交直流混合微网交直潮流断面协调最优控制

交直流混合微网为高密度分布式能源接入配电网提供了更加有效的途径。其中,由多台并联运行的AC/DC双向换流器构成的交直潮流断面对维持混合微网内功率的动态平衡起到至关重要的作用。文章基于非线性最优控制理论,提出一种潮流断面协调最优控制策略。该策略能够依据各换流器的动态裕量实现潮流断面有功功率的协调分配。同时,采用反馈线性化理论设计了非线性最优控制器,使得传输功率和直流电压具有最优的动态响应特性。文章所提控制策略能够兼顾稳态功率合理分配和动态响应最优的双重优化目标。最后,利用MATLAB仿真平台验证了所提控制策略的正确性和可行性。

全自动图形化的电网潮流断面展示方法

提出一种全自动图形化的电网潮流断面表示方法,包括如下步骤:根据潮流断面中联络线族的组成和潮流方向,自动计算潮流断面折线的组成点,生成潮流断面折线;根据潮流方向,在折线两边各增加一条弯向起始站的线段表示潮流方向;通过在折线跟联络线交点处绘制圆点表示潮流断面的组成联络线族;通过改变折线的颜色表示潮流断面的负载情况;通过绘制标牌显示潮流断面当前的负载率。此方法可实现在电网调度自动化系统中免维护、图形化监控潮流断面的功能,使电网调度自动化人员能形象地了解当前系统潮流断面的状态。

基于移相器的多电压等级潮流断面输电能力优化方法研究

电力网架建设过程中,电压等级潮流断面输电能力瓶颈问题日益凸显,特高压输电容量无法得到充分利用。有效的方法是在潮流断面安装移相器改善优化输电能力。提出一种多电压等级输电通道潮流综合评价方法,分析评价不同地点安装移相器的方案优化能力,得到利用移相器改善多电压等级潮流断面的最优方案。在进行实际电网中进行仿真分析。仿真结果大幅度提高了潮流断面输电能力。

考虑潮流断面约束的电力系统随机生产模拟

给出一种基于等效电量函数法并考虑关键潮流断面约束的随机生产模拟方法。首先,简单介绍了等效电量函数法的基本原理,分析了常规模型由于未考虑断面约束而存在的不足。结合电网实际运行情况,根据有无电量交易和断面构成情况,划分了潮流断面类型并构建了相应数学描述模型。基于此,给出了等效电量函数法中不同类型断面的处理方法,设计了相应的随机生产模拟计算流程。IEEE RTS算例仿真结果表明关键潮流断面的存在显著影响系统运行的可靠性和各机组发电量,在随机生产模拟中应予以详细考虑。

超大规模光伏发电并网对电网关键潮流断面影响的研究

以江苏宝应光伏发电基地为例,分析了江苏省电网结构、潮流特征以及江北地区风电光伏出力特性,研究了关键潮流断面特别是500kV过江通道输送能力对大规模光伏并网的影响和限制,利用电力系统分析软件PSD-V2009对并网方案进行仿真计算。随着新能源装机容量的不断增加,江苏北电南送潮流将不断加大,对500kV过江通道的压力也将日趋增加,建议加强江苏北电南送过江通道和江北调峰机组的建设,进一步增强电网可靠性和对新能源发电的接纳能力。

同杆并架多回线同时跳闸的潮流断面控制方法

研究同杆并架多回线同时跳闸时的潮流断面控制方法。通过引入多个分布系数,将同杆并架双回线同时跳闸的过程分解为线路相继跳闸的过程,从而得出同杆并架双回线的潮流断面控制方法,并将此方法扩展到同杆并架多回线的潮流断面控制。实例应用表明:该控制方法能较好地适应运行方式的变化,可精确地反映潮流的转移特性,适用于实际电网的运行监控与计算分析。

基于节点阻抗矩阵的潮流断面实时监控方法研究及应用

基于分布系数法的电磁环网潮流控制方法已在南方电网全面推广,但该方法未充分考虑发电机出力、负荷、网架结构和线路参数变化时对分布系数的影响。利用节点阻抗矩阵作为数学模型,推导出分布系数与电力系统网架结构和线路参数有关,而不受发电机出力或负荷变化影响,并以某个500kV/220kV电磁环网进行了实例验证。利用分布系数的特性,提出了基于新电网运行控制系统(OCS)进行广西电网潮流断面实时监控的方法。最后选取广西电网的一个潮流断面进行分析,结果表明该潮流断面实时监控方法能够自动适应网架结构和参数变化,可在确保电网安全稳定的情况下增加潮流断面的输送能力。

3/2接线方式下一段母线检修另一段母线跳闸潮流断面控制方法研究

3/2接线方式下,一段母线检修另一段母线跳闸后,电网网架发生了结构性变化,因此无法按照常规的潮流计算方法给出潮流控制断面。通过分析3/2接线方式下一段母线检修另一段母线跳闸前后的网架变化情况,将一段母线检修另一段母线跳闸过程分解为每串依次从母线断开的过程,推导出只以出线潮流为变量的潮流断面控制公式,并以某个3/2接线的500 kV变电站进行了实例验证。结果表明,所推导的潮流断面控制公式能够准确地实时监控3/2接线方式下一段母线检修另一段母线跳闸前后的潮流断面,为电网运行人员及时了解电网运行情况提供了有效的技术手段。

基于多元回归分析及迭代线性规划的多断面有功潮流控制算法

提出一种基于多元回归的多断面有功潮流的控制算法,首先提取与断面潮流关联性较强的系统特征量,使用皮尔逊相关系数计算提取特征量与各个断面潮流的相关系数;接着根据相关系数对提取特征量进行筛选并进行多元回归分析;继而提出迭代多断面潮流最优控制求解模型,使用该模型对给定的断面潮流调整量计算出发电机出力调整量。最后采用IEEE 39节点系统对提出的算法进行仿真验证,结果表明该算法不仅能够实现对多断面有功潮流的精确控制,且计算速度快。

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。

基于断面潮流的大电网实用小扰动稳定域

基于断面潮流提出了大电网的小扰动稳定域实用模型,该模型给出了断面潮流空间的边界点搜索策略,提出了分主导模式拟合以优化稳定域边界的方法。结合华中电网阐述了实用小扰动稳定域的具体建模过程,并以其丰大运行方式下的基本运行点为例验证了实用化模型的正确性和实用性。在断面潮流空间上研究稳定域,符合电网安全监控和运行调度的习惯,实用模型在满足工程应用精度要求的同时可简化稳定域的求取。根据边界超平面方程系数可以判断出断面潮流对系统稳定性的影响趋势,为电力系统安全监控提供有效信息。

基于N-1静态安全约束的输电断面有功潮流控制

输电断面的有功潮流控制是电网运行中的重要预防控制手段。基于直流潮流研究了输电断面的N-1静态安全潮流约束,分析表明断面潮流是节点注入功率的线性组合。运用支路开断分布系数分析了断面潮流与N-1状态下线路潮流的关系,指出其随着系统发电模式以及负荷模式的变化而改变,并提出了采用各种运行方式下断面潮流与N-1状态下线路潮流的比值变化范围来衡量断面潮流控制的合理性。算例针对实际电网运行中的输电断面有功潮流控制问题,结果表明,采用断面潮流控制必然趋于保守,在电网实时运行数据非常可靠的前提下,运行监视及控制直接采用线路开断后的计算潮流值将会显著提高受N-1静态安全约束的断面输送能力,对提高区域间的功率交换能力具有重要意义。

基于功率灵敏度和机组再调度的割集断面潮流定向控制

为提高电网的输电能力和系统稳定性,提出一种基于功率灵敏度和机组再调度的割集断面潮流定向控制方法。以电流相关度系数矩阵为基础,推导出线路功率变量与节点注入功率变量之间的功率灵敏度矩阵,计算出平衡机对各线路的功率灵敏度,使平衡机参与到断面潮流定向控制中。以功率灵敏度矩阵为基础,根据断面潮流定向控制目标,在满足发电机可调量约束及线路冗余量约束的条件下,利用非线性优化得到断面潮流定向控制方案,对断面总潮流及断面各支路潮流实现定向控制。该方法克服了直流潮流法无法计算平衡机灵敏度的缺点,考虑了断面总潮流不变、断面支路潮流变化时的定向控制情况,在断面潮流控制精度及控制能力上有很大提高。在IEEE 39节点系统中对所提方法的正确性和优越性进行了验证。

基于GGDF的割集断面潮流定向控制

为提高电网运行安全稳定性,提出一种基于GGDF的割集断面潮流定向控制方法。利用直流潮流模型中的GGDF得到各发电机对断面线路的灵敏度,根据断面潮流定向控制目标,在满足发电机可调量约束及线路冗余量约束的条件下,利用非线性优化得到断面潮流定向控制方案,对断面总潮流及断面各支路潮流实现定向控制。该方法克服了GSDF无法计算平衡机灵敏度的缺点,将平衡机参与到断面潮流定向控制中,提高了断面潮流控制准确度。在IEEE39节点系统中对该方法进行了验证。

试析FACTS设备对电网输电断面潮流极限的提升作用

作为电力调度人员监控的关键目标,输电断面能直观反映出电力系统的薄弱环节,因此输电断面极限传输功率是衡量电力系统正常运行时连接电网两个区域间所有输电线路安全性及可靠性的重要指标.但近年来随着多种新型一次能源技术的不断完善、多层级电磁环网的日益发展、区域间电网互联的不断扩大及机组容量的持续增加,电网输电断面潮流的可控性受到极大挑战,而传统解决方法存在着效果不佳、投资巨大等问题,故利用柔性交流输电系统(FACTS)来大幅提高线路的电力输送能力并调整潮流分布就成为了亟待解决的重要课题.

基于功率灵敏度分析的断面潮流安全控制方法

为提高电网的输电能力和系统稳定性,提出了一种基于支路功率灵敏度分析的断面潮流安全控制的方法。利用灵敏度分析的基本原理,构造了支路功率、系统参数及节点功率注入之间的灵敏度指标,并分析其在支路潮流控制中的作用。基于潮流方程推导了灵敏度指标计算公式,给出基于灵敏度指标的断面潮流关键影响因素的判别流程以及安全性控制思路,在断面潮流控制精度及控制能力上有很大提高。并通过对某地区实际电网的仿真算例验证了该分析方法的有效性和可行性。

应用PI数据库实现浙江省500 kV电网主要断面潮流监视

电力企业应用的PI数据库中保留了大量的电力网络实时数据。借助PI数据库自带的开发工具,可以很方便地对这些实时数据进行分析,并定制可视化的监控画面。介绍了PI数据库在浙江省500 kV电网主要断面潮流监视中的应用。

基于水电消纳的输电断面潮流自动控制技术研究

阐述了云南电网滇西水电消纳的难点,分析了基于水电消纳的输电断面自动控制技术的研究与应用,结合德宏地区电网的网架结构,开发应用了德宏地区受阻断面的自动控制技术,并在电网实际运行调控中取得了良好的效果,提升了电网运行的安全性和经济性。

基于水电消纳的输电断面潮流自动控制技术

阐述了云南电网滇西水电消纳的难点,分析、研究了基于水电消纳的输电断面自动控制技术的研究与应用,结合德宏地区电网的网架结构,开发应用了德宏地区受阻断面的自动控制技术,并在电网实际运行调控中取得了良好的效果,提升了电网运行的安全性和经济性。

面向桥型架构电网的资源共享型双主站稳控系统设计

当局部电力送出或受入电网架构为桥梁型或三角环型时,常规稳控系统设计方式无法准确选取故障断面和制定控制措施量,可能导致稳控系统动作措施量过大,进而产生功率不平衡量引发电网频率大幅波动,尤其在体量相对较小的异步运行电网中,带来的负面效应更加明显。文章设计一种面向桥型架构电网的资源共享型双主站稳控系统,通过优化稳控系统架构设计、选择可靠通信网络及设计高效数据算法、精准识别电网运行方式及匹配故障参考断面、准确选取控制资源的方式,在电网故障时可以实现以最小过切精准切除的方式解决系统问题。文中的设计思路在西南电网某省的区域稳控系统中实现了工程应用,通过厂内测试实验及实时数字仿真系统(real-timedigitalsimulationsystem,RTDS)实验验证了稳控系统的可靠性,同时也为后续在同类型的电网中推广应用提供了参考。