基于支路追加法的配电网混联线路电力线载波通信信道建模

提出了一种基于支路追加法的中压配电网混联线路的电力线载波通信信道建模方法。根据配电网拓扑结构,利用支路追加法,逐一追加网络各条支路,列写该支路的伏安特性独立方程和基尔霍夫定律电流方程,生成一组具有唯一解的网络矩阵方程。通过该矩阵方程中各未知变量的比值关系,求解信号的传输函数,分析信道的传输特性。当配电网网络结构发生改变时,只需在原代数矩阵方程基础上,增减矩阵中的相关行与列即可得修改后的新矩阵方程。该建模方法原理清晰,运算量小,适用于树形网络、手拉手网络及环网等各种拓扑结构。仿真及实验测试验证了所提方法的正确性。

基于支路追加法的可控移相器对短路电流的影响研究

研究可控移相器接入系统后对短路电流的影响有重要意义,根据可控移相器的移相原理和拓扑结构,建立其数学模型;基于叠加定理给出短路电流计算方法,分析得到对短路电流的影响最关键的体现在于TCPST接入后阻抗矩阵变化;利用支路追加法通过数学推导得出TCPST接入后阻抗矩阵变化公式,并分析得出对短路电流的主要影响因素包括移相器安装的位置,短路故障发生的位置以及TCPST的移相角大小;最后在IEEE14算例中验证了相关规律和结论。

提高节点阻抗矩阵支路追加法的效率分析

针对电力系统分析计算中形成节点阻抗矩阵常用的支路追加法 ,提出了一种基于高斯消去法的连支支路追加方法 ,其公式即便于记忆 ,也便于编程。分析了影响支路追加法速度的因素 。

基于支路追加法的配网潮流计算在无功优化中的应用

由本地设备提供无功功率在配电网系统的能量管理方面具有重要作用。本文将基于支路追加法的配网潮流计算应用于对配电网的无功优化中,由电容器提供必要的无功功率支持,综合考虑电容器的安装成本和网络损耗两方面的减少。以IEEE33系统为测试系统对装配电容器前后的情况进行对比研究,验证了本文所提出的方法的有效性。

考虑最少线路切换数量的电压稳定性增强优化方法

为提升电力系统的电压稳定性,提出一种基于输电线路切换的电压稳定性增强控制模型,该模型以最少的切换输电线路数量为目标来满足电力系统负荷裕度的提升需求。为灵活构建线路切换数学模型,提出基于支路追加法将线路切换融入原问题模型中。为降低模型求解难度,提出一种阶段式求解策略:基于负荷裕度对线路参数的灵敏度快速预筛选出可以提高系统负荷裕度的候选切换集,降低0-1整数变量的搜索范围;基于外逼近和松弛策略将原问题分解为2个子问题进行迭代求解,进一步提高模型的求解速度和精度。IEEE118节点和IEEE662节点系统仿真结果验证了所提模型与方法的有效性。

支路短路电流直流分量及衰减时间常数计算方法

随着电力系统电压等级的提高,直流分量对断路器开断能力的影响被密切关注,但针对断路器支路短路电流直流分量计算方法的研究却非常少。基于此,提出一种基于转移阻抗实现支路短路电流直流分量及其衰减时间常数计算的方法。利用支路追加法形成节点阻抗矩阵的原理,在已知原网络节点阻抗矩阵的条件下,根据系统短路时网络的特点,使变换后的网络能够方便地进行各断路器支路短路电流直流分量及其衰减时间常数的计算,并归纳出计及网络拓扑结构变化时修正节点阻抗矩阵的统一算法,该算法具有计算速度快、物理概念清晰以及易于编程实现扫描计算等特点。EMTP仿真验证该文方法的准确性,并与PSS/E计算支路短路电流直流分量的计算结果进行比较,验证本文方法的优越性。

形成节点阻抗矩阵的节点编号顺序优化算法

在分析传统的支路追加法形成节点阻抗矩阵缺陷的基础上,提出了虚拟接地支路和连支度的概念,采用增加虚拟接地支路的方法使电网节点和支路的追加顺序不受任何条件的约束,并通过节点对连支度的比较确定电网节点和支路追加顺序,从而显著降低了形成节点阻抗矩阵的计算量。最后用实例验证了该方法的有效性。

计及并联线路互感时电力系统节点阻抗矩阵修正计算的一种通用算法

在计及并联线路互感的情况下,提出了一种节点阻抗矩阵修正计算的通用算法。该算法不受互感线路接线型式的限制,有统一的计算公式,较其他算法筒便,计算速度快,在电力系统故障计算的实际应用中收到了满意的效果。

短路电流计算中两种算法实现阻抗矩阵的比较

使用了支路追加法和导纳矩阵求逆法来形成节点阻抗矩阵,给出了两种算法的数学模型,分析了算法各自的特点和优势。编写的程序经过对一些实例的求解,验证了对两种算法的理论分析结果,并为电力系统仿真的使用提供了参考。

基于广义短路比的多馈入直流系统受端电网结构优化方法

大规模直流多点馈入导致受端交流系统电压支撑能力相对变弱,电压稳定问题突出。因此亟须提升受端交流系统强度,但这在加强交流系统电气联系的同时也加剧了短路电流水平。受端交流系统的结构同时影响系统强度和短路电流水平,优化系统结构有助于协调系统强度与短路电流水平之间的矛盾。基于广义短路比的灵敏度分析和支路追加法,文中提出了一种电网结构优化方法。首先,分析了广义短路比和短路电流水平之间的变化关系;其次,研究了交流系统结构调整对上述2项指标的影响,分析了协调2项指标后的系统结构调整综合效益;最后,对不同直流落点进行分类,给出相应的受端交流系统结构优化调整策略。仿真算例验证了所提策略的可行性和有效性。

自适应解列孤岛多馈入短路比快速计算方法

传统的多馈入短路比计算方法耗时太长,无法满足自适应解列断面搜索时对电网快速分析决策的要求。在此背景下,本文提出了一种适用于交直流电网自适应解列后孤岛的多馈入短路比快速计算方法。在已知解列前交直流电网阻抗矩阵、换流母线额定电压、各直流额定功率和自适应解列断面的条件下,基于多馈入短路比的定义式,采用支路追加法迅速修正部分阻抗矩阵元素,最终求得解列后含直流落点的孤岛多馈入短路比。新英格兰10机39节点系统及广东电网仿真结果证明了本方法的可行性。与传统方法相比,本文所提的方法计算速度更快、效率更高。

基于小生境遗传优化算法的配电网无功优化

研究配电网无功优化的问题,提出一种改进的支路追加法,以提高潮流计算过程中的收敛性。建立考虑系统网络损耗的电容器组配电网无功优化数学模型,针对传统遗传算法在处理高纬复杂变量优化问题上的缺陷,结合小生境技术的优势,提出一种改进的小生境遗传优化算法求解无功优化模型。IEEE-33节点测试系统仿真结果表明:本文的模型简单有效,在无功优化的过程中,采用本文的支路追加法和传统牛顿法进行目标函数计算获得的结果相同,可以有效地降低无功优化中网络损耗并保证电压质量。

基于阻抗模法的电力网络结构电压稳定性分析

运用支路追加法,基于系统网络结构变化,建立了系统内阻抗模与网络参数之间关系的数学模型;在建立节点电压方程的基础上,将节点功率计及到负荷节点的系统内阻抗模中,得出了计及节点功率后系统内阻抗模与支路参数间的变化关系;基于阻抗模分析法分析了网络结构变化对系统负荷节点电压稳定性的影响,IEEE-11节点系统算例的计算结果表明本文提出的方法用于分析电力系统电压稳定性是行之有效的。

CPU+GPU架构下节点阻抗矩阵生成及节点编号优化方法

随着电网规模不断扩大,快速形成大电网节点阻抗矩阵具有重要实用价值。为了加速阻抗矩阵的生成,针对中央处理器(CPU)+图形处理器(GPU)协同计算架构设计了基于GPU的并行支路追加法。通过分析电网拓扑结构与链支的关系,基于图论最小环设计了节点编号优化算法;通过厂站连接关系,提取厂站级别最小环,利用拓扑排序,确定群追加顺序。在群基础上确定厂站追加顺序,进而进行节点编号顺序优化。试验结果表明,相比串行计算方法,所提方法在计算效率方面有显著提高,在大电网计算中,可获得数十倍的加速比,追加链支的加速比达百倍。

网络拓扑结构变化时配电网节点阻抗矩阵方程的统一算法

利用支路追加法生成节点阻抗矩阵的原理,根据配电网为少环状或弱环状的结构特点,归纳出单独形成配电网节点阻抗矩阵和计及配电网网络拓扑结构变化时配电网节点阻抗矩阵的统一算法。省去了节点编号优化、三角分解和连续回代等复数运算,具有计算速度快,物理概念清晰,易于编程实现等特点。

广东电网超高压短路限流器优化配置方案

新型短路限流装置在电网正常情况下等效阻抗接近于0,且对电网无不利影响,短路故障时迅速增大等效阻抗限制短路电流,从而确保断路器可靠开断短路电流。文中研究了新型短路限流装置的优化配置问题,使用自阻抗灵敏度加权和作为衡量限流效果的指标,应用支路追加法修正计算参数以减少优化过程的计算量,通过合理的粒子群优化(PSO)建模、设置相应的适应函数引导粒子群实现全局寻优,形成了一种快速的超高压电网配置限流器的全局优化算法。应用该算法对广东电网2015规划年的3种运行方式进行了计算分析,得出相应的超高压电网短路限流器的优化配置方案。

新能源同步机对新能源多场站短路比的提升作用

短路比作为衡量电力系统静态电压稳定的指标,被广泛应用于高压直流输电和新能源多场站系统的研究中。基于新能源多场站短路比的定义,研究新能源同步机(motor-generator pair,MGP)对新能源多场站短路比的提升作用。首先介绍了MGP系统的基本结构和独特优势,分析了新能源采用MGP并网对系统短路容量的提升作用。然后基于戴维南等值法和支路追加法分别分析了MGP对系统结构和节点阻抗矩阵的影响作用,揭示了MGP对短路比的影响机理,理论推导结果表明MGP能够提升系统的短路比。最后在PSCAD仿真软件中搭建了新能源三场站系统的仿真模型,结合算例的理论计算和仿真结果验证了MGP系统对新能源多场站短路比提升作用,并通过仿真验证了MGP对暂态低电压和暂态过电压的抑制作用。

系统结构对多馈入直流系统短路比的影响

基于线电压换相的常规直流输电需要交流系统提供理想的换相电压,因而落点交流系统的强度非常重要。多回大容量直流集中馈入使受端系统交直流比例发生根本变化,严峻挑战系统的安全稳定性。国内外针对此类问题已开展多方面研究,如：直流优化及协调控制、直流落点选择、交流系统最小开机、动态无功支撑等;但对交流系统网架结构调整以提高交直流系统稳定水平还未见报导。此外,近期拟在换流站安装调相机来提高受端动态无功支撑,但随之发生的交流短路电流超标,又需安装串联电抗加以限制,综合效果如何,尚待深入研究。该文基于判断多馈入系统强弱的有效指标,即多馈入短路比,应用系统阻抗矩阵支路追加法,分析交流电网系统结构变化,即网络参数变化对多馈入直流系统强弱的影响,从而为改变网架结构提升交直流系统安全稳定水平提供了理论支撑和计算方法,文中还给出了基于短路电流、多馈入短路比的网架结构变化策略建议。