负荷分配问题的最陡增/减变量对寻优法

机组的经济目标函数以多段或二次项系数小于零的单段二次函数表示时，负荷分配问题就呈现出非凸、非线性特性，给高效求取全局最优解或具有较高性能的局部最优解带来了较大困难。该文提出了一种最陡增／减变量对寻优法，此方法每次迭代过程只有两个变量(变量对)发生变化，其中一个增大，另一个进行同等量值的减小，增/减的步长按照一定的规则动态控制，并确保满足约束条件；同时，从原目标函数关于增，减变量对的偏导数和最小的变量对中动态地选择变量对，以确保每次迭代都能够按照使原目标函数最陡下降的变量对方向进行。此方法可快速求得凸二次规划问题的全局最优解和非凸二次规划问题的局部最优解。进一步地，该文结合问题的特点引入一种简捷的进化策略，使最陡增／减变量对寻优法在进化规划的框架下获得了能够求得非凸二次规划问题全局最优解的能力，并在很大程度上保留了原方法快速寻优的优点。算例表明，该文方法和策略为非凸二次规划负荷分配问题提供了一种高效实用的分析工具。     

含风电场的电力系统随机生产模拟

针对风电机组出力的间歇性和波动性,提出了用于电力系统随机模拟的时序多状态风电场模型。该模型把研究周期分成不同的阶段,在每个阶段内,风电场的输出功率状态以及各状态的概率都与时间间隔有关系,时间间隔越小,记录的风速数据越多,这样更详细地反映风电场输出功率的波动性;而且在不同的阶段,风速的情况有所差异,因此各阶段风电场输出功率的状态数、各状态值及各状态值对应的概率都可能不相同。该模型反映了风电场输出功率的时序性。基于等效电量函数法的含风电场的电力系统随机模拟计算表明,该模型比较客观地反映风电场输出功率的实际情况     

考虑带泵类负载感应电动机影响的静态电压稳定性分析

为了更准确计及泵类负载机械特性对配电网静态电压稳定的影响,建立了一种将感应电动机T型等效电路与泵类负载机械特性相结合的感应电动机负荷模型。将其用于配电网潮流计算,采用前推回代法求解。进而将其用于连续潮流计算,建立了带泵类负载多台相同感应电动机的等效负荷模型,分析负荷连续增长对配电网静态电压稳定的影响。采用IEEE33节点算例对提出的模型与方法进行仿真验证,并与负荷按恒功率因数增加模型的连续潮流进行了对比。仿真计算验证了所提方法的合理性和有效性,表明采用该模型所得的静态电压稳定裕度要小于采用恒功率因数负荷计算结果,更接近工程实际情况。     

用遗传算法解算机组组合的研究

用遗传算法解决电力系统机组组合及机组间的负荷分配问题。在机组数目增加时，二进制编码的遗传算法的计算量及存储量会增加很多，并且经典的遗传算法不具有渐近收敛性。针对这些问题，作者采用二进制与浮点数混合的编码方案，并根据这一特点设计了遗传算子；对经典的遗传算法在计算中出现的随机性问题，则采用压缩映射遗传算法使计算过程渐近收敛。计算表明，该算法的具有渐近收敛性，与二进制编码的算法相比，计算所需时间及内存少，而且更易引入问题的相关信息。     

考虑风光与负荷时序特性的主动配电网分布式电源优化配置

主动配电网中分布式电源优化配置时,风光机组出力与负荷时序波动特性使场景过多,这既会增加模型求解的难度,也会影响优化配置结果。为此,首先引入戴维森堡丁指数(Davies-Bouldin index,DBI)结合K-means算法对全小时场景进行聚类缩减。然后,建立考虑风光与负荷时序特性的主动配电网双层优化配置模型,上层以系统年综合经济成本最优为目标,决策变量为风光机组接入配电网的位置及容量;下层以系统各时段运行电压水平最优为目标,决策变量为配电网主动管理措施下的运行成本;综合考虑风光机组时序出力和负荷侧时序响应,实现主动配电网分布式电源优化规划。最后,采用改进的自适应遗传算法对模型进行求解。IEEE 33节点系统算例表明,所提方法及模型在确保场景选取的多样性和合理性的同时,兼顾了风光机组出力与负荷时序波动特性,提高了系统运行水平,降低了系统运行成本。     

考虑SVG控制模式的风电场系统中频谐振分析与抑制

目前对集群风电场谐振的研究多集中于次同步与高频谐振问题,缺乏对含静止无功发生器(SVG)的集群风电场中频谐振机理的深入探索。针对空载线路投入导致的风电场区域系统中频谐振问题,根据谐波线性化理论,分别建立定功率因数控制与恒无功控制模式的SVG序阻抗模型以及直驱风机序阻抗模型。采用阻抗分析法,发现SVG采用定功率因数控制将扩大风电场区域系统中频负阻尼范围,增加风电场区域系统发生中频谐振的风险,因此提出一种基于SVG电压前馈施加低通滤波器的谐振抑制措施,实现对风电场区域系统的阻抗重塑,以减小风电场区域系统负阻尼区间。最后通过仿真验证了理论分析和所提谐振抑制措施的正确性。     

负荷特性对基于奇异值分解法分析静态电压稳定的影响

随着电力系统规模不断扩大,电压稳定问题越来越受到人们的关注。对电力系统电压稳定影响一个关键的因素就是负荷特性。在前人研究成果的基础上,就负荷特性对奇异值分解法分析电力系统电压稳定性的影响做了一些工作。在考虑负荷特性的情况下,系统潮流雅可比矩阵最小特征值会有所变化。分析及IEEE-14节点系统计算表明,负荷模型是常用的ZIP模型时,潮流雅可比矩阵最小特征值相比于恒功率模型会有所增大;负荷模型是电动机类电压敏感负荷,在电压下降到一定程度时,潮流雅克比矩阵最小特征值相比于恒功率模型会有所减小;且采用不同的负荷模型对薄弱节点识别或是薄弱区域的划分也会有一定影响。     

初期电力市场确定电网日发电计划的模型与方法

在日前交易未开放的初期电力市场模式下，如何针对其特点建立合理的日发电计划模型对于保证这一时期各市场参与者的利益具有重要作用。文中立足电网公司建立日发电计划模型，重点考虑了非竞价机组的经济运行成本，并计及了包括竞价机组年度和月度中标电量的日分解值、机组爬坡速度、旋转备用和线路有功传输限制等约束。在所建模型的基础上，通过改进二次规划的可行方向法，计算发电成本函数为分段二次函数的动态优化调度问题，并与一个启发式机组组合算法相结合用以确定日发电计划。算例结果表明，该模型及方法可行、有效。     

计及静态安全因素的电-热多能流计算方法

多能流含义为多种类型的能量流,包括能量流的相互耦合、转换和传输,例如冷、热、电、气等多种能源形式。其中以电热联供为代表的电热耦合多能流系统发展最为迅速,带来诸多效益的同时也使安全问题更加突出。文中考虑安全因素提出电-热多能流系统计算方法。建立电力网络、热力网络模型、耦合元件模型,基于安全因素考虑构建预想故障集合,采用分布式顺序潮流求解算法进行求解。针对电力网络中并网和孤岛两种运行方式进行分析,通过实际算例验证了所提算法的优越性。     

计及电压波动的配电网无功优化运行

针对由于分布式电源(Distributed Generation,DG)出力和负荷的不确定性而引起的电压波动的问题,采用电容器组、分布式电源和静止无功补偿装置(Static Var Compensator,SVC)协调控制的方法,平抑电压波动。首先,在电容器组静态优化时,运用网络参数变动定理修正系统潮流,提高潮流计算的速度,快速得到补偿后新的各节点电压。其次,对于电容器组的静态优化结果,采用谱系聚类法合并分段,满足投切开关动作次数的约束,确定各电容器组的动作时刻和补偿容量,为实时电压控制建立良好的控制环境。最后,在电容器组补偿的基础上,分析DGs、SVC无功出力极限并作为约束条件,当实时节点电压越限时,通过电压灵敏度分析计算DGs、SVC实时无功调节量,并通过算例分析验证该方法的有效性。