基于电压灵敏度矩阵特征值模态形状的电压控制区域识别

为提高电网电压控制区域识别的准确性和快速性,提出基于电压灵敏度矩阵特征值模态形状的电网电压控制区域新识别方法。该方法首先通过电网潮流方程获得电压灵敏度矩阵,并计算该矩阵的特征值、特征向量。然后,将特征值按模值升序排列,并从最小模值特征值开始,计算特征对应的模态形状。最后,当最小模量、最低识别节点数百分比和最多所用特征值个数等三项约束同时满足时,完成电网电压控制区域的准确、快速识别。在IEEE 14节点系统上验证了所提电压控制区域识别方法的有效性。测试结果表明,所提方法能够在保证电压控制区域的识别准确性的基础上大幅度提升对电压控制区域识别的运算速度。

基于雅可比矩阵的电压控制区域划分的改进

对应用比较广泛的电压控制区域(VCA)划分方法进行了改进,在传统的去除小元素法基础上,采用牛顿—拉夫逊法潮流雅可比矩阵中有功和无功对电压幅值偏导数的子矩阵之和进行VCA划分;然后,将各种拓扑变化对系统电压稳定性的影响进行排序,按从大到小的顺序用这些拓扑变化对得到的VCA分区进行修正,直到修正结果不再改变为止,从而得到了适用于各种拓扑结构下电压稳定性分析的分区。改进后分区的有效性在新英格兰10机39节点系统上得到了验证。

智能区域电压无功控制系统探讨

针对目前变电站电压无功控制系统存在的缺陷,提出了在调度端实现智能区域电压无功控制的系统设计。该系统利用调度自动化的数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统功能和电网应用软件功能,实现区域和变电站的协调控制;该系统将无功优化、灵敏度分析、网损分析、人工智能等有机地结合在一起,实现了智能分区和上下级之间的智能协调优化控制。

含风电场并考虑风速随机性的电力系统电压控制区域划分

提出了一种含风电场并考虑风速随机性的电力系统电压控制区域划分方法.根据风速的威布尔分布,推导出风力机的平均机械功率.考虑风力发电机滑差为状态量、风力发电机平均机械功率与电磁功率平衡,建立含风电场的潮流方程.基于系统的雅可比矩阵中有功和无功对电压幅值偏导数的子矩阵之和进行电压控制区域划分.采用最小特征值的方法计算节点的参与因子,从而判断出电压容易失稳的区域.最后以新英格兰10机39节点为例进行仿真,证明了本文方法的有效性和可行性.

基于断线扰动的电压控制区域边界节点修正方法

电压控制区域(Voltage Control Area,VCA)之间具有弱耦合性,修正VCA能够提升区域内电压变化的一致性,从而优化电网分区结果。传统分区修正法存在计算量大、PV节点归并缺乏理论依据等问题。因此,提出了一种修正VCA边界节点的方法,可以有效减少分区修正的计算量。所提方法采用小元素去除法得到各阈值下的电网划分结果,以Q-V曲线为判据选取各划分结果中最佳阈值对应的准分区。基于区域间的弱耦合性,采用所提方法修正准分区,得到优化后的分区结果。所提方法针对准分区的边界节点进行断线修正,并采用平均电气距离归并剩余的PV节点,不仅能减少分区修正的计算量,而且为各区域无功源的合理分配提供了理论依据。以新英格兰10机39节点系统为算例,通过仿真分析验证了所提方法的有效性。

区域电网自动电压控制系统运行中存在的问题及对策

介绍邯郸地区电网自动电压控制(AVC)系统的控制结构,结合当前AVC系统运行情况,从无功设备动作明显增加、变压器关口无功倒送不明显、变压器分头自动调节不成功等6个方面分析AVC系统闭环运行中存在的问题,并提出有针对性的措施。

互联电网自动电压控制系统协调变量设计

随着互联电网的联系不断增强,区域间电压、无功的弱耦合假设将不再成立。基于该假设设计的区域自动电压控制(AVC)系统如果不采取合理的协调策略,可能造成无功分布不合理,甚至控制振荡和不稳定等严重后果。基于对区域间联络线节点灵敏度关系的分析,提出了AVC系统间的一种新的协调变量——区域电压控制偏差(VACE)。该协调变量能够区分出无功扰动发生在本区域还是相邻区域,并能反映出本区域对相邻区域无功影响的方向和大小。利用该协调变量作为考核指标,可以方便地实现区域AVC系统的协调,明确各区域的控制责任,明显减小区域间的相互影响。新英格兰39节点系统的算例仿真说明,考虑VACE指标后,互联区域AVC系统的控制振荡得到抑制,区域发电机无功裕度分布更加均匀合理。

地区主站区域电压无功控制和动态无功补偿系统联动策略研究

为了解决地调自动化主站系统电网区域电压无功控制中出现的无功过补偿、电容和主变压器抽头操作过于频繁的问题,对电网区域电压无功控制技术与变电站的无功动态补偿系统的联动策略进行研究。通过在一座110 kV变电站安装了一组无级调节电抗器及其控制装置,使其与主站系统的区域电压无功控制相互配合对站内的无功装置和主变压器抽头进行控制。结果表明联动控制效果较好,在对电网电压和无功电压进一步优化的同时,消除了电网无功过补偿、电容和主变压器抽头操作过于频繁的现象。

区域电压无功控制系统在地区电网中的应用

区域电压无功控制系统以电压无功的分级控制思想为指导,在调度自动化主站实现集中的、以保证负荷母线电压质量为首要目标的变电站一级控制;以220 kV变电站的供电范围进行动态分区,实现区域内的二级协调控制;以基于全网实时潮流的网损灵敏度对可控设备进行在线寻优,实现准三级控制。二三级控制中充分地考虑了电网运行的经济性要求。实践表明应用该系统是即时控制电压在合格范围、供应优质电能、降低电力服务成本及降损节能的有效措施。

自动电压控制（AVC）存深圳电网中的应用

随着深圳电网规模的日益扩大和负荷需求的增加，变电站随着负荷波动对其电压及无功的调节需求往往很频繁，调度集控中心人工对变电站电压无功进行判断操作和干预，往往只能保证电压合格率，对无功优化往往来不及考虑。目前变电站侧的无功电压控制装置VQC不能从全网的无功电压角度考虑分析，实际运行效果并不理想。鉴于此，自动电压控制（AVC）功能在深圳电网的闭环实施，解决深圳电网电压无功优化问题，确保电网的电压安全，极大地降低了调度员调压工作强度。主要介绍AVC功能在深圳电网中的实际应用，以及AVC运行过程中存在的一些问题，并提出一些合理的建议。

结合灵敏度分析的变电站电压无功控制策略

提出一种二级协调的区域电压无功控制,并考虑全局的电压无功控制策略,对主站区域全网电压无功控制引进灵敏度来指导调整策略。在灵敏度分析的基础上,通过系统有功损耗对节点无功注入的灵敏度进行排序,选择灵敏度较大的数个变电站作为无功补偿节点。利用灵敏度分析选取优先补偿的变电站,实现了无功功率的就地补偿,减少了网络的无功功率流动;对于全网的变电站,根据设定的最优限值曲线,按照九区图判断各变电站的无功调压设备的工作点区域及启动区的上下限,仅对有越限的变电站按照五区图进行VQC装置的调控,既可减少控制变量的频繁操作,又可保证全网电压的质量和全网潮流的最优分布。

强地磁暴期间超、特高压交流电网主导节点电压设定值校正方法

当电网遭受地磁暴侵害时,电网中感生的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)会使变压器铁心偏磁饱和,变压器无功损耗增大,引发整个电网的无功不足与电压波动。超、特高压电网由于其特殊的电气特性更容易受到地磁暴的侵害,群发性、突发性的无功扰动易使电网电压跌落至不合格区间。针对这种情况,在确定超、特高压电网主导节点电压设定值时,须考虑地磁暴衍生的无功扰动对系统电压的影响。通过分析地磁暴期间电压波动的机理和模拟电网对强地磁暴的响应,该文提出了强地磁暴期间超、特高压电网主导节点电压设定值和电压控制区域校正方法。该研究适用于强地磁暴期间超、特高压电网电压控制,保证在遭受地磁暴侵害情况下各电压等级电网电压仍可保持在合格区间。

广东电网电压无功运行管理现状分析及建议

针对2009年广东电网无功电压运行的实际情况,分析了广东省无功分层分区平衡、电压运行、无功功率补偿设备、变电站电压无功控制和区域电压自动控制的现状;总结电压无功运行中存在的问题,并提出应对措施和建议;从动态无功功率补偿、无功功率补偿技术改造、无功电压技术监督管理专项检查和无功电压专题分析和策略方面对广东省的无功电压重点工作提出了建议。

乌兰察布电网电压无功运行现状分析

针对2017年乌兰察布电网电压及无功电力运行实际情况,分析了乌兰察布电网无功平衡、无功设备及电压运行状况。结合现有地区电网AVC系统运行控制现状,总结电压无功运行中存在的问题,从动态无功补偿装置应用、无功补偿技术改造、无功平衡分析以及无功电压专题分析方面,对乌兰察布电网无功电压的重点工作提出建议。

预防大规模风机连锁脱网事故的区域自动电压控制协调控制策略

大规模风电机组连锁脱网事故是当前国内风电迅速发展过程中出现的新问题之一。针对甘肃酒泉风电基地发生的风电机组连锁脱网事故,分析其典型发展过程及时空尺度,找出导致事故发生的主要原因。在此基础上,针对风电出力的波动性和固定无功补偿投切引起的电压阶跃调整,提出区域自动电压控制(automatic voltage control,AVC)协调控制模式及策略。以河西电网实际运行数据进行电网稳态电压分析以及采用酒泉"2-24"脱网事故重演与控制效果仿真验证了该控制模式及策略的有效性和正确性。

含分布式电源的配电网双层分区调压策略

针对高渗透的分布式电源(DG)在配电网络中造成逆功率潮流引起的电压越限问题,提出了一种基于改进Fast-Newman算法的配电网双层分区调压策略。改进的Fast-Newman算法引入了考虑DG接入位置以及无功/有功-电压灵敏度矩阵的改进模块度增量,可将分布式配电网进行更为细致合理的划分。双层分区调压策略首先通过改进的Fast-Newman算法分别针对无功补偿(RPC)与有功削减(APC)对配电网进行分区。而后在分区结果中进一步筛选节点组成优先调节节点集。最后为应对高渗透DG配电网的复杂潮流造成的非线性复杂解空间的问题,使用PSO算法分别计算优先调节节点集中各节点的RPC与APC最佳调度值,以优化DG注入点潮流,实现无功/有功调整的合理组合。所提方法在IEEE33节点以及改进的IEEE123节点上进行案例研究,通过与非分区电压调整模型对比,表明该策略通过调度少量节点的RPC与APC,即可达到全网电压调整的目的,且调整后的节点电压更为平稳。

新能源发电协同参与配电网无功优化控制技术

新能源发电高比例接入配电网引起电网电压波动,线路无功传输带来高损耗增加运行成本。利用新能源发电设备具备的无功控制能力,对区域分层内新能源发电进行聚合建模,收集新能源发电无功资源裕度和系统阻抗特性,同时采集区域分层变电站母线电压,制定新能源发电聚合参与配电网分层电压控制策略,分配最优无功控制指令控制新能源发电无功出力,实现区域内无功电压最优控制,提升新能源发电资源利用率,平抑新能源发电接入电网引起的局部电压波动。进行了现场测试,结果验证了方案的有效性,新能源发电聚合参与配电网无功控制响应速度小于170 ms。

快速多目标无功优化方法在实际系统中的应用

多目标进化算法(MOEA)已经被应用到电力系统无功优化这一问题的求解,但是由于MOEA算法需要相当长的寻优时间,同时其优化结果针对性不强,因此难以用于电网的无功电压自动实时控制。将以ε-支配域为基础的多目标优化方法应用到实际系统的无功电压自动实时控制中,该方法包括多目标模糊评价函数、自适应ε-MOEA优化算法以及后评价模糊控制器。通过在一个实际35节点系统上的应用,验证了所提方法的有效性与实用性。

一起AVC造成的主变并列运行异常过负荷事故分析

探讨了一起因地调区域无功电压自动控制(AVC)系统控制策略不当,在某110 kV变电站两台主变高、中压侧并列运行时,由于主变档位差逐步变大造成无功环流和主变过负荷事故。仿真建模计算模拟了无功环流的数值与实际潮流相符。建议在AVC的闭锁机制中增加主变调档闭锁、信号量闭锁等策略,并利用地县AVC的联动协调与更合理的电网运行方式,避免同类事故的发生。