多时间尺度电力系统的模型降阶及稳定性分析:(二)电力系统的降阶与中长期失稳

从元件的基本方程出发，导出了电力系统的三时间尺度模型。利用慢流 形和快流形的概念，研究了电力系统三时间尺度动态模型降阶的条件。在感应电动机并联线 性阻抗的负荷模型下，证明了在静态稳定和暂态稳定分析中略去发电机定子绕组阻尼磁链和 负荷感应电动机转子绕组磁链动态的合理性；证明了在静态稳定分析中固定发电机组原动机 力矩的合理性；通过一个利用固定负荷慢动态的降阶模型判断暂态稳定性导致 误判的实例，说明了在暂态稳定分析中随意地固定负荷慢动态是不可取的，并指出未建模负 荷慢动态是造成电力系统发生中长期失稳的原因。     

基于稳定域边界理论的暂态稳定指标及其应用

基于故障后电力系统稳定域边界的隐式方程，提出了隐式的暂态稳定指标，并利用稳定域的二次近似方法给出了该暂态稳定指标的一个近似估计。进一步，将所得的暂态稳定指标应用于临界切除时间计算和故障排序，其中临界切除时间由求解暂态稳定指标和切除时间的拟合二次方程得出，故障的严重程度排序由比较该暂态稳定指标直接得出。最后，在IEEE 3机9节点和新英格兰10机39节点系统中进行的仿真结果验证了所提出的暂态稳定指标的准确性。     

基于实物期权理论的风电投资决策

与传统的能源发电投资相比,风电投资具有更大的投资风险。在目前的技术水平下,风电的大力发展离不开国家的政策扶持。无论对风电投资者而言,还是对风电投资政策制定者而言,均迫切需要一个可将风险量化的投资辅助决策工具。基于实物期权理论,文中建立了适用于中国风电投资环境的风电项目投资决策模型。该模型考虑了风电上网电价的不确定性、风电场投资及运行成本、投资政策、投资时机等因素。算例分析表明该模型可为投资者选择合适的投资时机提供决策参考,另外还可作为政策制定者制定合理投资政策的量化分析工具。     

运用动态相量法对电力电子装置建模与仿真初探

随着灵活交流输电系统(FACTS)元件在电力系统中的广泛应用，为适应针对包含电力电子器件的设备建立简单而又较准确的数学模型的需要，文中提出一种基于时变傅里叶级数的动态相量建模方法，可以适用于包含电力电子器件的元件建模。该方法通过忽略系统状态变量对应的傅里叶级数中那些不重要的项而对原系统进行简化，建模过程中保留可以反映模型本身特性的主要级数项，然后由这些保留项构成动态相量模型的状态变量。经过和详细时域模型仿真计算结果的比较，证明动态相量模型是准确的，并且可以大量节省计算时间。     

电力市场改革与开放最近趋势

近年来在电力工业领域出现了一个新趋势,即打破集中的垄断性的经营体制,引入有活力的市场竞争机制,即所谓“deregulation”(编者按:此词中译为放宽管理,见第13届国际供电会议论文集中译本第6-1页)。以便促进能源的利用效率,降低发电成本和电价,实现更好的经济效益。 本文主要介绍世界上一些国家和地区在电力工业效率和实现市场化中的经验。     

基于电路模型的电压崩溃机理

摘要： 当系统负荷参数超过某一临界值时，电力系统就会发生电压崩溃。文中细致地研究了基于物理电路方程解流形的电压崩溃机理。研究结果表明：出现电压崩溃的几何本质是发电机和负荷注入支路方程的解流形与电力网络线性方程解流形在注入电流-电压空间出现非横截。文中还证明了这一非横截交点恰好对应于静态分岔点即电压崩溃的临界点。文中结果对于防止电压崩溃、保证系统安全运行具有重要意义。     

基于改进单纯形法的输电网规划项目经济评估

输电网规划项目评估是电力系统规划决策中的重要一环，精确的评估需要考虑众多因素。当前电力市场环境赋予其更多新的特点，使输电网规划项目评估更加复杂。针对这种情况，美国加州独立系统调度机构（ISO）提出了一个用于输电项目经济评估方法学（TEAM）的基本框架，在这个框架中，从用户、发电厂商、输电网所有者或运行部门，以及全社会的角度出发，定义了4项经济评估指标。文中基于这个框架结构，采用改进单纯形法，通过发掘评估指标相对系统负荷变化具有近似分段线性的规律，对这一系列的经济指标进行了估算。在规划阶段原始数据极为有限的情况下，这种估算方法能够对各项评估指标进行快速、准确的估算，相对于传统的逐小时详细仿真计算方法优势显著。文中算例对3节点和修改后的IEEE14节点系统进行了指标估算，结果表明，文中提出的基于改进单纯形法的输电网规划项目评估方法是有效的，具有一定的实用价值。     

基于资源协调的分散优化阻塞管理新算法

将基于资源协调的分散优化算法应用到电力合约市场的阻塞管理问题中。ISO将可能阻塞的线路容量看作公共的全局资源,分配给各合约交易商,并通过与交易商交换必要的信息实现最优的线路容量分配。该分散优化方法中,ISO可在不要求用户私人信息的条件下实现社会效益最优,同时迭代过程中的解总是保持可行,因此更加适用于电力市场环境。该文建立了相应的数学模型,提出求解算法和步骤,并证明了与集中优化解的一致性。最后用IEEE-30节点的算例,验证了该方法的有效性。     

区域电力市场双边交易阻塞管理实用计算方法

为了实现更大范围的资源优化配置，网络互联与区域间的功率交换日益频繁，并由此产生了跨大区的输电阻塞管理问题。针对这一问题提出了跨大区电力市场双边交易的阻塞管理数学模型和实用计算方法。在优化目标函数中，引入了合同的“权重因子”，以反映经济上的重要性或政策要求等因素，从而区别对待各合同，并使合同的调整量最小；在约束中，同时考虑了单条联络线的热稳定或动稳定约束和联络线割集的动稳定约束。导出了组对组(点集对点集)合同内发电功率对线路功率的转移分布因子，从而将约束转化为发电机功率增量向量的线性函数，并通过阻塞优化校正算法得到最终的可行交易集合．改进的IEEE30节点算例证明了该算法的正确性和有效性。     

快速计算电网可用输电能力的交流灵敏度方法

在电力市场环境下，可用输电能力(ATC)是反映输电设备可用于能量交易的剩余容量的重要指标。ATC一旦确定后，快速估计出系统参数变化对输电能力的影响具有很大的实际应用价值。文中首先基于连续潮流方法，考虑输电支路的过负荷约束、发电机有功及无功出力约束和节点电压约束，计算出ATC的值；然后推导出ATC对多种运行参数摄动的一阶灵敏度计算模型，运行参数包括节点负荷功率、发电节点端电压以及给定的能量交易，这些灵敏度系数能够很快地计算；最后，使用了IEEE30节点系统的算例来验证文中所提出的方法的有效性和快速性。