基于BX型潮流算法的无功电压灵敏度校正方法研究

随着社会生产和生活水平的提高,电压质量问题日益突出,已成为当前电能质量的主要矛盾之一。研究了基于灵敏度的电力系统无功电压校正,详细论述了无功电压校正的方法,根据可调无功节点对需要校正电压节点进行灵敏度计算,并且利用IEEE-5节点系统作为算例进行了校正分析。     

考虑风电源流关系的电网电压主导节点识别

大规模风电并网后的电压控制问题应从系统的角度统筹考虑,通过建立少量集中无功补偿与风电场分散无功补偿相协调的综合控制模式来解决,因此,集中无功补偿点的选择成为关键。基于网络源流路径关系,提出一种考虑风电场关联度的区域电网电压主导节点识别方法。该方法综合考虑了相对静态的电网结构和电网实际运行状态变化的影响,并采用网络源流路径双向电气剖分方法获取电网主要电气特征参数。利用上述参数,计算风电场关联度指标和电压主导节点评价指标,从而确定电压控制分区和主导节点。在修改后的IEEE 39节点系统中进行了仿真分析,结果表明所提出的方法能够较合理地确定电压主导节点。     

暂态电压安全预防控制的优化

为了优化暂态电压安全的预防控制,根据暂态电压安全裕度对于各节点无功功率的灵敏度系数,将暂态电压不安全点与注入点进行关联分区.按控制区分别调整无功注入量,将大系统暂态电压的预防控制问题转化为各分区的对应问题,以改善整个系统的暂态电压安全.通过试验系统和实际系统验证了该方法的有效性.     

基于局部电压稳定指标的电压/无功分区调节方法

提出一种局部电压稳定指标和动态经济压差法相结合的电压/无功分区调节新方法.首先利用局部电压稳定指标对系统负荷节点的电压稳定度进行排序;接着针对排完序的负荷节点划分电压/无功调节区,推导并采用局部电压稳定指标灵敏度计算调节区内各负荷节点间电压相互影响程度,根据节点间电压相互影响程度辨识区域内的电压/无功调节关键节点和非关键节点;然后借助动态经济压差法计算电压/无功调节关键节点无功补偿量;最后将所提方法应用于IEEE-14系统中,算例仿真结果验证了文中所提方法的可行性和有效性     

基于电网中枢点识别的无功电压控制分区方法

针对传统无功电压聚类分区后各分区中枢点较难定量分析确定的问题,从先定量判别出整个电网的中枢节点再完成无功电压分区的角度,提出将电网所有PV节点松弛为PQ节点,由注入电流形式的潮流方程计算出全网电压越限节点,利用越限节点电压与电网其余节点电压间的线性灵敏度不断校正直到全网节点电压不再越限,通过进一步潮流计算校验,确定所有中枢节点。将全网中枢点数目确定为应划分成的分区数,以节点电压与节点注入无功电流之间的线性灵敏度为无功电压标度,建立无功源控制空间,引入云聚类算法,完成全网节点从无功源控制空间向云模型的转换,进而由云发生器完成以所定中枢点为中心的电网所有节点的聚类软划分。IEEE 14、IEEE 30节点输电网络仿真测试结果,验证了所提方法的有效性。     

基于电压自动控制的智能电网自愈策略

自愈能力是智能电网的重要特征和标志,而电压与无功控制是智能电网主要自愈功能之一.当电网运行工况发生变化时,需要与当前运行方式相匹配的新的电压控制策略来实现电网电压的安全自愈.在已有的无功优化算法基础上,根据电压灵敏度得到各节点电压变化量,以各节点电压与电压期望值方差的最小值为目标函数,采用动态规划法求解控制设备的动作顺序,从而得到电压自动控制策略.IEEE-30节点系统算例分析结果表明,所提方法正确有效,不仅能够实现电压在电网自愈过程中的平稳过渡,而且保证了较大的稳定裕度     

基于灵敏度分析与最优潮流的电网无功/电压考核方法

针对电网的无功/电压水平考核问题,提出了一种综合应用灵敏度分析和最优潮流的实用化考核方法.当供电公司所辖电网内有节点电压越限时,通过计算各负荷节点的注入无功功率对节点电压变化的灵敏度,可以直接根据考核点的电压偏差求得相应的无功功率偏差;当所有节点电压都在规定范围内时,以全网有功网损最小为目标函数进行最优潮流计算,求得各节点的最优无功补偿量.该方法考虑了电网运行的安全性和经济性,考核结果可以为供电公司实施关于无功/电压水平考核的奖惩提供科学的决策依据,同时也可以对供电公司合理进行无功补偿起到指导作用.     

一种区域耦合度指标及其在电压无功分区控制中的应用研究

针对现有电压无功控制分区方法中缺乏定量评判分区结果优劣的问题,提出了以节点电压无功耦合度为基础的区域耦合度指标以及用于选择区域主导节点的节点区域耦合度指标.同时通过对节点进行模糊聚类,建立了一套集分区、评价、控制于一体的电压无功VQ耦合度分区控制方法.将此方法应用于湖北电网,对分区控制结果进行验证可得:该分区方式中各区域具有较强独立性,区域无功源扰动只对本区域电压影响较大,对其他区域影响较小,所提出的耦合度指标意义明确,计算简单、实用性强.     

考虑区间耦合和无功均衡的二级电压控制器设计

为了使受控发电机无功出力均衡并消除区域间耦合带来的主导节点电压振荡,提出基于自适应动态规划法的二级电压控制器设计方法。构建了反映主导节点电压偏差和无功均衡的效用函数,对未来时间效用函数累加建立代价函数。二级电压控制器由评价网络和执行网络组成,均采用BP神经网络实现。控制器设计采用先离线学习、后在线应用模式。根据Bellman最优化原理,迭代训练评价网络和执行网络。引入动量因子,消除区域间耦合导致的主导节点电压振荡。通过某省级电网仿真证明了所提方法的正确性和有效性。     

考虑分级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算

提出了一种分级电压控制条件下静态电压稳定裕度的计算模型,所计算出的稳定裕度代表一次三次电压控制周期内系统由初始点到达临界点所能增加的最大负荷.该模型通过引入先导节点电压和区域无功水平的相关等式约束来反映分级电压控制作用,并引入互补约束来处理由发电机无功出力达到极限所引起的发电机节点与先导节点的节点类型转换问题.对该模型运用预测校正原对偶内点法求解,分别计算了IEEE 39节点系统在三种负荷增长模式下实施分级电压控制前后的稳定裕度,并分析了实施分级电压控制的一种特定情况下临界点时系统各先导节点的状况,计算分析结果表明了该模型的合理性.     

基于可控主导节点的电压分区及电压校正的研究

在实际电网中,传统的电压分区往往会使区域中的主导节点电压处于不可控的状态.针对这种情况,文章提出了基于可控主导节点的电压分区及电压校正方法:在电压分区中,将区域划分和主导节点的可控能力相结合,并在电压分区中采用可控主导节点和区域划分间的递归迭代,以行政划分作为迭代初始值,提高了区域划分的计算速度和分区的准确性;在电压校正中,考虑了区域联络线节点的电压变化,并以此作为反馈添加到传统的二级电压控制中.文中的电压分区及电压校正方法在福建电网自动电压控制中的应用效果证明了其正确性、可靠性及实用性.     

用于计算风电机组并网运行引起全电网电压波动的电流源等效法

风电机组并网运行时将使其接入电网的节点电压发生波动,进而引起闪变问题.为了估计闪变的严重程度,应当对全电网的节点电压波动进行测量或仿真.文章在分析风电机组输出电流特性的基础上,提出了简单的用于计算全电网电压波动的风电场电流源等效方法.仿真计算结果表明,该方法与其他电流源等效法的计算结果一致,可用于计算包含风电场的电网的节点电压波动.     

自动电压控制中强耦合电厂的协调控制方法

为解决强耦合电厂间无功出力不均衡的问题,提出了强耦合电厂间的无功电压协调控制(厂厂协调)方法。该方法建立包含相互强耦合的厂厂协调组,并作为协调单元;定义厂厂协调组无功负载率偏差指标,若中枢母线电压未调节到位,进行考虑厂厂协调约束的协调二级电压控制,使得在中枢母线电压追踪优化设定值的同时,保证强耦合电厂间的无功负载率偏差满足控制要求;若中枢母线电压已调节到位,进行基于厂厂协调目标的无功校正控制,降低强耦合电厂间的无功负载率偏差,并保证中枢母线电压维持在控制死区范围内;在传统电压调节指令的基础上增加无功调节指令,抑制强耦合电厂间可能出现的不合理无功分布或无功波动。文中成果已在国内多个网、省级电网得到实际应用,仿真及实际运行效果表明该方法可有效减少强耦合电厂间的不合理无功分布。     

计及电压暂降的配网可靠性评估

该文对计及电压暂降的配网可靠性算法进行了研究,运用改进的支路电流法进行配电网故障前的潮流计算;计算了各种故障下的故障电压和距离的关系;提出一种基于SCBEMA曲线判断敏感负荷是否停运的判据,给出了不同种类用户的电压暂降幅值和持续时间概率曲线;在进行计及电压暂降的配网可靠性指标计算时,用贝叶斯网络计算常规的可靠性指标,结合敏感负荷的停运计算暂降时的指标。该论文所采用的模型是IEEE RTS—6母线测试系统的第5条母线,运用上述方法计算了它的故障域和计及电压暂降时的可靠性指标。     

配电网全网电压无功协调控制策略

针对当前配电网控制现状,设计了配电网全网电压无功协调控制策略。以"电压自下而上判断,自上而下控制;无功自上而下判断,自下而上控制"为原则,引入节点间电压变化灵敏度概念,在保证受控点电压合格、无功就地平衡的基础上,根据节点间电压变化灵敏度对调控结果进行预判,兼顾不同的电压等级电网及区域电网的电压质量及无功平衡情况,实现高、中、低压配电网间多种调压及补偿设备的协调控制。该控制策略已投入试点工程应用,运行效果良好。     

电力系统静态最接近电压稳定极限的确定

本文提出了一种确定电力系统静态最接近电压稳定极限的方法。     

电力系统二级电压控制的研究

介绍了二级电压控制的主要原理,提出了划分控制区域,选择先导节点和控制发电机的新方法;同时设计了一种新的动态二级电压控制器,以ＥＰＲＩ－３６节点系统为例进行了仿真计算。结果表明：在电压失稳的过程中,二级电压控制下可以从区域电压稳定的角度出发,协调本区域内各电压／无功支持源的无功出力,改善区域电压水平和提高系统电压稳定性。     

Efficient integration of distributed generation for meeting the increased load demand

Distributed generation (DG) can be integrated into distribution systems to meet the increasing load demand while expansion and reinforcement of these systems are faced by economical and environmental difficulties. This paper presents an efficient methodology for integration of DG power into distribution systems, in order to maximize the voltage limit loadability (i.e. the maximum loading which can be supplied by the power distribution system while the voltages at all nodes are kept within the limits). The proposed methodology is based on continuation power flow (CPF). The effectiveness of the presented methodology is demonstrated in a test distribution system that consists of 85 nodes with integration of different penetration levels of DG power. The proposed method yields efficiency in obtaining more benefits from the same amount of DG power, decreasing the losses and improving the voltage profile.     

基于Ward等值的二级电压控制研究

随着电网联系的日趋紧密,电压控制区间的耦合程度也日益密切,往往使常规的分区电压控制策略很难实施.文章基于Ward等值考虑了相邻电压控制区间的无功影响,对现有的分区电压控制策略进行了改进,并以新英格兰系统为例进行了数字仿真,证明了采用新的控制方案后,相邻电压控制区的无功电压变化对本区域电压控制性能的影响明显减弱,从而验证了改进的电压控制方案的有效性.