计及电网结构参数变化的有功静态安全域快速构建方法

注入功率空间有功静态安全域(APSSR)表征了在给定网络结构下电力系统安全稳定运行的注入功率可行域,有助于电网在线安全评估和预防控制。随着以可控串联补偿器(TCSC)、统一潮流控制器为代表的柔性交流输电装置的接入,电网结构参数连续可调。传统的APSSR构建方法基于固定结构参数得到,电网结构参数频繁调整时计算速度受限于高维导纳矩阵的求逆运算,难以满足在线应用的需要。为此,以TCSC为例进行研究,将电网结构参数变化对潮流分布的影响转化为修正节点注入功率,构建了计及电网结构参数的APSSR超平面边界系数矩阵的显式表达式,为APSSR的快速构建和在线应用提供了一种可行思路。进一步,针对APSSR安全裕度评估对电力系统预防控制和结构参数优化两方面的指导作用进行了分析。最后,基于多个不同规模、不同数量TCSC的IEEE算例,验证了所提方法的正确性和在计算效率方面的优越性,并以某省级电网500 kV输电线路为例进一步对所提方法的应用价值进行说明。

预计负荷变化时N及N－1有功静态安全域计算

本文是运用参数线性规划对最优显式静态安全域的补充．该模型和算法不仅考虑了网络元件各种故障，而且考虑了负荷偏离预测值时对安全域的影响．最后给出了ＩＥＥＥ－６节点和３０节点系统的数值结果．

高维模型表达技术在N-1有功响应静态安全域中的应用

高维模型表达(HDMR)技术在描述系统输出量与多输入量之间关系方面具有独特性能,而电网潮流状态量与网络多个节点注入量间正好符合相关属性。基于此,将HDMR技术应用于N-1有功响应静态安全域问题:通过典型样本辨识关键支路潮流与电源和负荷功率间的HDMR关系,并在其他支路发生断线时,结合灵敏度和补偿法对已辨识HDMR关系进行修正,以避免针对新的拓扑耗费大量时间进行模型重建;针对直流潮流应用于静态安全域分析精度不高的问题,用支路潮流HDMR关系替代常规潮流方程,以提高分析效率和精度。在已知部分发电机有功功率变化范围的情况下,提出一种计算其他关注节点子集功率变化安全域的方法,可重点监视其功率变化后系统是否仍处于安全状态。算例表明,HDMR模型可以拟合潮流关系,并能够应用于静态安全域问题。

基于安全域的电网最小切负荷计算方法

提出一种基于安全域的电网紧急控制最小切负荷计算方法,将系统紧急控制的问题划分为恢复电压稳定和排除系统支路越限2个子问题。分别利用割集电压稳定域和有功静态安全域描述这2个子问题的约束,进而提出一种快速确定最小切负荷方案的节点对集的方法,其计算速度优于传统线性规划方法。该方法通过安全域边界的超平面描述确定对某条越限支路控制最有效的负荷节点和发电节点对,针对该节点对能计算出排除该线路越限的最小切负荷量。排除全部线路越限所需的节点对共同构成节点对集。IEEE39节点系统和中国河南系统的算例都表明了所提方法的有效性。

基于广域测量系统的电力系统热稳定安全域

给出注入功率空间中满足输电线路热稳定性约束的电力系统安全域的快速计算方法。该热稳定安全域综合考虑了输电线路电流的有功和无功分量。通过有功静态安全域的数学表达式来描述输电线路有功电流与节点有功注入功率之间的数学关系;对于输电线路的无功电流与节点无功注入功率之间的数学关系,则由"修正的关联矩阵"和基本回路矩阵描述。计算所需的全部状态变量均采用广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)实测获得。以新英格兰39节点系统为例对该方法所确定的热稳定安全域进行校验,结果表明:由该方法所确定的热稳定安全域边界相比基于直流潮流模型的结果更精确;其计算量较采用交流潮流模型的逐点法更低。