。     

天津电网动态等值算法

随着我国电力系统向大电网、区域互联方向发展,各个地区的电力公司在进行本地电网暂态稳定性分析时必须考虑互联区域电网的运行状态对本区域的影响,这就导致了计算数据的过于庞大,影响计算速度。为此,需要研究一定的等值方法来对外网进行简化处理。针对天津电网的特点,采用同调等值法研究适合天津电网计算分析的方法,并通过对天津电网500kV电压等级线路的暂态稳定分析,验证了所研究方法的可行性。     

电网在线等值新方法

基于量测信息构建在线等值网络与模型,基于补偿法进行节点功率扰动获取补充测量信息,由此提出一种电网在线等值新方法.这一方法以节点功率扰动代替内网支路开断,避免计划外支路开断对系统安全运行带来的风险,在工程应用中具有优势.通过IEEE 39节点系统算例仿真,验证了所提出方法的正确性和有效性.     

电力系统静态等值改进算法的研究

随着电网互联网络的不断增大,电力系统等值方法研究有着越来越重要的意义。但是,在传统的电力系统W ard静态等值方法中存在一些不适合工程应用的问题。这些问题主要包括如何求取接地支路参数和边界节点功率注入。针对这些问题,文章根据实际研究情况,改进了传统的静态等值方法,尤其改进了接地支路参数与边界节点注入功率的求解过程,使其能够适用于工程应用,并通过山东585电网系统验证改进后静态等值算法的正确性。     

电网网络等值方法分析与讨论

在大区电网通过交流互联的趋势下,电网规模日益增大,电网理论计算分析数据量、数据规模海量增加,数据误差的大量累积造成数据分析结果可能出现偏差,为解决电网规模与计算时间、速度之间的矛盾,减少数据误差,计算误差带来的不利因素,需对电网计算数据进行有效而实用的等值。针对新疆电网连入西北电网海量数据的增加,为增加计算精度、缩短计算时间,减少计算误差,就网络等值化简方法进行了综述,并在此基础上对即将与西北主网联网的新疆电网进行了等值,并就等值前后的稳定计算进行了对比,并就误差做了分析,得到了相应结论。     

适应电网与仿真技术发展的交直流电网动态等值

随着特高压交直流同步大电网的建设,原有的区外等值方案已经不能满足工程实际的需求。而从实际应用而言,只有电磁暂态仿真存在对电网等值简化的需求,且随着实时仿真技术和能力的提高,对于仿真规模的要求也在放宽。根据电网及实时仿真能力的发展,提出了新条件下的区内等值原则。按照新的等值原则,对2015水平年华东电网进行了等值研究。对华东电网等值研究的结果表明,采用该原则等值后的华东电网,在大幅缩减电网规模的同时很好地保留了原网的潮流及暂态特性,可应用于电磁暂态实时仿真研究。     

基于PMU的电网等值在互联电网运行可靠性评估中的应用

互联电网发展迅速,逐步形成一个整体。如何在信息隔离的情况下准确评估互联电网下某区域电网可靠性,是互联电网安全运行面临的难题。针对这一问题,提出了基于PMU监测的互联电网区域电网运行可靠性评估方法。该方法利用边界PMU测量数据估计外网静态等值模型简化互联电网,采用互联电网异步迭代法更新外网静态模型等值参数,保证可靠性计算结果的准确性。基于IEEE-RTS-96节点系统的算例结果表明,所提方法能够在不依赖于互联电网各区域电网实际拓扑信息的情况下快速准确地计算互联电网子系统可靠性指标。     

交直流互联电网动态等值的实用化方法

针对同调等值法等值过程中各个环节存在的若干问题,提出了相应的实用化解决方法:通过母线电压波动曲线的相关性分析,基于母线电压同调辨识出外网保留节点;针对网络化简过程中出现的不符合物理规律的参数,采用人工删除高阻抗支路并适当微调附近节点上的负荷参数,或将负电阻参数调整为0使负电阻提供的有功功率分配到线路两端节点上,并调整两端节点有功负荷进行修正,从而提高动态等值精度。针对等值后动态响应效果,提出了分时段量化评估方法。以南方电网为实例,分析验证了所提方法的有效性。     

基于功率灵敏度的动态等值模型可信度量化评估方法

为准确判断电力系统动态等值模型的有效性,提出了基于功率灵敏度的等值模型可信度量化评估方法。介绍了功率灵敏度的基本概念,推导了计及感应电动机负荷的系统功率灵敏度矩阵,指出电力系统动态响应本质上取决于动态元件相互之间传输功率的灵敏度。根据等值系统的特点,分析了等值前后功率灵敏度矩阵之间的关系,给出了研究系统内部及研究系统与外部系统之间的功率灵敏度误差,定义了等值模型可信度。以IEEE 10机39节点系统为例,分别计算了不同等值模型的可信度。仿真结果表明,该指标准确并量化地反映了动态等值模型的有效性,对于不同等值模型具有良好的辨别能力,且计算量小,可有效应用于等值模型校验。     

基于轨迹灵敏度的动态等值模型参数分类优化方法

电力系统动态等值模型必然存在一定误差,边界联络线功率对等值模型参数的轨迹灵敏度揭示了等值模型误差与模型参数之间的量化联系,可据此优化等值模型参数。为此,提出了基于轨迹灵敏度的动态等值模型参数分类优化方法。首先,介绍了轨迹灵敏度及其计算方法;然后,讨论了考虑综合负荷的电力系统动态等值模型的一般结构,根据不同参数轨迹灵敏度的特点,将模型主导参数划分为静态、动态主导参数进行分类优化;最后,将算法应用于IEEE10机39母线算例系统,对等值模型中的虚拟阻抗、惯性时间常数、定子电抗及转子电阻等参数进行了优化。仿真结果表明,该方法能有效提高等值模型精度,且所需计算量小,优化速度快,具有良好的应用前景。     

华中—华北交流同步电网简化等值建模分析

为了深入地研究华中—华北交流互联同步电网的运行机理,将华中电网与华北电网简化等值成一个7机48节点系统,该等值系统较好地保留原型系统的联络线潮流静态特性、联络线功率动态特性、大扰动冲击特性和短路电流特性。通过对该等值系统仿真分析,初步证明了仿真中发现的四川区域电网个别母线严重故障导致华中电网与华北电网间交流联络线发生解列的现象属于功角失稳范畴,基于此提出了一种实用的可提高系统稳定性的措施。     

建立华中区域电网等值模型的研究

为了实现在RTDS上对华中电网进行系统模拟试验,对华中川渝电网的等值非常重要,适量的电网节点数是在RTDS上进行试验的基础。文章归纳并精简了整个电网的节点数量,使网络节点数减少到16~19个,解决了在RTDS系统上模拟仿真电力系统进行故障分析时系统容量不够的问题。简化前后系统的稳定潮流计算结果表明,简化前后系统的失真度很小,满足了实际仿真要求。     

特定消谐技术中非线性方程组数值等效及求解方法的改进

针对非线性方程组求解过程中大量的三角函数计算影响求解速度、增大计算误差以及非线性方程组求解过程中初值选取困难、影响求解收敛性等问题,提出三角函数数值等效转化的方法,即将高倍角三角函数转化成单倍角三角函数,使得非线性方程组中不含三角函数,因此,在计算中避免大量三角函数的计算,减小误差,提高了计算精度.同时,在方程求解时引入同伦算法,利用该算法的大范围收敛特性,降低初值给定难度,加快求解速度.此外,基于提出的方法,给出了两组初值给定方法,并通过实际算例计算,验证了该方法的有效性.     

基于量测数据的外部电网在线等值实用方法

如何进行准确的外部电网等值是一个经久不衰的研究课题。文中提出了基于量测数据的外部电网在线等值实用方法。该方法首先构建了外部电网等值网络,该网络包括边界节点间的耦合支路,每一边界节点通过支路与外部电网等值电源相连。进而,构建了基于数据采集与监控(SCADA)在线量测数据的等值网络参数优化求解模型,该模型以边界节点的量测值与计算值的失配量的和最小为目标,以所有等值支路的参数在合理范围内为约束。为保证等值参数估计的稳定性和收敛性,提出2个策略:一是基于最大及最小运行方式下的Ward等值网络相应等值支路的阻抗值作为在线等值网络参数范围;二是基于历史数据获取补充量测,避免要求内部电网进行非计划开合操作以及由此带来的一系列问题。算例证明了所提模型及算法的有效性和正确性。     

基于附加虚拟阻抗和蚁群优化算法的动态等效模型在线修正方法

提出基于虚拟阻抗的动态等效模型在线修正方法。首先,指出等值过程中不合理的聚类算法、对时变系统的定常化假设是误差主要来源。接着,提出通过等效模型的在线修正以克服系统时变性所导致的误差。由于等效模型可调参数过多,难以对所有参数进行调整。为此,在等效发电机、等效电动机节点引入附加虚拟阻抗,应用蚁群优化算法进行调节,以实现边界点最佳功率匹配,并利用广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)提供的实测数据对动态等效模型进行定时修正。最后,IEEE 10机39母线系统的等值计算结果表明：算法较好地改进了动态等效模型的静态精度与暂态精度,提高了模型的强壮性。     

基于动态相似度与等值缓冲区的电动机动态等值方法

为了更精确地描述电力大系统中电动机负荷的动态特性,提出了基于动态相似度与等值缓冲区的感应电动机动态等值方法。首先,根据2台电动机机械、电气运动模式的差异,定义了电动机动态相似度的量化指标;然后,按照外部系统各节点与边界节点电气联系的紧密程度确定了等值缓冲区,利用聚类原理,将动态相似度大的电动机分为一群进行等值;接着,应用理想变压器将不同节点的电动机、静态恒阻抗—恒电流—恒功率(ZIP)负荷分别移置到等值负荷节点,根据等值前后电动机群总功率不变、启动电流及空载电流不变的原则,推算出等值动态负荷的参数;最后,对IEEE 10机39母线系统进行了等值计算。仿真结果表明,与加权法相比,所提出的算法具有更好的潮流精度,能保证发电机摇摆曲线与等值前基本一致,较好地保持被等值部分对原系统的动态影响,有效提高了等值的静态与动态精度。     

汽轮发电机组动平衡的等效动刚度系数方法

本文提出了一种新的机组动平衡方法－等效动刚度系数平衡方法，通过建立了不平衡激振力与支座处振动位移之间的关系式，经过一次加重求出支座系统等效动刚度系数，最后用优化方法求出配重。在三台２００ＭＷ机组的实践，皆证明了本平衡方法是正确的，行之有效的，其特点是平衡精度高，启动次数少，适用面广，对于汽轮发电机组一般仅需１－２次国重，即可平衡成功。     

基于局部网络电压相量的等值模型及其电压稳定性指标

基于输电系统中任意非PV节点及其邻近节点所组成的局部网络电压相量,建立一种新的系统等值模型。同时,在该模型的基础上提出节点电压稳定性裕度指标--节点等效负荷极限裕度(margin to node equivalent load limit,MNELL)。仿真结果表明,MNELL能准确识别系统的电压稳定薄弱节点,并且当系统某一节点的MNELL将达到0时,即该节点达到等效负荷极限时,系统将发生电压崩溃。这样,根据该指标就可方便地设置判断系统电压崩溃的门槛值,进而采取恰当的措施防止电压崩溃的发生。