基于区间过电压风险的分布式光伏接纳能力区间仿射分析

随着配电网分布式光伏渗透率的不断增加,配电网的光伏接纳能力研究日益受到关注,而科学合理的光伏接纳能力评估技术能有效指导光伏的规划与建设。对此,提出一种基于区间过电压风险的分布式光伏接纳能力区间仿射分析方法。首先,分析分布式光伏接入对配电网的影响,并通过不确定性潮流计算,得到电压的仿射区间;然后,采用静态电压指标剔除静态电压稳定性薄弱节点,在光伏接纳能力随机场景生成方法的基础上,引入区间过电压风险的概念,给出考虑区间过电压风险下可接纳光伏的不确定性容量计算方法;最后,仿真在IEEE 33节点配电系统中通过调节区间过电压风险阈值λmax,使得光伏接纳容量得到较大提升。仿真结果表明,所提出的策略能够准确估计光伏规划不确定性带来的配电网过电压风险,并给出合理的光伏接纳容量。

带SVC电力系统电压稳定二阶指标的计算与仿真

通过对系统节点无功网损灵敏度指标(RLSI)进行排列,迅速准确判断系统的薄弱节点,在薄弱节点安装静止无功补偿器(SVC),可较好地降低灵敏度,提高电压稳定水平;通过对无功网损灵敏度进行二阶改造,克服了原指标的非线性,能较好地确定负荷裕度.通过对WSCC3机9节点系统进行仿真计算,分析对比SVC安装前后的电压稳定指标,验证了安装SVC后系统无功网损灵敏度及其二阶指标确实得到了改善,负荷裕度得到较准确的预报.

电压稳定在线监控的简化L指标及其灵敏度分析方法

提出了一种可应用于大规模电网电压稳定在线监测快速计算的简化L指标及其L-Q灵敏度分析新方法。针对实际电网的特点,以局部电压稳定指标(L指标)为基础,推导出负荷节点简化L指标。在此基础上,给出了简化L指标的全微分方程,借助全微分方程分析系统参数变化对电压稳定的影响;定义了电力系统L-Q灵敏度,定量分析了网络中负荷节点间的电压稳定相互影响关系,研究了不同电压失稳模式所涉及的区域划分,并就L-Q的物理意义进行了全面分析;比较了L-Q灵敏度分析方法与V-Q灵敏度分析方法的异同,给出了L-Q灵敏度分析方法的具体计算步骤。最后,将所提出的方法应用于New England 39节点、IEEE 118节点和IEEE 300节点系统中,算例仿真结果证明了所述方法的可行性和有效性。

电力系统节点电压稳定指标的研究

在某一时间断面上,利用同步相量测量单元测得母线电压、支路潮流等实时电气量,根据局部网络等值方法求出系统的等值参数,在此基础上分析系统潮流计算中的电压二次方程,即可得到一种节点电压稳定指标Lbs(n)。在节点电压稳定时,Lbs(n)的值大于1,Lbs(n)S(S为节点n的负荷视在功率幅值)反映的是该系统状态下节点n的输出功率极限,[Lbs(n)-1]S反映的是节点n的输出功率裕度。比较各节点的Lbs(n)值,最小值所对应的节点即为系统的最薄弱节点,取该节点Lbs(n)值作为系统的电压稳定指标Lbs。如果系统的电压稳定指标趋近1,则表明系统临近电压崩溃。IEEE-14节点仿真分析结果表明,该方法简单、快速,可有效判断系统的电压稳定性,适于电力系统电压稳定性的实时监控。

基于局部电压稳定指标的裕度灵敏度分析及应用

提出一种基于局部电压稳定指标的裕度灵敏度分析新方法。以局部电压稳定指标为基础推导出负荷节点电压稳定裕度,该裕度具有确定的上、下界,且不受负荷增长方式影响;利用负荷节点电压稳定裕度有效识别了系统电压弱节点和弱节点集合;定义局部电压稳定指标的裕度灵敏度,确定与弱节点集合强相关的负荷节点,分析弱节点集合邻域节点无功波动对弱节点集合电压影响程度;最后将所提方法应用于系统无功补偿装置配置中,典型系统的仿真结果证明了所提方法的可行性和有效性。

辨识电网薄弱节点的多准则综合电压稳定指标

提出了一种辨识电网薄弱节点的多准则综合电压稳定指标。首先根据P-V和Q-V曲线计算出节点的电压变化指标和无功功率裕度指标;在此基础上,提出了采用理想点评价方法将2种电压稳定指标进行综合用于辨识系统薄弱节点。通过不同的权重系数组合可实现不同指标偏好的决策分析。我国某实际电网的算例分析结果验证了所提方法的实用性和有效性。

基于电压相量的电力系统电压稳定指标

针对电力系统网络不同的拓扑结构，本文提出了一个利用节点电压相量计算的电压稳定指标（ＶＳＩ）。直接利用系统各节点电压相量的幅值和相角，从图论算法的基本思想出发确定系统中易于遭受电压失稳的最弱传输路径，用于电压稳定分析。５节点和３０节点系统对指标加以验证。本文提出的方法为电力系统电压稳定实时控制打下了基础。

基于PMU的电压稳定动态线性化指标优化切负荷算法

紧急状况下,优化包含动态负荷的系统切负荷量,以保证系统电压快速恢复正常状态是系统安全的关键。利用PMU测量信息推导了电压稳定动态线性化指标的灵敏度,将其作为实施切负荷的作用因子。建立了以切负荷量最小为目标函数和电压指标偏差量为约束条件的切负荷优化模型。首次实现了分区多步切负荷的算法,在实时计算得到的动态电压稳定指标超标基础上,利用所提出的优化模型实施多步动态优化切负荷,并实时修正作用因子的灵敏度,克服了传统一步欠切或过切的缺点。用IEEE14节点测试系统和国内实际电网算例证实了该方法的可行性和有效性。

基于局部电压稳定指标的电压/无功分区调节方法

提出一种局部电压稳定指标和动态经济压差法相结合的电压/无功分区调节新方法。首先利用局部电压稳定指标对系统负荷节点的电压稳定度进行排序;接着针对排完序的负荷节点划分电压/无功调节区,推导并采用局部电压稳定指标灵敏度计算调节区内各负荷节点间电压相互影响程度,根据节点间电压相互影响程度辨识区域内的电压/无功调节关键节点和非关键节点;然后借助动态经济压差法计算电压/无功调节关键节点无功补偿量;最后将所提方法应用于IEEE-14系统中,算例仿真结果验证了文中所提方法的可行性和有效性。

基于局部电压稳定指标及复杂网络理论的无功电压分区方法

提出了一种局部电压稳定指标与复杂网络理论相结合的无功电压分区方法。首先根据局部电压稳定指标定义了新的电气距离,利用层次聚类分析方法构建分区负荷内层;再以基于边介数的社区发现方法对复杂网络理论构建的无功传输网络拓扑图进行分区,构建分区外层;最后,以相应的划分原则进行图层叠加,实现电网分区。算例仿真结果表明了该方法的合理性与有效性。

改善电力系统局部电压稳定指标精度的策略

首先建立适用于实际电力系统的局部电压稳定指标的模型;针对网络中存在发电机和负荷共线的混合节点,计及混合节点中负荷和发电机对指标值的共同作用,提出将混合节点分裂为发电机内电势节点和电压可控负荷节点、发电机经升压变接入混合节点和发电机经升压变、负荷经降压变接入混合节点3种改善局部电压稳定指标精度的方案,重点研究了将负荷与发电机共线的混合节点分裂为发电机内电势节点和电压可控负荷节点的方案;在此基础上,设计电压稳定在线监测的处理流程。所提方法物理概念清晰、计算速度快、精度高,考虑了混合节点中负荷和发电机对于局部电压稳定指标值的影响,提高了电压稳定在线监测的精度,算例仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。

考虑负荷动态模型的在线小干扰电压稳定指标

对电力系统在任一时间断面上从某个负荷母线向系统侧看进去的部分进行戴维南等值,并对负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型,分析该负荷节点的小干扰电压稳定性。通过对负荷节点PV曲线上的平衡点进行小干扰分析的结果表明,等值系统的小干扰电压稳定性本质上是负荷中感应电动机部分的静态稳定性,感应电动机部分采用三阶模型和一阶模型得到系统平衡点的小干扰电压稳定性是一致的,因而文中采用一阶模型条件下所推导出的系统在线小干扰电压稳定状态指标的解析表达式,能表征系统当前运行点各个负荷节点的电压稳定程度。IEEE39节点系统的计算结果表明该指标正确、有效、计算简便。

对几个基于线路局部信息的电压稳定指标有效性的质疑(英文)

基于电压方程和功率方程判别式的非负性,已经提出了多个基于线路局部信息的电压稳定指标,并且多年来被广泛引用,但目前并没有对这些指标的理论推导和数值计算的正确性进行严格证明。该文在理论上证明这些指标中的7个只在一定特殊条件下才与PV曲线相一致,而在通常情况下这些指标并不能用以进行电压稳定性的评估。3个测试系统的仿真结果证实了本文理论证明的正确性。

一种新的节点静态电压稳定指标及切负荷算法

提出了一种可以考虑负荷波动的节点静态电压稳定指标,该指标可以表示节点静态电压崩溃的概率,进而识别出系统的薄弱节点。基于这一指标提出了一种保证节点静态电压稳定的切负荷算法。IEEE 30节点系统的仿真结果表明所提出的节点静态电压稳定指标计算简单快速,可用于电力系统运行状态的实时监视。

基于负荷裕度的在线电压稳定指标

提出了一种基于PMU同步测量数据的负荷节点有功极限和无功极限快速计算方法,在此基础上分别给出电压崩溃的有功裕度指标和无功裕度指标。该方法基于系统的当前运行点,采用π型电路模型对复杂网络进行在线参数辨识,在此基础上推导了负荷的有功裕度和无功裕度的快速计算方法,然后采用基于节点功率的电压稳定指标进行电压稳定判别。该方法能明确区分是由于有功过载还是无功缺乏所引起的电压失稳,并且具有良好的单调性和线性,能够为电压稳定的在线控制提供准确的参考依据。在IEEE118节点系统中的仿真证明了该方法的有效性。

电力系统静态电压稳定性在线监控(一)——一种可在线应用的计及负荷静态特性的电压稳定指标

基于局部量测数据和负荷静态特性,提出了一种可在线应用的节点静态电压稳定指标。首先介绍了ZIP负荷模型,然后用戴维南等值电路简化系统,将线路电流表达式整理成实部和虚部,消去负荷有功后代入ZIP负荷模型中的无功表达式得二次方程式,用根判别式得到以无功表示的电压稳定指标VSIQ;同理得以有功表示的电压稳定指标VSIP;取两者中的较小值作为节点电压稳定指标VSI。比较各节点VSI,最小值对应的节点即为系统最薄弱节点。以IEEE14节点和IEEE30节点系统为例,仿真系统在不同负荷特性下VSI的变化曲线。结果显示:恒定功率分量所占比例越大则节点VSI越小,电压稳定性越差;恒定功率比重相等情况下,恒定电流分量比重越大,节点电压稳定性越差。

基于广域测量系统的在线电压稳定预测指标的应用

基于相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)为在线电压稳定估计提供了新的思路和方法。采用π型支路模型,利用同步测量数据推导了可用于高压电网的支路在线电压稳定指标,从物理意义层面将该指标解释为虚拟有功裕度指标IVAM,并提出了一种改进的考虑某一断面IVAM变化趋势的实时电压稳定预测指标。IEEE14节点算例和某省实际电网算例验证了该指标的准确性。改进的电压稳定预测指标算法结构简单、准确度高,便于实现在线应用。

基于广域测量系统的电压稳定指标

综述和比较了多种基于广域测量的在线电压静态稳定指标,通过理论分析指出了这几种指标的理论缺陷和使用限制。利用同步测量的母线电压相量、线路潮流等电气量,根据线路潮流电压方程计算比较线路两侧电压水平,提出了一种新的电压稳定性指标Ivs,指示被监测线路或母线的电压稳定情况。通过系统等效的方法解耦多机系统的线路电压耦合性,可将该指标推广到多机系统。在单机单负荷系统和IEEE 14节点系统的仿真表明,Ivs可以准确快速地判断系统线路电压稳定情况,预测线路电压失稳点,且适用于所有种类的线路。与之前的电压静态稳定指标相比,Ivs具有无需判断线路电阻,物理概念清晰,适用范围广,线性度好等优点,有利于实现在线电压稳定监测和评估。

计及感应电动机负荷的电力系统在线电压稳定指标

在任意时间断面上可以从某一负荷母线向系统看进去,将整个系统等值为一个电压源经输电线路向所研究的负荷母线供电的两节点系统,在此基础上计及动态感应电动机负荷,提出了负荷母线在线小干扰电压稳定指标。利用实时等值得到的系统等值电势和阻抗,经过简单的计算,可以得到被监测负荷母线的电压稳定指标。将系统中所有负荷母线的最小指标值作为该系统的电压稳定指标,该最小值所对应的母线为系统中的最薄弱母线。系统电压稳定指标与临界值0之间的距离反映了系统的电压稳定裕度。EPRI-36系统的数值仿真结果验证了该指标的有效性和准确性。所提出的指标克服了以往在线应用中基于潮流模型指标的不准确性问题,计算量小,适合于电力系统在线电压稳定分析与监测。

基于局部测量信息电压稳定性指标的有效性验证分析

为快速判断电压稳定域,国内外已经提出了多个基于线路局部测量信息的电压稳定指标,并且被广泛引用,但在实际应用中存在与指标理论不符的情况.分析发现,这些指标推导的理论立足点都基于二次常系数电压方程或功率方程判别式的非负性;由于电网状态的耦合性,导致二次方程中变量与系数关联,为非常系数方程,Vieta定律不适用.进一步的仿真发现,这些指标确定的电压稳定域与P-V曲线和V-Q曲线上的电压稳定域不符.指出这些指标理论分析的缺陷,有利于改进和提出新的电压稳定快速判别指标.