计及机组启停与线路投切显式短路电流约束的电力系统日前优化调度

随着电网的不断发展和新能源的接入,电力系统短路电流超标问题愈发显著,相对于其他限流方式,线路投切方式拥有更好的灵活性和经济性。针对线路投切限流方式中线路切断过多导致电网安全性降低的问题,提出一种考虑机组启停和线路投切的短路电流抑制方法。根据节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的物理关系以及节点自阻抗的物理意义,推导出投切线路和启停机组与短路电流之间的关系,避免导纳矩阵求逆环节中的非线性项近似误差,得到更为准确的短路电流显式表达方法;进而以综合考虑发电成本、机组启停和线路投切成本为目标,提出计及显式短路电流约束的电力系统日前优化调度混合整数线性规划模型。最后,使用IEEE30节点和118节点系统验证所提模型的有效性和通用性,而后与导纳矩阵求逆法对比证明短路电流显式表达模型的精确性,并给出考虑机组启停和线路投切的日前调度运行方案。

基于限流可行方案边界集的最优支路投切

针对在最优支路投切中难以处理非凸非线形的短路电流约束问题,基于限流全方案的性质,定义了一种可通过少量方案判断所有投切方案短路电流状况的可行方案边界集,将其代替节点自阻抗约束,建立了考虑短路电流约束的最优支路投切模型并提出了求解方法。将原问题分解为最优支路投切主问题和短路电流约束子问题;子问题利用可行方案边界集对主问题求解结果进行检验,当短路电流约束不满足时向主问题添加割平面约束;主问题迭代求解直至满足限流要求。实际电网算例表明,限流可行方案边界集在线路投切方案中占比很小,不会造成计算机的存储负担,其与最优支路投切的结合可提升系统运行经济性并兼顾短路电流安全。

谐振型限流器最优投切策略研究

大负荷中心短路电流超标严重影响电网的安全稳定。谐振型限流器具有高可靠性等优点,适用于超高压电网。由于自身的结构特点,限流器的投切过程比串补复杂得多。文章分析了谐振型限流器主电路的工作特点,建立了限流器主电路的数学模型。在主电路拓扑结构的基础上设计了多种投切策略,并建立了投切策略模型,分析了其对电网的影响。在对各种模式评估的基础上得出了优化的投切策略,仿真实验验证了优化策略的合理性。

计及线路优化投切限流的含风电电网扩展规划方法

为应对以风电为代表的新能源大规模接入电力系统带来的新挑战,提出了一种计及线路优化投切限流的含风电电网扩展规划模型。首先,从系统负荷变化引起常规火电机组启停的角度出发,将典型场景下的短路电流约束转化为对应机组启停状态下的约束,通过对风电场集电系统的结构等值研究风电场的等效表达式,引入考虑风电接入的短路电流约束。然后,确定电网扩展规划总体思路,以总投资最小为目标函数,建立综合考虑储能、需求侧响应以及短路电流约束的电网规划混合整数线性规划模型并求解。最后,以IEEE-RTS 24节点系统为例,通过设置不同的案例对比分析,验证了所提方法的有效性。

计及短路电流约束的机组组合问题

针对近年来电力系统短路电流普遍超标的问题,提出计及短路电流约束的机组组合和支路投切(unit commitment and transmission switching,UC-TS)联合优化模型及其求解策略。由于同时利用机组组合和支路投切两种手段来实现对短路电流的控制。模型不但能够提供最优发电计划,还能提供满足短路电流约束的网络最优运行方式。由于模型的复杂度相对于未考虑短路电流约束的UC模型而言要大的多,对于规模较大的系统,直接求解难度较大,由此,提出模型化简及分解求解策略。最后通过算例证明了模型及求解方法的有效性。

PLC在备用电源自动投切装置中的应用

某化工厂总降压变电所由两回35kV线路供电，装设主变压器2台，瓦为备用，6kV侧为单母线分段运行，以限制短路电流。当某电源回路故障跳闸时，通过手动切换操作，合上母联断路器，由另一电源回路承担全厂的负荷。故障回路电压恢复正常后，再断开母联断路器，恢复分段运行。由于手动切换操作繁琐，所需时间较长，无法满足工厂连续供电的要求，故对生产影响较大。为此，决定装设由PLC控制的备用电源自动投切装置。