基于功率缺额和可用容量的可靠性优化分析模型

针对现有可靠性优化模型对网络拓扑结构和支路容量约束考虑的不足,在网流模型的基础上,采用交流潮流方程描述支路电气参数,可对系统运行中出现的电压越限状态进行校正,并考虑随机故障对系统可靠性的影响,引入可用传输容量概念,对支路传输容量及发电机容量约束进行修正,建立了以功率缺额最小为目标的可靠性优化分析模型。该模型充分考虑了电力系统可靠性与电网结构、设备停运率、设备修复率、负荷水平等因素的密切联系,反映了系统的实际运行状况。通过算例验证了该模型的有效性。     

电力系统静态电压稳定性的支路阻抗裕度指标

针对电力系统静态电压稳定性负荷裕度指标的缺陷,提出了基于支路阻抗参数空间中最近崩溃点的支路阻抗裕度指标模型及其求解算法,在3节点至3012节点12个算例系统上验证了模型及算法的有效性,并通过对比分析指出该指标能在一定程度上弥补负荷裕度指标的天然缺陷并与之互补,在指示静态电压稳定关键支路、估计N-1故障后稳定性等方面具有独特的价值及良好的应用前景。     

风电并网的静态电压稳定性研究

应用P-V曲线法对含风电场（基于变速恒频机组构成）的电力系统的静态电压稳定问题进行研究。提出基于连续潮流法的灵敏度指标来分析风电场并网后系统的静态电压稳定裕度及与相关支路的参与程度情况。通过含有变速恒频机组的风电场并网的简化模型算例进行了仿真研究,结果表明在电压稳定极限点附近,风电功率注入使得风电场及其附近节点成为电压不稳定的关键区域。     

基于静态和动态约束的弱电网光伏穿透功率极限研究

针对弱电网特征,给出基本定义,并分别通过静态稳定分析和动态扰动分析进行光伏穿透功率极限的计算。静态稳定分析选用线路潮流不过载和各节点母线电压不越限作为约束条件;动态扰动分析采用系统频率和关键节点电压恢复情况作为稳定判据。最后采用电力系统Digsilent仿真软件建立典型弱电网模型,确定了既满足静态稳定安全约束,又满足动态扰动不失稳的光伏电站穿透功率极限。     

计及UPFC的含新能源电网静态电压稳定性分析

随着大规模高比例新能源的接入,新型电力系统的安全运行面临静态电压稳定性的问题。文章提出使用统一潮流控制器（Unified Power Flow Controller, UPFC）提升新能源电网静态电压稳定性的方案,从系统静态电压稳定性方面评估UPFC发挥的控制效能。首先详细分析了UPFC的结构及工作原理,并基于UPFC的等效功率注入模型得到电力系统潮流计算方程;其次基于潮流计算方程提出反映系统静态电压稳定的效能评估指标,计算分析接入不同容量新能源对系统静态电压的影响以及UPFC对系统薄弱节点静态电压的提升;最后通过仿真验证,安装UPFC后能明显地改善新能源电网薄弱节点的电压稳定问题。文中所提出的方法方便快捷,具有一定的实际应用价值。     

弱电网条件下STATCOM对风电场电压稳定性的影响

为研究静止同步补偿器(STATCOM)对连接到弱电网风电场电压稳定性的影响,基于双馈型风机和STATCOM数学模型,通过数学分析研究了不同电网强度下连接到弱电网风电场的电压静态稳定问题,通过系统仿真研究了STATCOM对风电场静态和动态行为的影响。结果表明,弱电网条件下风电场的电压静态稳定极限和功率传输极限会随着电网强度的减弱而降低;STATCOM的应用减小了弱电网条件下风电场电压的波动幅度,提高了电压稳定极限和功率传输能力,且有利于实现风机的故障穿越。     

华东电网电压静态稳定性研究

根据华东电网 1995年度运行方式 ,对系统的电压静态稳定性进行分析 ,包括确定电压静态稳定裕度、电压弱稳定区、关键支路和重要发电机组 ,求取对应于给定系统过渡方式的电压静稳极限以及判断系统失稳方式 ,对华东电网电压稳定性的分析及运行监控提供了重要依据。同时 ,计算结果验证了所采用的程序是有实用价值的     

基于分层微电网的分布式协同控制策略研究

为了满足微电网系统稳定经济运行的功率精确分配要求,提出了基于分层微电网的分布式协同控制策略。以多变流器下垂稳定控制作为一级基础控制层,设计二级分布式电压修正控制策略,用于克服一级电压偏移问题;以各微源综合发电成本为目标函数,实现微源与负荷供需功率匹配为约束的三级一致性分布式优化控制策略。通过以上三级控制策略,减小微网系统各个微源下垂输出电压波动,增强系统稳定运行的鲁棒性,实现微网系统最优功率分配。文章以搭建的仿真模型验证了所提出的控制策略在微网稳定经济运行方面的有效性。     

基于直流潮流计算的风电接入能力分析

依据电力系统分析中采用的直流潮流算法,研究了风电功率在静态安全约束下的传输功率能力,建立了传输功率约束的详细数学模型以及基于直流潮流的简化模型并给出了求解方法,对大规模互联电网建立了交流潮流与有功功率约束相结合的实用模型。通过系统中的算例表明,该方法简捷、可靠,能够满足实际分析计算需要。     

基于电压补偿原理的高压直流输电 系统故障控制策略

当高压直流输电系统交流侧发生不对称故障时,交流系统会产生负序电压和负序电流,从而引起换流站与交流系统之间的有功功率产生波动,使得直流系统的直流电压产生波动。这种波动的有功功率和直流电压会通过直流线路传输到系统的另两侧,影响其他两侧交流系统运行的稳定性。采用电压补偿控制的方法有效地抑制了负序电流,在PSCAD/EMTDC环境中建立基于MMC的多电平换流器的3端直流系统仿真模型,仿真结果验证了所提出的控制方法的有效性和正确性,提高系统的稳定性。     

风电并网后系统电压稳定薄弱节点研究

基于连续潮流分析方法,利用提出的节点电压灵敏度指标来分析风电场并网后系统的静态电压稳定问题。通过含有变速恒频机组的风电场并网的简化模型算例进行了仿真研究,结果表明,在电压稳定极限点附近,风电功率注入使得风电场及其附近节点是电压不稳定的关键区域,模态分析得到的结果验证了该方法的有效性。     

考虑暂态电压稳定性的电力系统多目标无功备用优化

鉴于目前电力系统无功备用优化方法较少涉及暂态电压稳定性,提出一种同时提高电力系统静态/暂态电压稳定性的无功备用优化模型,该模型首先基于数据密度提出一种无功电压控制分区方法,分别在静态/暂态电压的薄弱区域内定义静态/暂态无功备用,然后结合所建立的两个目标建立多目标无功备用优化模型,最后提出一种基于多阶段的多目标优化求解方法。通过求解所建模型,获得能够同时提升系统静态/暂态电压稳定性的无功备用配置方案。对IEEE 39节点系统的仿真分析证明了所提方法的有效性。     

基于静态安全约束的风电场穿透功率极限计算

风电场穿透功率极限的计算是风电场规划阶段的重要内容.以电压稳定为约束条件,分别从静态稳态分析和动态分析两方面进行考虑,确定了既能满足静态稳态运行要求,又动态不失稳的风电场穿透功率极限.静态安全约束指标是线路潮流不过载、节点电压不越限(波动范围5%).暂态稳定的判据是系统中发电机最大功角差第一摆和第二摆衰减震荡,中枢节点电压恢复稳定,各节点电压偏差在额定值的5%之内.     

考虑VSC-HVDC校正控制的交直流电网安全约束最优潮流

提出了考虑VSC-HVDC校正控制的交直流电网安全约束最优潮流模型。依据转移系数建立起故障前后线路潮流的线性关系,将可靠性约束描述为基态支路潮流表述的故障态有功潮流的线性不等式约束。考虑到柔直换流站自身具有的有功功率快速调节能力,利用换流站有功调节量与线路、设备间潮流的线性关系,通过灵敏度系数对可靠性约束进行修正,将故障发生后对线路潮流的校正体现在约束条件。通过原对偶内点法对所提出模型进行一次求解,即可得到考虑VSC-HVDC换流站校正能力的基态最优安全运行点。最后,基于含VSC-HVDC的修正IEEE-14节点测试系统验证了所提模型的正确性。     

一种基于BPA数据的静态安全最优校正分析方法

电力系统静态安全分析是保证系统安全稳定运行的重要措施,对电力系统运行方式的制定以及系统的规划建设具有重要的指导作用。提出了一种基于BPA格式数据,采用现代内点理论并结合补偿法进行校正计算,满足N-1安全准则的静态安全最优预防校正控制方法。通过在实际电网中进行测试表明,该方法可以快速准确地筛选出系统的N-1故障,给出合理的系统运行方式,消除不满足N-1安全准则的预想事故,提高电力系统的静态安全稳定性。     

考虑无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法研究

随着送端电网中大规模可再生能源发电容量的增加,在一定程度上导致外送系统无功支撑容量不足,使得系统电压出现波动。另外,无功功率不能在传输网络中长距离有效传输,增加了受端电网的无功平衡控制的难度。文章针对大规模外送系统中的受端电压波动所导致受端电网电压稳定性降低的问题,提出了一种基于无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法。首先,对系统无功裕度以及电压稳定性进行分析,得到系统静态电压稳定极限与无功需求容量的关系;然后,通过分析受端电网各节点无功需求特性,在能够允许受端电网电压最大波动的条件下,进行系统无功裕度的确定;再通过机器学习算法进行无功裕度控制,达到系统电压稳定控制的结果。通过仿真验证表明,采用文章所提出的基于无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法,能够精确地得到受端系统电压稳定工况,实现系统电压的稳定控制。     

考虑暂态电压稳定约束的最优潮流计算

根据电压稳定研究的成果,提出了一种适合工程应用要求的暂态电压稳定判据形式.同时,提出了基于最优控制原理的求解暂态电压约束梯度的方法,该算法能有效提高计算速度,并将其作为暂态电压稳定约束加入OTS模型.由于该算法大幅降低了暂态稳定约束的维数,不但减少了计算量,并且能够处理多个预想事故.采用IEEE3机9节点系统对该算法方法进行了仿真分析,结果表明,提出的电压稳定判据有效可行,并且经OTS求解后的系统能够维持暂态电压稳定,从而验证了该算法的有效性和正确性.     

基于BPA软件的地区电网静态电压稳定性分析

电力系统静态电压稳定分析对电力部门的电压稳定控制、调度规划等工作十分重要。基于静态模型提出了求取实际运行电网的功率-电压(P-V)曲线的方法,该方法采用电力系统潮流软件(BPA)作为计算核心,通过设计外部接口实现连续潮流仿真,进行电力系统静态电压稳定裕度分析及绘制P-V曲线。利用该方法对上海电网黄渡分区进行静态电压稳定分析,计算系统的相对电压稳定裕度,找出其存在的电压薄弱点,并提出了进一步提高静态电压稳定水平的若干措施。     

风光并网对河南电网系统稳态影响

大规模风光发电并网是未来电网发展的必然趋势,然而,风光发电功率的强间歇性与随机性势必会对电网的稳定运行和优化控制带来影响。以河南电网冬季大运行方式下的规模风电、光伏电源联合接入电网为研究背景,利用连续潮流法,计算在新能源发电接入系统后的区域电网潮流分布;考虑区域电网未来发展趋势,逐步增加新能源的渗透率,对系统内多类型节点电压越界情况分析,判断区域内电压薄弱节点,并计算系统风电与光伏发电的最大消纳量;应用P-V曲线潮流分析方法测算出电压稳定极限及对应的有功功率,得到不同渗透率下系统所对应的静态电压稳定性;同时结合日负荷曲线,分析在目前状态下及所计算的最大渗透率下,系统任一时刻各中枢点电压水平。结果表明：在目前及新能源最大渗透率下,系统各节点电压值均处于正常范围。     

基于线路脆弱性的智慧型电力应急预案编制准则

传统电力应急预案均基于静态条件而编制,预案的演练以静态脚本为基础,造成演练成本高、规模大、执行效率低下。对此,在基于输电线路运行状态基础上,首先抽取线路功率传输脆弱性指标,来衡量线路在发电负荷节点对之间传输功率的重要程度,作为智慧型电力应急预案中预防部分的编制原则之一;然后抽取线路潮流转移脆弱性指标,用以评价线路故障退运行对电网其他支路的影响程度,作为智慧型电力应急预案中响应阶段的编制原则之一;最后,以仿真算例验证其合理性和可行性。研究成果可为电力系统应急预案编制提供参考。