基于主从递阶决策模型的TRM评估

市场化环境下的电能交易可能引起系统潮流的频繁变化,系统运行不确定性增大,支路过负荷、节点电压越限等故障发生的可能性更大,因此对评估电网功率传输能力提出了更高要求,特别是如何有效评估输电可靠性裕度(TRM),对于电力市场的安全、可靠、经济运行具有重要意义.文中引入至少输电容量的概念,综合考虑了系统中的不确定因素,构建了基于主从递阶决策的TRM双层优化模型,并给出了求解该模型的一种简便、实用的方法.最后通过对IEEE118节点系统进行数据仿真,说明了该模型的合理性和有效性.     

基于保险理论的输电可靠性裕度决策模型

针对传统输电可靠性裕度(TRM)评佑方法的不足,基于广义保险理论提出TRM虚拟保险的概念,将TRM最优决策问题转化为虚拟保险的最优购买问题进行建模分析.在应用保险理论实现对可靠性和经济性广义量度的基础上,引入效用函数间接刻画决策者的可靠性偏好,运用保险资产选择理论建立决策模型.并通过蒙特卡洛模拟对不确定条件下模型的决策参数进行评佑.IEEE30节点算例分析验证了该模型的有效性和自身特点.     

基于二叉树模型的输电投资决策分析

提出了输电投资决策的实物期权分析框架,并构建了输电投资决策的二叉树模型。该模型在考虑市场中的节点电价波动性的基础上,对投资方案的期权价值进行评估,进而选择最优方案。以IEEE-7节点系统为例验证了该模型的合理性和正确性。     

考虑元件关联性的节点综合脆弱评估模型

针对大停电事故中故障元件之间的连锁相关性,提出了考虑元件关联性的节点综合脆弱评估模型。首先从电网拓扑结构和潮流分布的不均匀性出发,根据节点线路功率关联性给出节点重要度评估模型;然后从区域负荷波动的差异性出发,根据故障关联性提出节点抗压度评估模型;最后综合考虑重要度与抗压度建立节点脆弱性评估模型。该模型综合考虑了网络拓扑结构、运行状态对节点脆弱性的影响,能有效识别负荷增长时承担主要输电任务的节点,克服了以往方法不能随系统运行方式变化动态调整节点脆弱值的缺陷。通过新英格兰10机39节点系统仿真计算,验证了模型的正确性和有效性。     

基于广义节点及熵理论的电网脆弱节点电压辨识方法

在电力系统中为了避免发生一系列的连锁故障,需要给出评估电网中最具关键性的脆弱节点的相应指标和模型,考虑到传统直流输电系统对交流电网换相电压敏感性,提出一种基于广义节点及熵理论的电网脆弱节点电压辨识方法,该方法结合熵的一般性原则,将电网受到冲击时广义节点的奇异值熵、潮流分布和转移熵三者统一起来共同作为电网脆弱节点的辨识依据,并采用熵权值法修正AHP方法的手段获得综合权重系数,充分考虑了各指标的主客观影响因子,采用层次分析法和熵权值法获得脆弱节点综合评估模型的权重系数。最后通过IEEE 39节点系统仿真结果验证了该方法对于电网整体性脆弱节点辨识的有效性和实际运用价值,证实了该方法可以有效衡量交流电网电压突变量对直流输电系统影响。     

基于原对偶内点法的发输电系统可靠性评估交流潮流分析法

电力系统可靠性评估对于精度的要求随着新能源接入电网不断提高。传统的发输电系统可靠性评估在状态校正过程中采用基于直流潮流的最小切负荷模型,该模型存在不能考虑系统电压和无功功率的局限。利用原对偶内点法在可靠性评估中实现了基于交流潮流的有功无功综合优化状态校正模型。该模型通过非线性规划综合考虑系统有功无功关联、网损、节点电压及潮流约束等因素。为了解决非线性规划中计算量大和收敛性的问题,还提出了一种改进的基于交流潮流有功无功解耦的状态校正模型。对IEEE-RTS79系统与2012年海南电网进行可靠性评估,结果证明了所提出算法的精确性和有效性。该方法有望应用于更精确地对含新能源发输电系统进行可靠性评估。     

计及风光出力时变相关特性的输电可靠性裕度评估

风光并网背景下,为准确评估风光相关性出力及系统输电可靠性裕度(transmission reliability margin,TRM),提出了一种计及风光出力时变相关特性的TRM评估方法.首先,计及风光出力存在的时变相关特性和季节特性,提出了基于时变Copula函数的风光24 h联合出力场景生成方法,所生成的场景为准确...     

基于输电线路实时评估模型的电力系统静态安全在线风险评估

提出了一种电力系统静态安全在线风险评估方法。该方法建立了计及气象因素的输电线路实时评估模型,并利用该模型求解输电线路的实时故障概率,在此基础上利用随机潮流计算所建立的风险指标。为了减小求解规模,提出了一种实时故障筛选与排序方法。按照是否考虑输电线路随机故障分为2种情况进行对比分析,New England 10机39节点系统的计算表明,所提方法能够真实评估系统当前所处的风险水平。     

节点重要度的分类综合评估

基于复杂网络中心性理论,提出节点重要度的分类综合评估方法。根据节点在输电网络中的功能对节点进行分类,不同类型节点以不同指标各自评估重要性。对各类型节点综合考虑节点对输电网络有功传输的全局影响和对输电网络电压水平的局部影响,并兼顾节点自身因素影响,分别定义有功网络流介数指标、无功支撑度和无功贡献度指标,从有功全局和无功局部、网络整体和节点个体来综合评估节点的重要性。IEEE 39系统和某实际省网的算例结果验证了所提方法的有效性和实用性,表明所提方法能够克服已有模型未考虑节点无功局部影响及自身因素影响的不足。     

基于相关性负荷模型的输电定价方法

传统输电定价方法以年峰值负荷模型为基础,难以适应可再生能源大规模接入、电力市场深化改革的发展新形势,就此提出了一种新的基于相关性负荷模型的输电定价方法。采用多变量核密度估计和多维正态分布抽样技术,构建基于数据驱动的相关性负荷模型,抽样获得节点负荷向量样本空间,削弱了随机分布人为假设的不足,更好地模拟系统节点负荷相关性与随机变化规律。在此基础上形成系统负荷高峰时期多典型运行方式,采用源流分析法评估单运行方式的电网使用份额,用概率加权综合分摊输电成本,以制定公平的输电电价。采用IEEE RTS-79节点系统算例验证了该方法能够更加真实地综合反映输电用户对输电设备的使用份额,有利于实现公平定价,以适应绿色化和市场化的电力系统发展新格局。     

基于不同市场主体的输电投资效益计算模型

分析了输电投资决策过程,构建了包含阻塞指数、发电企业剩余及其改善程度、电力用户剩余及其改善程度、阻塞收益及其改善程度、全社会福利及其改善程度等输电市场投资评估指标,动态计算出节点电价,并通过有无对比法求解出不同市场主体的利益。通过IEEE 30节点系统的测算表明了输电投资对发电商、用户和整个社会剩余的影响,分析了不同投资规模情景下各市场主体投资效益的变化趋势及其影响因素,从而证明了该输电投资效益计算模型的可行性与有效性。     

基于模拟退火遗传算法的交直流系统无功优化与电压控制研究

交流与直流输电配合进行的混合输电系统不断建设,逐渐成为远距离输电以及区域互联的主要方式之一,其对无功平衡和电压稳定也提出了新的要求。提出了一种基于模拟退火遗传算法的交直流系统的无功优化以及电压控制方法。建立了交直流混合输电系统潮流计算模型。给出了混合输电系统的无功优化模型:以网损和无功经济成本最小为目标函数,约束考虑了直流换流器变比、控制角、节点电压限制以及潮流约束。然后给出了采用模拟退火遗传算法求解该模型的步骤。最后采用增加直流输电线路的IEEE30节点进行验证,结果表明该方法具有收敛性好、结果更优等优点。     

发输电系统可靠性评估的启发式就近负荷削减模型

为提高发输电系统可靠性评估的计算效率,提出了一种启发式就近负荷削减模型,其基本思想是:按照就近原则在故障元件附近的一定区域内通过潮流追踪搜寻能有效缓解系统故障情况的负荷削减节点集。该模型避免了在整个系统范围内进行全局优化以求取最优负荷削减量,因此具有较高的计算效率。通过对RBTS和IEEE-RTS79可靠性测试系统的计算分析表明,该模型能在保持较高精度的前提下大幅度提高计算速度,为缓解发输电系统可靠性评估的计算瓶颈提供了良好的解决方案。     

山火灾害下输电系统的弹性评估方法及其提升措施

弹性能反映电力系统应对极端灾害的抵御能力和恢复能力。输电系统作为电力系统中的重要组成部分,在小概率-高损失的山火灾害事件中,往往会发生大面积停电事故。该文提出一种考虑山火灾害全过程的输电系统弹性评估框架。首先定量分析极端山火灾害对输电线路故障率的影响,建立火点位置与线路故障率之间的数学关系,并利用系统信息熵获取典型故障场景以描述山火灾害可能导致的故障规模;其次,结合故障元件的地理位置、检修人员调度资源和修复时间等因素,构建以最小化山火灾害下负荷削减量为目标的输电系统恢复模型,提出考虑灾害全过程的输电系统弹性评估方法;最后,以IEEE RTS-79节点输电系统为例,验证了所提模型和弹性评估方法的有效性。算例结果表明,该评估方法可有效、全面地衡量各因素对输电系统弹性提升性能的影响。此外,定量分析了3种典型弹性提升技术措施的效果,为电力部门应对极端山火灾害制定防御及恢复策略提供了可量化的参考依据。     

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。     

兼顾输电利润和社会成本的输电网二层规划方法

提出了兼顾输电利润和社会成本的多阶段输电网规划的二层规划模型。该模型上层对输电网进行投资决策,以输电网投资收益最大化为目标。下层为基于社会成本最小化的短期边际成本定价模型,利用了阻塞收益约束限制输电利益。输电利益计算了服务收益和阻塞收益,利用了潮流跟踪法确定发电节点对线路的使用,从发电公司收取输电服务费实现输电投资成本的回收。采用了改进小生境遗传算法和原始-对偶内点法相结合的混合算法对所提模型进行求解。18节点和77节点系统的结果表明所提模型和算法可行。     

基于有权网络模型的电力网节点重要度评估

电力网络中的某些重要节点对连锁故障的发生有着重要的影响。文中应用复杂网络理论,综合考虑节点在网络拓扑结构中的分布特性以及电网的电气特性,选取输电线路的电抗值作为权值参数,建立了电力网络的有权网络模型;提出了基于有权网络模型的电力网带权重的网络凝聚度及节点重要度评估指标;并以EPRI 36节点系统为例进行了暂态稳定时域仿真实验,仿真结果表明了该方法的有效性。     

含风电场的发输电系统可靠性评估

基于序贯蒙特卡罗仿真方法,建立含风电场的发输电系统充裕度评估模型。计及输电线路故障和输电线路有功限制,建立考虑风向、尾流效应以及地形因素影响的风电场内各台机组捕获风速计算模型,并提出了新的关于风电场接入系统的可靠性指标。利用Matlab7编写了相应程序,对引入该模型的IEEE-RTS79系统进行可靠性评估。通过对比不同的接入方案,充分评估大规模风电场对发输电系统可靠性的影响。     

计及天气影响的含风电场电力系统风险评估

提出了一种计及天气影响的含风电场电力系统风险评估方法。首先分析了天气状况影响系统风险的机理,并据此建立了基于天气状况的风机、输电线路等系统元件可靠性模型,其中输电线路模型计及了长距离输电线路可能出现多天气共存的复杂情形。然后,将上述模型与现有风险评估方法相结合,提出了计及天气影响的含风电场电力系统风险评估方法,并给出了具体风险评估流程。通过含风电场的改进IEEE-RTS79节点系统验证了所提模型及方法的合理性与有效性。结果表明,对(特别)恶劣天气出现概率高或有大规模风电接入的系统进行风险评估时,更有必要计及天气对系统风险的影响。与现有风险评估模型及方法相比,所提模型及方法更符合系统实际,评估结果更加合理。     

考虑电压稳定的电网至少传输容量评估

考虑最恶劣情况下的网络最大传输能力,即至少输电容量,是电力市场环境下衡量输电系统电力传输能力的一个重要指标.在至少输电容量模型的基础上,考虑了电压稳定约束,提出了考虑电压稳定约束的至少输电容量双层优化决策模型,讨论了模型的性质,并给出了求解该模型的算法BiGA,该算法具有较好的鲁棒性.对IEEE 118节点系统进行了数据仿真,仿真结果表明了该模型及算法的合理性和有效性.