采用直流和交流功率传输分布因子的输电权交易

对比分析了基于直流和交流潮流的功率传输分布因子,认为交流的功率传输分布因子更能准确反映系统运行点变化对潮流的影响。文中还把交流传输分布因子与基于交流潮流的输电权相结合,为我国实现交流模型下的输电权交易探索了新思路。IEEE9节点算例表明了交流功率传输分布因子比直流功率传输分布因子具有更高的准确性及有效性。

基于谱聚类与功率传输分布因子的电网静态等值

大规模互联电网结构复杂,不便于大电网优化分析计算。传统电网等值方法不适用于构建基于全网的等值模型,为降低电力网络复杂度,建立大规模电网等值模型,提出基于谱聚类与功率传输分布因子的电网等值方法。首先,以功率传输分布因子为相似性测度,考虑节点间的连通性,基于规范化谱聚类算法对电网进行合理分区。其次,根据分区结果,计及关键线路输电能力约束,通过母线聚合技术对电网结构进行简化等值,构建等值模型,并以保证区间潮流交换准确性为目标计算等值模型参数。最后,给出了基于等值模型的区域电价计算方法,并通过算例验证等值模型计算准确性。

基于功率传输分布因子和支路暂态稳定性函数的电网关键线路综合辨识方法

大规模电网输电线路的关键性支路的辨识是输电系统快速处理连锁故障乃至全网崩溃故障的关键。为此,本文提出了一种基于功率传输分布因子和支路暂态稳定性函数的电网关键线路综合辨识方法。首先,从电网网络结构的角度,采用功率传输分布因子函数量化输电网络中每一条支路的关键性;其次,从电网动态运行的角度采用支路暂态稳定性函数,求解各个支路的暂态势能稳定性来评估各支路的脆弱度。最后,综合两种评估方法构建电网线路关键性综合性评估函数科学量化每条输电线路在全网功率传输中的作用,并在IEEE39节点系统中仿真验证了该综合性评估方法的有效性。

基于线路修正传输极限和交流分布因子的ATC快速计算

根据现有在线应用线性分布因子法计算可用传输容量(ATC)的缺点,利用复数潮流考虑无功的影响,根据π型等值线路复数潮流轨迹和视在功率极限轨迹的交点得出计及无功的传输极限;根据基态雅可比矩阵,计算传输合同对节点电压的影响,再利用π型等值线路中线路潮流对两端节点电压的偏导,计算节点电压变化对线路潮流的影响;采用线路故障的节点功率注入模拟方法,得到考虑基态潮流的交流功率传输分布因子。并根据flowgate的剩余容量和分布因子计算ATC。定义flowgate为线路热极限和线路故障2种情况,分别计算基态潮流和考虑线路紧急故障情况下的区域间ATC值,并与线性分布因子法和重复潮流法(RPF)计算结果相比较。IEEE30节点系统计算结果表明,该算法快速准确,满足在线计算和分析要求。

基于最大流传输贡献度的电力网关键线路和节点辨识

从结构性视角提出一种准确辨识电力网关键线路和节点的方法。该方法基于网络最大流和复杂网络理论,定义传输贡献度作为电力网关键线路和节点辨识依据,表征它们对实现电力网电能传输功能体现出的承载和贡献能力。该方法克服了现有研究中假设潮流沿着母线间最短路径传输的缺陷,依据网络整体结构考虑不同电源—负荷节点对间所有参与功率传输的路径;同时将电力网作为有向加权网络考虑,计及了线路最大有功传输容量约束,物理背景更符合电力工程实际。对IEEE 39节点系统进行仿真计算并将结果与现有方法对比,验证了所述方法的合理性和有效性。

应用电力仿真软件PSS/E计算网络可用传输能力

可用输电能力(ATC)是指导电力市场交易的重要指标,对系统规划与运行具有重要影响;PSS/E是一种有效的机电暂态分析软件,利用其快速的潮流计算功能及扩展接口可进行ATC指标的计算分析,为电网规划与系统分析人员提供便利。引入ATC指标的定义及主要解算方法,详细分析了PSS/E软件基于直流潮流和交流潮流的ATC计算模型和流程,以及用于N-1故障严重性排序的两种行为性指标。针对IEEE30节点系统算例进行比较分析,计算结果表明了软件ATC指标计算和应用的可行性。

基于节点传输贡献量的省间联络线潮流近似计算

提出以节点传输贡献量为量化指标的节点分类方法,提高了日前电力市场中省间联络线上有功功率的计算精度。以3机5节点的简单电网为例,详细说明了省级电网简化前后功率传输分布因子和注入转换系数的计算过程和步骤。以电网有向图为基础,搜索电源节点与负荷节点之间的可行路径,计算节点的传输贡献量,进而估计节点的注入转换系数,获得联络线潮流的近似值,并分析了以节点传输贡献量的均值为阈值对节点分类的优势。最后在IEEE 118节点系统中将所提方法、均值法和节点定性分类法分别应用于日前电力市场的省间联络线潮流计算,仿真和比较结果表明所提方法减小了注入转换系数均值的波动,与真实值相比,省间联络线潮流的平均绝对误差为0.49%,验证了所提方法的有效性。

复杂电网中基于传输重要度的潮流转移关键线路识别

为提高复杂电网中关键线路识别的效率,提出一种基于传输重要度的关键线路识别方法。该方法应用复杂网络理论和基于网络最大流问题,引入功率传输分布因子(PTDF),定义出线路的传输重要度;进一步确立反映各电源负荷节点对的功率传输对电网影响的权重,综合传输度和权重得出线路关键性判据。该判据不仅考虑到电网的拓扑结构,并将电网简化为有向加权网络模型,计及了线路最大有功传输量的限制,使结果更加符合电网的实际情况。在IEEE 39节点系统上仿真并分析其结果,验证该方法的有效性。

多维空间中断面热稳定安全域边界特性

提出一种计及"N-1"约束的多维空间中断面热稳定安全域边界的构建和分析方法。该方法首先通过计算系统各发电机组出力变化对断面线路的功率传输转移分布因子(PTDF),确定对断面功率传输极限影响显著的敏感机组(机群);以敏感机组(机群)的有功出力为多维空间坐标轴,以潮流可行和"N-1"约束为判据,在多维空间中搜索断面传输极限点并形成断面热稳定安全域的边界。该边界刻画了断面功率传输极限随各敏感因素的变化情况,能为运行控制提供更丰富、更准确的运行信息;更进一步分析表明该安全域边界具有较好的超平面近似特性,便于进一步实现安全域的快速计算和讨论安全域在各种优化控制问题中的应用。文中方法已在中国南方某电网运行方式计算中得到应用。

基于源流路径链和输电介数的电网关键线路辨识

快速、准确和全面地辨识关键线路对预防连锁故障、保障电网安全稳定运行具有重要意义。提出一种基于源流路径链和输电介数的电网关键线路辨识方法,该方法首先建立电网有向加权拓扑模型,然后基于源流路径链生成算法,搜索源流节点对间的所有潮流传输路径。根据输电介数的定义,计算各线路的输电介数并排序,按照排序结果辨识电网关键线路。最后,通过对IEEE39节点的算例测试,验证了所提算法的有效性和准确性。

基于改进REI等值法的网架调整限流策略

为了提高传统全网遍历限流方案的求解效率,面对大规模电力系统,给出一种基于改进REI等值法的网架调整限流策略。将网络等值技术与500 k V网架调整限流机理相结合,根据支路限流灵敏度指标对原系统进行一次预处理,将其划分为研究系统和若干外部子系统。再利用改进的动态REI等值法对各子系统进行化简,以等值过程中各发电机在虚拟支路上的功率传输因子来确定等值发电机的参数。通过在两个算例上的仿真验证,结果表明改进后的REI等值法能够较好地保留原系统的动态特性,同时迅速筛选出最优限流开断线路方案。

电力系统脆弱线路的识别及其输电断面搜索

提出要实现电力系统连锁故障的预防控制需做到3步:识别系统的脆弱线路,搜索脆弱线路的输电断面,给出控制策略。根据脆弱线路不仅易受到系统扰动的影响,而且其切除极有可能导致全网潮流的大范围转移,提出分别利用冲击脆弱性和转移脆弱性来表征线路的抗冲击能力和其断开对系统的危害,进而得到识别脆弱线路的综合指标。为了判断脆弱线路切除后是否会导致连锁故障,利用各线路功率传输分布因子的差异系数,提出输电断面搜索新算法。从而只需通过分析线路切除对输电断面内线路的影响即可快速评估线路断开对整个系统的影响。IEEE 39节点标准算例结果,验证了所提指标和算法均有效、可行。

加权求和法解析节点边际电价

从电力市场节点边际电价的定义出发,提出功率传输分配因子,利用加权求和法解析在不同情况下的系统各节点边际电价(locational marginal price,LMP),并利用电力系统分析软件Power World,以一个7节点的示例验算,证明该解析方法的有效性,进而阐明节点边际电价在电力市场中的意义。

基于关口金融输电权的双边拍卖模型

介绍了金融输电权的拍卖机制,包括输电权拍卖容量的确定、拍卖的市场机制及拍卖原则等,提出了一种基于关口金融输电权的双边叫价拍卖模型。针对以往金融输电权拍卖模型的约束条件过于简单的特点,考虑了某条线路输电权的拍卖对其他线路潮流的影响,并通过计算基于直流潮流的功率传输分布因子来反映上述影响。在此基础上考虑了输电线路的可用容量约束,并建立了数学模型对其进行描述。最后通过算例分析验证了该模型的合理性。

基于改进脆弱线路辨识的关键输电断面确定方法

输电断面集中体现了大规模互联电网的薄弱环节,是电力系统调度运行与监控分析的重点。为应对关键输电断面的准确合理辨识问题,提出一种依托改进脆弱线路表征的关键输电断面的辨识方法。首先,在结合边介数和功率传输分布因子的基础上,提出一种以改进传输介数方式量化线路脆弱程度的指标方法,并据此甄选出预想故障支路集内部包含的脆弱线路成员;其次,采用前k最短路径算法分别搜索预想故障支路的潮流转移断面,并依据支路开断分布因子择取与之相构成拓扑割集的电力系统关键输电断面;最后,利用IEEE-39节点系统标准算例进行仿真分析。结果表明,所提方法不依赖于人工经验,能够准确、有效地辨识系统的关键输电断面。

考虑运行方式的电网关键线路辨识

寻找电力系统的关键线路并加以控制可预防连锁故障的发生,因此需要一种切实可行并符合实际的关键线路评估指标。首先利用直流潮流功率传输分布因子改进线路介数,并用以评估线路的结构脆弱度;然后结合线路的运行状态,提出线路的综合脆弱度评估指标,线路的脆弱度不仅与结构脆弱度有关,而且还会受状态脆弱度的影响;最后通过仿真分析验证了利用综合脆弱度指标识别出的IEEE14节点系统的关键线路开断对系统的影响普遍较大,并证实了该方法的正确性和有效性。

基于熵权法的电网运行状态特征分析与评价

电网运行的安全稳定问题是运行人员关注和监视的重点,找出系统可能存在的安全稳定隐患是必要的。文中针对系统安全稳定研究的需要,提出了一种基于熵权法的电网运行状态特征分析与评价方法。该方法从系统不同方面的负载水平着手,使用熵的概念从负载不均衡度的角度描述电网负载水平,并引入熵权这种客观赋权评价方法对电网运行状态特征进行分析。对IEEE 118节点算例和实际运行电网的分析结果表明,该方法可有效评价系统负载程度并发现系统的安全稳定隐患。

基于传输贡献度的继电保护定值在线校核评估方法

为了提高继电保护定值在线校核的效率,提出了一种基于传输贡献度判断支路保护装置重要度的在线校核新方法。该方法将一条支路的所有保护装置作为整体,从电网结构性的角度提出了一种确定支路保护装置重要度的方法,采用网络最大流和复杂网络理论,把传输贡献度作为支路保护装置重要度的辨识依据,从而计算出各支路保护装置重要度指标,根据指标的降序来进行保护装置的在线校核。对IEEE 10机39节点系统进行仿真计算并分析了计算结果,验证了所述方法的合理性和正确性。

计及配电商的电力零售市场网损分摊方法

通过分析电力零售市场交易关系,提出售电商、用户和配电商共同承担网损的原则。定义了所有交易的功率传输因子矩阵,确定每笔交易的功率传输分布;通过对转移的网损积分等值,确定配电商购入功率的全网分布。基于功率分布,引入贡献因子理论,从支路功率的角度计算网损分摊系数,向所有市场参与者分摊网损。仿真结果表明,该方法有效、合理,能够完成竞争性电力零售市场中网损分摊的任务。