协调经济性及电压稳定性的受端系统紧急负荷控制优化方法

特高压直流逆变站闭锁后,应在确保受端系统安全稳定的前提下尽量减小紧急控制的经济代价,同时,为了使逆变器尽快恢复正常运行,控制后的系统还需要提供足够的无功支撑,为此提出了一种协调经济性及电压稳定性的受端系统紧急负荷控制优化方法。首先,讨论了事故发生后受端系统的动态响应,提出根据电压薄弱性指标识别受端系统的若干电压薄弱节点,将其电压跌落量的平方和作为电压稳定性指标;然后,计算控制方案对应的负荷损失及事故罚款,将两者之和作为经济指标。为克服分段优化问题的求解困难,首先将分段的事故罚款曲线进行了近似光滑处理;然后,在考虑频率、电压及潮流等约束条件的基础上,以经济性、电压稳定性指标的加权和最小为目标,构建紧急负荷控制优化问题的数学模型,并应用原对偶内点法快速求解;最后,以含高压直流输电的IEEE 10机39节点系统为例,对算法进行了验证。结果表明,协调经济性及电压稳定性的优化控制可在不增加经济代价的前提下,改善控制后系统的电压稳定性,有助于逆变站恢复运行。

基于馈线负荷分解的新能源电力系统紧急切负荷控制方法

高比例分布式电源并网是新型电力系统配电侧的重要特征之一。海量分布式电源分散接入低压供电馈线,其出力值难以被输电侧实时掌握,容易造成实际负荷功率的低估。目前的输电网切负荷控制未考虑分布式电源的出力情况,所制定的控制策略可能造成分布式电源被切除,增大切负荷实际损失。该文针对配电网中分布式电源出力和重要负荷功率占比的变化造成的可切除负荷控制代价的时变性特征,提出基于馈线级净负荷分解的时变控制代价计算方法,以馈线净负荷功率与外部环境信息为输入实现馈线源荷构成辨识及控制代价计算。为了在输电网制定切负荷策略时能够详细考虑配电网的控制代价变化,基于目前安全稳定控制系统的分层控制架构提出输配协同紧急切负荷控制方法,在考虑输电网稳定性约束条件下有效减小配电侧分布式电源和重要负荷的切除量。最后,在某地区电网算例系统上结合实际负荷数据采用实时数字仿真系统(real-timedigitalsimulator,RTDS)进行仿真,结果验证了所提方法的有效性,策略制定用时满足“在线预决策”稳控系统的计算时间要求。

基于负荷分类的紧急减负荷控制多目标优化方法

智能电网的发展,为负荷分类控制带来可能也对减负荷控制提出更高要求。为此围绕减负荷控制决策问题,从系统经济性和稳定性两方面入手,提出一种基于负荷分类的减负荷控制多目标优化策略。建立综合考虑经济性及电网稳定性的三目标调度模型,采用等级化惩罚方式优化电网效益。同时针对传统带精英策略的非支配排序遗传算法稳定性差的问题,引入基于顺序查找策略的非支配排序方法和基于参考点的筛选策略提高运算速率,保证解集均衡分布。最后以IEEE 10机39节点系统为例进行验证。结果表明,改进后的算法可以有效提高运算速率,且能更好地保证解集均衡分布,有很好的工业应用前景,算法求得的控制策略可实现协调经济性及电压稳定性的优化控制。

考虑天然气传输特性的气电耦合系统的联合运行与紧急过负荷控制研究

天然气网络与电力系统的耦合关系日益紧密。该文首先对2个系统进行分析,采用精确的数学模型对其中的关键部件进行建模,对非关键部件进行必要简化,在建模过程中计及天然气网络的节点压力、气井出力、管道传输等约束条件。基于IEEE24节点电力系统网络和比利时20节点天然气网络进行气电耦合联合运行仿真,得到考虑天然气传输特性的气电联合运行的一个经济性最优方案。在此基础上,研究电力系统发生线路过负荷时,利用燃气轮机启动快、爬坡率高的特点,快速调整燃气轮机出力,从而消除线路的过负荷,并且保障用户用电不受影响。在气电耦合模型基础上,从快速性和经济性两方面对优化方案进行比较,得出:燃料量不足会影响燃气轮机的爬坡速度,若考虑以最快速度解决线路过负荷问题,必须牺牲一定的经济性指标。