基于相序电流一致性的小电流接地故障方向算法

为解决小电流接地系统故障方向保护问题,提出一种基于三相稳态电流突变量与零序电流一致性关系的小电流接地系统故障方向算法。根据小电流接地系统中单相接地故障后三相电流突变量变化特征得出,在接地故障发生后,健全路径三相电流突变量与零序电流一致性关系相同;不接地系统中故障点上游故障路径三相电流突变量与零序电流的一致性关系存在明显差异;而谐振接地系统中故障点上游故障路径三相电流突变量与零序电流的一致性关系主要取决于消弧线圈失谐度。利用三相稳态电流突变量与零序电流的一致性关系可实现故障方向判断,仿真和现场实验验证了方法的正确性。

基于改进麻雀搜索算法的受端电网机组组合模型

随着特高压交直流与新能源发电的发展,受端电网由纯交流电网逐步发展为大规模新能源发电并入的交直流混联电网,给受端电网的运行特性带来很大的影响。针对受端电网运行特性的改变,提出一种同时考虑直流输电馈入和大规模新能源接入的适用于新型受端电网的随机机组组合模型。该模型考虑接入受端电网直流的影响以及新能源出力的不确定性,采用新兴的麻雀搜索算法进行模型求解,并同时采用权重提高麻雀搜索算法的求解搜索能力。在直流馈入和新能源接入后的10机39节点的新型受端电网算例进行仿真计算,结果验证所提机组组合模型以及改进麻雀搜索算法的正确性和有效性。

基于广义状态估计的拓扑错误快速识别方法

为提高开关拓扑识别的速度,简化识别过程中的计算量,提出一种快速识别站内开关拓扑错误的方法。该方法对广义状态估计模型中的约束方程进行重新描述,根据约束方程的特点将全局状态向量解耦,解耦后的状态向量分为独立向量与依赖向量;采用独立状态向量表示量测方程,并据此分析了量测雅可比矩阵结构,进而简化了迭代方程,降低了矩阵的维数,在目标函数不变的情况下,将全局求解分为两步完成;通过量测残差识别模拟量不良数据,通过仅对残差较大的可疑厂站计算的拉格朗日乘子识别开关元件状态的错误。最后,以山东某地区110 kV站为例验证了所提模型与方法的有效性,根据试验结果得出所提方法计算迭代矩阵维数更低,所占内存更少,计算速度更快。

厂站图模和点表自动生成及信息校核方法

针对厂站新建时主站人工维护工作量大、正确率低且主站与厂站间存在严重的信息重复录入、重复校核的问题,提出一种用于厂站图模和点表自动生成及信息校核方法。基于图库模一体化技术的存量厂站接线图特征量进行识别、提取,建立本地存量图形特征库,根据新建厂站接线图特征,逐层匹配图形特征库,通过组合、替换、增减等方式自动生成目标厂站图,并基于典型信息库自动生成信息点表,实现主站端厂站图模库和信息点表的一致性。在此基础上,主站远程召唤站端数据通信网关机配置文件进行点表信息校核,实现厂站图模库和点表的闭环维护和校验,提高厂站图模库和点表信息维护的效率和正确性。

考虑预测误差时序分布特性的含风电机组组合模型

风功率预测误差的高精度拟合与置信水平的科学选取是保障风电高效参与日前机组组合(UC)的关键问题,该文将在同时考虑上述两方面问题基础上,研究含风电的UC决策模型。首先,基于误差特性分析提出一种时序下的预测误差分段拟合方法,利用t location-scale分布进行拟合,以改善厚尾效应,提高拟合精度,更可在时序上与UC决策相配合;其次,构建了可以同时考虑传统成本、额外备用成本与风险成本的双分位点型UC决策模型,通过不同成本间的制约关系平衡置信水平的选取,通过不同置信水平的划分指导备用分类,通过时变置信水平适应误差时序分段分布,以此使模型更具经济性、针对性与适用性;最后,采用带有启发式搜索原则的改进混合粒子群算法,求解文中的多变量混合整数规划模型,算例结果验证了所提方法的有效性。

广义负荷建模中纵横聚类策略研究

考虑风电接入后广义负荷的不确定性,提出纵横聚类策略。针对聚类客观性与复杂场景分析需求,引入高质量的仿射传播(affinity propagation,AP)聚类算法。利用包含纵向聚类与横向聚类的纵横聚类策略对全年实测有功响应空间客观聚类,实现大尺度与小尺度数据在统一时间框架下的聚类分析:通过三步聚类实现全年大时间尺度下的纵向聚类,结果体现了细化季节特性;通过将纵向类内全部数据联排统一聚类,实现较小时间尺度下的精细横向聚类,结果体现日时段特性。引入带概率信息的广义负荷建模方法建模,并检验聚类策略的有效性。仿真结果表明,所提策略实现的聚类客观、合理,便于精确建模与现场应用,可为后续仿真分析与调度控制提供辅助参考。

多代理系统和黑板模型结合的全景电网拓扑分析

未来电力系统的调度与控制必将面临发电、输电、配电和用电有机关联、不可分割的局面,面临的一个基础的问题就是电网的全景拓扑。由于电网全景信息处于分散、关联的存储管理方式,使传统集中式的拓扑分析方法面临挑战。对此,在广域环境下,提出了多代理系统(MAS)结合黑板模型的全景电网拓扑分析方法。首先,提出了厂站MAS拓扑分析方法,使各厂站能够分散、独立且并行地完成各自的拓扑分析;然后,基于黑板模型,提出了厂站间拓扑分析的通信、协调规则和方法,从而完成全景拓扑分析。通过对实际系统的仿真验证,表明了所提方法的有效性。

计及电转气运行成本的综合能源系统多目标日前优化调度

电转气技术为弃风消纳提供了新的途径,将是未来综合能源系统的重要支撑技术之一。在考虑电转气运行成本的基础上,分析其对综合能源系统风电接纳能力与运行经济性的影响,并针对其较高的运行成本与较好的弃风消纳效果间的矛盾问题,提出一种多目标日前优化调度模型。首先,建立电转气及其运行成本模型,并给出含电转气的能源集线器模型。继而,针对电转气运行成本较高时系统在运行经济性与风电接纳能力间存在的矛盾关系,通过多目标加权模糊规划方法进行协调。最后,以9节点能源集线器系统为例对所提模型进行仿真计算,通过结果分析证明了综合能源系统中计及电转气运行成本的必要性,以及兼顾考虑经济性与风电接纳能力的可行性。

配电变压器高压侧单相接地对低压侧转移过电压研究

由于场地的限制,目前国内绝大多数地区的配电变压器工作地与安全地共用接地极,当高压侧发生单相经外壳接地或高压侧近区发生单相接地故障时,配电变压器中性点电压将被抬高,抬高的电位通过低压侧中性线传导至用电设备外壳形成转移过电压。首先根据中低压配电网拓扑结构对影响转移电压大小的各类因素进行了理论研究,然后根据各类因素的影响机理制定了转移过电压的抑制策略,为验证理论分析的正确性及抑制策略的有效性,先后开展3次现场实际10 kV单相接地试验,试验结果及结论验证了理论分析的正确性及抑制策略的有效性,为解决此类问题同时提供了理论依据及解决思路。

基于PSAT的电力系统分叉分析

电压稳定性已成为电力系统运行部门关注的重点,而电网中存在的分叉现象与电压稳定性有着紧密的联系。阐述了电网的分叉分析现象和求解方法,包括鞍结分叉点和极限诱导分叉点的直接方法、以及连续潮流的计算方法。通过算例验证了PSAT软件中进行直接方法求解和连续潮流计算的有效性,并根据计算和仿真结果分析了电网在给定运行状况下的负荷裕度和提高电压静态稳定的措施。