考虑风电接入的电力系统无功优化

研究了含风电场的电力系统无功优化,提出了通过潮流计算得到风电场的无功补偿容量,利用非线性原-对偶内点法对整个电网进行无功优化的新方法。建立了风电机组的稳态模型,介绍了风电场在电力系统潮流计算中的处理方法。通过潮流计算得到风电场的无功补偿容量,建立以有功网损最小和电压水平最好的多目标无功优化模型,在满足各种约束条件下采用非线性原对偶内点法对该模型进行优化求解。通过烟台电网的实际计算结果验证了该方法的可行性和实用性。     

考虑电压稳定裕度约束的点估计随机最优无功调度方法

传统无功优化方法通常采用确定型的模型,但新能源大量接入以后,节点注入功率并不确定,针对其随机性,提出一种考虑电压稳定裕度约束的随机无功优化方法,使用基于点估计的随机潮流方法将机会约束转换为确定型约束,并采用带共轭梯度算子的改进遗传算法对优化问题进行求解。数值计算的结果表明该方法可以降低电压的越限风险。相比于确定型方法,使用该方法后网损优化结果略有增加,但同时电压稳定裕度得到了较大的提升。     

基于在线极限学习机的配电网无功电压控制

柔性可控资源的接入使得配电网无功电压控制关系更加复杂。提出基于数据驱动的配电网无功电压控制方法,通过蒙特卡洛方法生成配电网运行场景,构建配电网运行状态和对应的无功优化策略的映射数据集;利用在线极限学习机（Online Sequential Extreme Learning Machine,OS-ELM）构建无功优化的数据驱动模型,将配电网节点电压、负荷以及其他运行参数作为输入,将无功调节设备状态以及控制参数作为输出,建立系统的特征与优化策略之间的隐性关系;最后,将电网实时运行状态将其作为在线无功优化模型的输入得到系统实时的无功电压控制策略。基于IEEE33节点主动配电网对比仿真分析可知,所提方法在系统模型和参数建模未知的情况下实现无功电压的精准控制。     

电压稳定极限曲面法向量在分布式电源选址中的应用

随着分布式能源在电网中比重加大,合理地选择其安装地点对提高电力系统电压稳定性有重要意义。针对传统的失稳模式参与因子对极限诱导分岔失效的缺陷,提出了一种基于节点注入功率空间的电压稳定极限曲面法向量指标用于分布式电源选址。通过理论分析证明了该指标指导选址的合理性。在IEEE39节点系统测试结果验证了其正确性。与传统方法相比,法向量指标可以较好地处理鞍节点分岔和极限诱导分岔两种主要的失稳模式,具有更大的适用范围。     

基于改进遗传算法的配电网无功优化

在传统无功优化模型的基础上,引入静态电压稳定裕度指标,建立了综合考虑系统有功网损最小、无功补偿容量最小和系统静态电压稳定裕度最大的配电网无功优化模型。根据节点无功2次电阻矩的大小,确定了待补偿节点以及各节点补偿容量的上下限。在基本遗传算法的基础上,对遗传操作进行了改进,提出了1种改进遗传算法。实例计算表明,采用该方法对配电网进行无功优化不仅可以降低有功网损,还能提高系统静态电压稳定性。     

基于最近电压稳定临界点的发电机无功备用优化方法

目前发电机的无功备用优化方法均基于固定的负荷增长方式,而当考虑负荷、新能源出力预测误差之后,这种优化方法无法有效评估最危险负荷增长方式下的无功备用水平。针对这一问题,文中提出基于最近电压稳定临界点的发电机无功备用优化非线性二层规划模型,上层问题在给定基态节点注入功率的情况下,将求取最近电压稳定临界点及对应的最危险负荷增长方式化为极限曲面二次近似和连续潮流校正的两层迭代格式,而下层模型则求解该最危险负荷增长方式下的无功备用问题,并将修正的基态节点注入功率返回上层模型。为证明该模型的有效性,首先在若干假设的前提下证明了最优解的存在性和充分必要条件,进一步分析表明所提方法可考虑节点负荷增长方式的不确定性,有效提升最危险负荷增长方式下系统的无功备用水平,提高系统的电压稳定裕度,保障系统的安全运行。     

基于改进遗传算法的配电网无功优化

提出了考虑配电网网损效益、节点电压水平和无功补偿费用的综合目标函数,对于目标函数中的电压越界点,采用惩罚函数予以解决。无功优化主要采用调整变压器分接头和并联电容器两种方法,用改进遗传算法实现了配电网无功优化计算,该算法有较好的计算效率和全局寻优能力,通过实例验证了本文方法的实用性和有效性。     

考虑无功约束的电压稳定研究

提出了一种用于考虑无功约束的分析电力系统电压稳定的计算方法,所提方法是基于能连续获取极限诱导分岔点的连续潮流方法,建立了其预测、参数化、步长三个策略。在每次迭代中检查无功极限瞬间稳定的条件,且由于与前一运行点的最小特征值强相关的状态变量不一定最先出现不可控的下降现象,在文中利用了状态变量的速度信息来指导步长大小,分别求出各个极限诱导分岔点,直至获取崩溃点,在IEEE 57系统上的测试结果验证所提方法的有效性和合理性。     

考虑电压稳定约束的无功优化新模型

为了提高电力系统的安全水平,有必要在无功优化中考虑静态电压稳定约束.现有模型以发电机组恒定不变的无功上下限值来确定电压稳定极限,由此可能导致无功的优化运行不满足实际发电机组的运行极限约束.建立了一种含静态电压稳定约束的无功优化新模型.其中,目标函数为正常状态的有功网损最小,约束方程包括正常状态和临界状态的潮流及其他安全约束和电压稳定裕度约束.由于采用一组基于发电机运行极限图的分段函数来准确反映发电机组的无功限制,从而克服了现有模型可能违反发电机组运行极限约束的问题.采用预测-校正原对偶内点法来求解无功优化新模型,通过IEEE30节点系统的仿真计算,验证了本文所建模型的可行性.     

基于电压稳定灵敏度的风电场无功优化研究

提出采用电压稳定灵敏度进行风电场无功优化的方法,论证并推导了鞍结分岔的电压稳定裕度灵敏度的算式.借助太平里风电场接入系统项目,通过无功优化补偿计算,提出合理的无功配置建议,从而提高含风电场系统的电压稳定性.     

高压配电网无功优化集中控制系统研究

设计了无功优化控制系统的软件体系结构,建立了动态无功优化数学模型。提出的地区电网无功优化控制基于现有地调自动化系统,在母线负荷预测的基础上,利用遗传算法求解整个电网的无功优化问题,得到的优化结果为各个变电站VQC的合理限值。该方法将全局优化与VQC分散控制的优点结合起来,克服了各变电站无功、电压就地最优控制的弊端,节电效益显著。在某地区电网的应用中验证了该系统和方法的有效性,经过优化计算,在满足电压约束和控制设备投切次数限制的条件下,降低了电能损耗,有功损耗比优化前下降约3个百分点。     

基于全网无功优化的配电网无功优化系统的设计

提出了一种配电网全网无功优化思想,将配电网分为高、中、低压三部分,从下至上进行优化,解决了传统无功控制的局部性问题以及由高中低压电网管理分离带来的无功电力重复性建设问题。基于这种思想,在图模库一体化的平台上开发了可视化配电网无功优化管理系统,系统集电压无功分析、无功规划、无功控制和报表于一体。以某县级供电公司作为试点,取得了较好的应用效果。     

基于PSO的配电网无功优化配置研究

针对配电网的特点,从运行经济性角度出发,采用粒子群寻优算法,提出一种以网损最小为目标的电容器无功补偿优化算法,用来确定补偿电容器的最佳补偿点和最佳补偿容量,寻求最优的无功补偿方案。对某实际配电线路进行研究,仿真结果表明,所提出的方法是有效的,可以达到降低配电网损耗的目的,提高配电网运行经济性。     

考虑风电相关性的电力系统随机无功备用优化

针对目前无功备用评估方式的缺陷和以风电为代表的新能源大量接入之后节点注入功率的不确定性,提出一种新的无功备用评估方法,并在此基础上建立考虑风电相关性的随机无功备用优化模型。首先使用均匀抽样法获得服从均匀分布的样本,然后使用基于奇异值分解的Nataf变换获得含相关性的风速样本,采用蒙特卡洛法将机会约束转化为确定型约束并采用混合蛙跳算法求解。数值计算的结果验证了所提无功备用评估方法的有效性,进一步分析表明风电会恶化系统的运行环境,增加状态变量越限的概率,而所提方法可以有效提高系统的电压水平和电压稳定裕度,降低系统的运行风险,并对N-1严重故障也有一定的改善效果。     

考虑电压稳定约束的无功规划研究综述

随着电力市场进程的加快,系统运行不断逼近极限,电压稳定已成为影响系统安全的焦点问题,而合理的无功规划对保持系统电压稳定具有重要意义.首先解释了考虑电压稳定约束的无功规划基本概念,接着对目前基于静态和动态电压稳定约束的无功规划模型和求解方法进行总结与评述,提出了该领域需要深入研究的五个关键问题,强调了考虑安全性和经济性的无功规划是当前该领域的发展趋势,最后指出了建立基于动态电压稳定裕度的无功规划模型是避免系统电压崩溃的关键.     

基于电压稳定的区域电网无功能力评价

区域电网无功能力作为电力网络安全运行的一个重要指标,直接关系到电力系统的经济性、安全性和可靠性.但目前研究主要集中在无功优化等方面,缺乏一种直接评价电网无功能力的方法.因此,结合静态能量函数提出了区域电网无功能力评估的新方法.首先,在保证电压稳定的情况下,通过内点法求出稳定运行状态情况下各节点参数以及在极限情况下的系统崩溃点数据,然后运用静态能量函数的思想获得各个运行状态下的能量函数值,最后建立表征区域电网无功能力的指标.阐述了新方法的应用背景和实现原理,并对IEEE-30 标准测试系统进行仿真分析,仿真结果证实了该方法的准确性和有效性.     

基于IEC61970县级电网电压无功优化控制的实现

探讨了针对县级电网系统进行无功优化的软件技术,即以IEC61970 CIM模型为基础,构建网络分析的拓扑模型,在此基础上进行县级电网的在线无功优化计算.此外还着重分析了在量测数据质量不高,点多面广且对实时性有要求的情况下进行县级电网无功优化分析的策略.结合胶州供电公司的实际情况,讨论了软件设计和实施过程的主要技术问题,最后得出两点结论.     

含光伏发电的配电网动态无功优化研究

近些年光伏发电在配电网中得到大量的应用,但由于其出力带有一定的随机性,使得潮流优化结果不准确。为了能够在负荷变化的同时准确地优化含光伏发电的配电网潮流以降低网损,文中将一天内的光伏出力和负荷的变化分成24段,利用遗传算法将各时段进行静态潮流计算,利用动态规划法具有解决时间序列优化问题能力的特点,以各时段的网损值之和最小为目标函数,建立设备的动作时间表。为了避免运算复杂,简化运算的步骤,忽略无效的搜索路径同时也保证了电压稳定性。该方法的模型简单有效,且保证了电容器组的动作次数在约束限制下降低网损,减少电容器的损耗。通过算例结果表明该运算方法可行有效,可达到预期目标。     

考虑双馈异步风电机组无功极限的静态电压稳定概率评估

风电机组中双馈异步发电机(DFIG)恒电压运行时具备一定无功调压能力。为了准确评估含DFIG风电机组的电力系统电压稳定性,得到更为精确的临界功率或负荷裕度的统计信息,构建了考虑DFIG风电机组恒电压运行的无功极限的静态电压稳定概率分析模型,并采用蒙特卡罗法结合内点法加以求解。模型中将风电场接入节点作为PV节点,考虑了风机网侧变换器的注入无功功率,分析了风速随机性和相关性对风电机组注入无功功率和系统电压稳定性的影响。IEEE 118和300节点标准系统的计算结果验证了所提模型和方法的有效性。     

考虑电压稳定的电力系统无功优化规划

建立了模糊多目标无功优化规划的数学模型。在目标函数中考虑了网损、无功补偿设备的投资、静态电压稳定裕度以及负荷节点电压的偏移。首先采用电压稳定灵敏度排序法找出电压稳定性最差的节点,作为候选无功补偿节点;然后采用遗传算法对数学模型进行求解,得到优化补偿节点及补偿节点的优化补偿容量。通过对IEEE30节点的计算结果表明:采用文中的优化规划方法能够达到很好的降损效果,提高了整个系统的电压稳定性。