基于电流分布的电网功率分布因子的计算

基于经典电路理论提出电网电流分布理论,并以此为基础,得出了电源负荷分配因子和负荷电源汲取因子的解析模型及求解算法,揭示了发电机与负荷间的直接的功率传递关系。最后,通过分配功率与汲取功率之间的差额得到任一电源到负荷传输功率过程中的功率损耗。该方法在IEEE 3机9节点系统上进行了应用,其结果证实了算法的正确性和有效性。此算法为输电设备的使用份额以及输电过网费用的计算提供了合理的依据。

基于发电机有功功率分布因子安全校核的发电权交易研究

本文分析了发电权交易的特点,借鉴了经济学的基本原理,结合数学理论建立了考虑交易成本的发电权交易模型,结合发电机有功功率分布因子算法进行了线路潮流计算,对发电权交易结果进行了安全校核,并用实例进行了验证。结果表明,合理的组织发电权交易能够减轻线路潮流,对电力系统的安全稳定运行有积极作用。

基于电源支路功率分布因子的功率分布模型

基于经典电路理论提出了电源支路功率分布因子,在一个确定的潮流断面下,通过该因子即可确定各个电源在支路中的功率分布情况。所提模型可用于网损分摊等领域并为输电过网费用的结算提供了理论依据。此法概念清楚,是解决功率分布问题的一种高效算法。该方法在IEEE 3机9节点系统上进行了应用,结果证实算法正确有效。

基于功率传输转移分布因子的简化电网潮流计算方法

为了减少大型电力系统的潮流计算时间,研究简化电网的潮流计算方法具有重要意义。现有方法将传统Ward等值技术用于电网简化后,简化电网却产生与原始电网不同的潮流结果。针对这种情况,提出了一种改进的简化电网的直流潮流计算方法。在已有研究的基础上,给出了基于功率转移分布因子的直流潮流算法以及使用Ward技术对电网的简化方法。结合上述两部分,给出了基于功率转移分布因子的简化电网潮流计算方法。通过仿真算例表明,所得的结果具有较高的精度,可用于简化大型电网的潮流计算、潮流预报等应用中。

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。

基于准稳态功率转移分布因子的电力系统复杂网络特性分析

基于复杂网络理论及电力系统有功分布的实际特点,并考虑发电节点和负荷节点的有功注入,采用准稳态功率转移分布因子建立改进支路权重模型,该模型可以从支路承担有功传送的功率大小角度反映系统节点之间的连接强度。基于此,建立基于改进支路权重定义下的电力网络测度模型,该模型能够从电网传送有功以及电网拓扑结构角度综合体现系统元件复杂网络特性的多样性和差异性。算例分析结果验证了所提模型的有效性和可行性。

电源复功率动态分布因子求解方法解析

精确确定各个电源功率在网络中的分布,是确定输电服务和转运服务费用等电力市场问题的理论基础。基于电压电流正交空间的分析方法都可归结为非线性函数值对其自变量的分摊问题,其解不唯一,因此合理性受到质疑。从能量的一维特性出发,基于电路基本定律,推导出了电源复功率动态分布因子。该分布因子反映出电源功率在网络中的分布不仅和网络拓扑结构、线路参数有关,而且和系统运行状态有关。在某一潮流状态下,电源功率按这些因子在网络中线性分布,支路潮流和损耗是电源功率在网络中不同的分布形式。IEEE9节点系统的实验结果表明该方法是正确、有效的。

用于发电权交易安全校核的发电机有功功率线性分布因子算法

根据电路的基本理论,在一定假设条件下推导得出发电机有功输出功率与其在输电线路上的功率份额近似呈线性关系。针对用于发电权交易的线路潮流安全校核的灵敏度法计算精度不高的问题,采用最小二乘拟合技术求得具有统计意义的发电机有功输出功率线性分布因子。与基于灵敏度方法求得的功率分布因子相比,所提方法计及了有功和无功潮流的耦合。IEEE 3机9节点系统的分析结果表明,当发电机出力在额定范围内进行较大调整时,依照该因子进行线路潮流的快速计算更加精确。

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。

基于绝对潮流介数和分布因子相关度的关键线路辨识方法

为提高电力系统关键线路辨识的准确度和辨识速度,基于电网功率分布因子、计及与发电机和负荷直连线路的重要度因子,定义了绝对潮流介数指标来进行静态关键线路辨识,并提出了分布因子相关度指标进行动态关键线路辨识。IEEE 39节点算例表明,所提出的绝对潮流介数和分布因子相关度指标无需计算潮流,同时基于绝对潮流介数辨识结果对系统进行连续攻击会使得系统最优切负荷量更大,可以更全面地找出系统的关键线路,提高关键线路辨识准确度;分布因子相关度指标提高了关键线路辨识速度,对故障后系统的前2条关键线路的辨识结果较好;结合2者可大大提高关键线路辨识效率。

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。

云边协同下的电网脆弱线路辨识方法设计

针对以单纯云计算为基础的电网脆弱线路辨识中,存在主节点计算压力大、耗时过高的问题,引入云边协同方法,设计了一种以云边协同为基础的电网脆弱线路辨识方法。以云边协同逻辑架构为基础,将云计算与边缘计算相融合,构建电网脆弱线路辨识模型。利用PageRank算法建立DNS缓存,整合云计算下的边缘设备数据源,以基尔霍夫定律为基础,计算不同线路的潮流值,根据潮流结果完成电网脆弱线路辨识。结果表明,所提方法对电网中的脆弱线路辨识性能更强、耗时更短。

基于WAMS的互联电网联络线定功率控制系统设计

随着全国联网和电力市场的逐步推进,迫切要求对互联系统间的联络线输送功率进行有效控制。选择发电机输出功率转移分布因子法(GSDF)做控制算法,设计了基于WAMS平台的联络线定功率控制系统及其实现方案。采用功能划分、线程分解、并行处理、存储静态参数库等方法,使系统实时在线应用成为可能。算例研究表明,算法具有较高的精度,功率调整方便快捷,为在线监视、调整、控制联络线潮流提出了广阔的工程应用前景。

计及断面有功潮流约束的电压驱动潮流样本生成方法

灵活高效地制定现代电力系统的合理运行方式遇到了越来越大的挑战。为提高电力部门制定运行方式的效率和灵活性,本文提出一种电压驱动的潮流样本生成方法,通过发电机输出功率转移分布因子将断面有功潮流约束转化为发电机有功注入功率的调整,基于直流潮流将发电机有功注入转化为节点电压相角的指定。该方法能充分考虑各种节点约束,电压初值相量经过合理调整后能够准确得到满足断面有功约束的潮流样本。该方法不需要进行迭代求解,计算速度快且成功率高。

多风电场并网时安全约束机组组合的混合整数规划解法

由风电预测不精确导致的随机性给安全约束机组组合和经济调度等带来新的挑战,尤其当考虑多风电场并网时,在确定性机组组合问题上表现良好的混合整数规划方法将陷入困境。文中通过引入发电机功率分布因子,并用基于极限场景集的场景法取代基于蒙特卡洛仿真的场景法,在计算时间和计算精度2个方面进行了改善。经过修改的IEEE118节点系统算例证明了在多风电场并网时,所述方法能更快地获得对风电随机性适应力更强的机组组合方案。

基于直流潮流灵敏度的断面潮流定向控制

给出一种基于直流潮流灵敏度的断面潮流定向控制新方法。首先利用直流潮流获得断面支路对应的发电机输出功率转移分布因子(GSDF)矩阵;进而根据断面潮流定向控制需要,利用断面的GSDF矩阵,通过非线性优化确定断面潮流调控方案。该方法不仅可实现对断面总潮流的准确控制,并可兼顾各支路潮流不同变动目标的定向要求。New England 39节点、IEEE118节点等系统验证结果表明,该方法可对断面潮流进行较精确的定向控制,工程应用前景良好。

从电力系统复杂网络特征探讨元件的脆弱性

提出了采用准稳态功率分布因子并结合复杂网络的基本测度来建立电力系统复杂网络特征模型,该模型不仅能够反映元件之间的拓扑连接关系,而且能反映系统实际潮流的分布情况,并据此研究系统元件的重要性。考虑电力系统满足终端负荷需求的效率,以失负荷率来建立元件的脆弱性模型。提出了从元件的重要性来探索元件脆弱性的方法及算法流程。IEEE算例分析结果验证了所述模型及算法流程的可行性。

基于绝对潮流的关键线路辨识方法

针对电力系统中关键线路辨识受系统的运行状态影响、很难快速准确地进行辨识的问题,结合电网实际潮流、绝对潮流、节点性质以及线路输电容量等因素,根据发电机支路功率分布因子、绝对潮流因子和线路权重因子,提出了基于加权绝对潮流因子来进行关键线路辨识。采用连续攻击后系统的切负荷量及全局效能函数对系统的脆弱性进行评估,经IEEE-39和IEEE-57节点系统算例对比了采用绝对潮流和潮流进行关键线路辨识的效果,验证了算法的有效性。结果表明,本文所提出的算法可以提高关键线路辨识的准确度和速度,对于指导电力系统规划和调度运行具有指导意义。

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。

基于区间联络线能量预测的暂态稳定紧急切机控制(一)机理与方法

随着PMU/WAMS技术的广泛应用,基于广域响应的暂态稳定紧急控制技术已成为可能。针对互联电网区间暂态失稳,分析扰动后区间联络线功率的动态特征及其与系统不平衡能量的关系,提出一种基于区间联络线能量预测的暂态稳定紧急切机方法。根据扩展等面积法则建立振荡中心所在联络线的功率-相角差相平面,映射系统暂态能量变化,并以此计算联络线的紧急调节功率。系统运行中,根据地区特征发电机的受扰响应刷新切机序位表,并利用离线计算得到的功率转移分布因子实现在线切机功率分摊计算,制定基于最小代价的紧急切机策略。所提方法无需健全广域测量,计算效率高。