基于节点电压方程拆解的交替迭代潮流算法

为提升潮流计算的收敛性与鲁棒性,提出一种双子网交替迭代潮流算法。该算法对网络节点电压方程进行拆解,得到PQ子网与PV子网的网络方程。根据节点特征,分别采取高斯法与牛顿法求解PQ子网与PV子网。利用子网间的耦合关系交替迭代求解子网潮流,进而完成对原网潮流的计算。与高斯–赛德尔法进行对比,论证了所提算法收敛性能的优越。在不同规模的标准算例系统中测试算法并与多种潮流算法相对比,仿真结果表明,所提算法收敛性更好,对迭代初值的选取具备更强的适应性。

基于功率下垂节点与两步式分析的扩展潮流计算模型

为实现大电网潮流计算无解时的可靠调整,提出一种基于功率下垂节点与两步式分析的扩展潮流计算模型。首先定义功率下垂节点并讨论其在不同场景下对潮流收敛性的影响;给出考虑功率下垂节点的扩展潮流计算模型的定义式,并通过简单算例验证模型恢复潮流可解性的有效性;为确定节点转换逻辑,提出两步式分析方法,将网络划分为PQ子网与PV子网,从电压与功角两个角度来确定需要进行类型转换的节点;进行状态回溯计算,通过回溯点处的左特征向量确定动作发电机,并确定调整方案。在IEEE 118节点系统与TEXAS 2000节点系统进行仿真,并与基于内点法的最优潮流(OPF)法等多种方法进行对比,验证所提策略的有效性与优越性。

基于渐近数值法的静态电压稳定域边界高阶拟合方法

为实现静态电压稳定边界的快速准确计算,提出了一种基于渐近数值方法拟合静态电压稳定边界的算法。算法对电压崩溃点处的方程组进行分析,得到了静态电压稳定边界高阶偏导数的通式。基于渐近数值方法,分析了拟合误差与边界范围的关系。所提方法一方面避免了传统方法的多次潮流计算,耗时降低且有更高的精度;另一方面,计算高阶偏导数时可复用已有系数矩阵的因子表,计算量小。最后,给出了基于算法的相关应用,并将IEEE 118节点系统作为算例,验证了本算法的有效性。

直接计算静态电压稳定裕度的改进崩溃点法

针对传统直接法的收敛性容易受初始值影响以及传统崩溃点法(POC)无法计算极限诱导分岔(LIB)点的问题,提出一种改进POC。改进后的算法根据电力系统的特点修改迭代过程和特征向量范数设置方法,使其对初始值的敏感度降低。基于改进方法的特殊收敛性,提出一种计算LIB点的方法。IEEE 14节点系统和IEEE 118节点系统算例结果验证了所提方法的有效性。

静态电压稳定分岔点的直接识别算法

高效准确地识别静态电压稳定分析中极限诱导动态分岔(limits induced dynamic bifurcation,LIDB)、极限诱导静态分岔(limitsinducedstaticbifurcation,LISB)以及鞍结分岔(saddle node bifurcation,SNB)是不易的任务,该文提出一种LIDB,LISB以及SNB的直接识别算法。基于直接计算SNB的边界导数法(boundary derivative direct method,BDDM)收敛过程逼近平衡解流形的特性,给出预测越限参数及直接定位贴合实际系统运行状态的LIDB与LISB的数学模型及LIDB/LISB的区分逻辑。所构建的算法不存在BDDM、崩溃点法等直接类方法无法计算LIDB/LISB的关键问题,且可避免原对偶内点优化算法丢失LIDB信息和触发的限制可能与标准连续潮流(continuation power flow,CPF)不一致的弱点。相较于CPF,所提算法避免了非关键运行点的计算,降低了计算量。最后,采用IEEE14以及IEEE118标准节点系统进行验证,证明所提算法的准确性及高效性。