适用于交直流混联受端电网的电压弹性评估方法

为精准、定量地计算交直流混联受端电网遭受短路故障后,电压恢复至正常运行水平的能力,提出了基于直流逆变站交流母线电压和熄弧角关键特征的受端电网电压弹性评估方法。首先,建立考虑多短路故障的交直流混联受端电网电压弹性评估模型,以故障后电压恢复标准为约束,提出同时计及逆变站交流母线电压和熄弧角变化特征的电压弹性评估指标;然后,基于潮流计算和机电暂态仿真实现上述评估模型的求解;最后,以江苏电网多种运行方式为例进行仿真验证,结果表明文中提出的方法可用于实际电网电压恢复能力的精准评估,并实现不同运行方式下电压弹性恢复力的量化计算。     

含SVC串补系统的次同步谐振实用阻尼算式

复转矩系数法作为一种经典的次同步谐振分析方法,将其归结为系统在固有扭振频附近出现负阻尼。但该方法建模和计算过于复杂,也无法直观给出阻尼来源。在复转矩系数法的基础上推导了含SVC串补系统的实用阻尼算式,将系统阻尼与次同步等效阻抗联系起来,保留了系统特性并简化了计算。通过与特征值和仿真结果的对比验证了该算式的有效性,并利用该算式分析了SVC容量和接入位置对次同步谐振频率的影响。该算式有助于简单快速地判断含SVC串补系统的次同步谐振危险,确定SVC容量和接入位置,并指导相应控制措施的研究。     

基于改进MCCIPM的含TCPST电力系统最优潮流计算

随着可控移相器(TCPST)在现代电力系统中应用水平的逐渐提高,计及TCPST的系统最优潮流(OPF)计算迎来了新的挑战。文中提出了一种基于改进内点法的含TCPST电力系统OPF计算方法。首先,结合TCPST接入系统的等效功率注入模型,以系统有功网损最小为目标建立含TCPST的最优潮流模型;其次,为提高收敛速度,文中针对多中心-校正内点法(MCCIPM)进行改进,提高了仿射方向迭代步长并重新配置关键映射参数;最后,基于改进后的MCCIPM,在IEEE 14、IEEE 30和IEEE 118节点网络完成OPF计算。测试结果表明,TCPST具有控制线路潮流分布的能力,验证了文中计算方法在求解效率上的优越性。     

求解机组组合问题的帝国竞争算法

提出一种用于解决机组组合问题的改进帝国竞争算法（imperialistic competition algorithm,ICA）。种群个体（国家）分为帝国和殖民地2种类型,两者又组成新的帝国,通过帝国吸收殖民地和帝国之间对殖民地的竞争实现寻优过程。在求解机组组合问题时,首先根据波峰波谷所在时刻将日负荷曲线分割成若干小时间段,然后利用ICA依次求解,与原ICA相比,避免了机组分类不合理对于优化结果的影响,同时采用整数编码的国家个体长度相对减小。最后对10~100机6个算例进行仿真分析,结果表明,算法在较少国家个体的情况下保持了较强的搜索能力,可获得较好的计算结果,是一种有效的优化算法。     

基于GPU的机电暂态仿真细粒度并行算法

提出一种基于图形处理器(GPU)并采用隐形梯度法的机电暂态仿真细粒度并行算法。该算法将整个系统分为发电机节点系统和非发电机节点系统,对发电机节点系统求解时,先将在网络中直接相连的发电机节点合并成一个子系统,然后在GPU中给每个子系统分配相应线程块进行并行求解,其中采用了LU并行分解来求解线性方程组。求解完成后,利用从发电机节点系统传递来的LU分解信息,再对非发电机节点系统使用GPU进行求解。通过对不同规模的算例进行分析表明:所提出的GPU并行算法的计算结果与CPU串行算法和BPA软件的计算结果大致相同,且随着系统规模的增加,GPU并行算法的加速效果更为明显。     

基于随机规划的正负旋转备用容量求解方法

为研究正负旋转备用容量对电力系统运行费用的影响,提出了一种随机规划二阶段补偿模型,其目标函数包括计划运行费用和补偿费用。在不同正负备用容量情况下,采用拉格朗日松弛法和Monte Carlo模拟对模型进行求解,结果表明：系统的总运行费用随着负备用的增加始终单调递增; 当系统中负荷和风电功率的随机性较强时,最大和最小正旋转备用之间存在最优值使得总运行费用最小。最后采用粒子群(PSO)智能算法对10机系统的最优正旋转备用容量进行了求解。     

考虑动态增容效应的陆上风电场送出线路截面优化方法

现有风电场架空导线截面优化设计通常以典型环境参数为依据,未考虑风速等气象条件的动态变化,仍有进一步挖掘输电能力潜力的空间。为了进一步优化导线截面,文中基于Morgan公式,建立数学模型表征陆上风电场架空送出线路导线截面优化设计过程,提出一种适用于送出线路导线截面设计的优化方法。该方法综合考虑线路动态增容效应和风电场出力特性的匹配,根据地区历史气象数据等信息,选择送出线路导线截面,完成优化设计。通过算例分析验证了文中所提出的陆上风电场送出线路导线优化设计方法。结果表明,所提出的方法能够在满足风电送出需求的基础上有效降低导线截面积,节省导线材料,提高陆上风电场电气设计的经济性。     

同步调相机对直流逆变站运行特性的影响分析

特高压直流换流站配置的无功补偿装置主要用于提供有功功率传输时消耗的无功功率,因此其动态特性对交直流混联电网的电压稳定性、直流运行特性产生显著影响。基于直流逆变站的控制特性,对交流电压大幅波动过程中同步调相机对直流逆变站的运行特性的影响进行深入分析,揭示了同步调相机的无功出力特性以及逆变站电气量的响应特性,并通过仿真算例进行了验证。该工作为多直流馈入电网中大容量同步调相机的接入奠定了理论基础。     

可控移相器对特高压交直流接入受端电网影响研究

为了研究可控移相器对电网安全稳定的影响,在对可控移相器基本原理和拓扑结构进行分析的基础上,建立了可控移相器的稳态和暂态模型,设计了串联变压器和并联变压器参数,以江苏电网为背景,通过在锦苏特高压直流近区应用500kV可控移相器,分析了可控移相器的应用效果,仿真结果表明：可控移相器可解决直流小方式的受进问题和大方式的送出问题,可减小直流双极闭锁后的负荷损失约1000MW,同时在电网故障后提高苏州南部电网恢复电压5~10kV,对于保障电网安全经济运行具有积极的作用。     

江苏海上、沿海和内陆风电出力及波动特性分析

江苏风电装机规模大,具有海上、沿海和内陆风电场3种类型的风电场。掌握不同类型风电有功出力及波动性规律对于电网规划、调度、运行意义重大。基于江苏海上、沿海和内陆3类风电场的运行数据,利用多种概率分布模型模拟了风电场有功出力及波动特性,采用最大似然估计法对模型参数进行估计,根据多种评价指标对拟合精度进行衡量,结果表明海上风电有功出力服从Gamma分布,沿海和内陆风电有功出力更接近Weibull分布。3类风电的有功波动最优拟合为含有尺度和位置参数的t分布。