利用网络等值进行图降维的图注意力暂态功角稳定评估模型

省级以上实际大电网节点众多,用于电网暂态稳定评估的深度学习模型输入特征空间面临维数灾,训练成本高且泛化能力难以保证,成为该类方法难以应用于实际大系统的一个瓶颈。针对这一问题,提出了一种面向稳控校核、利用网络等值进行图降维的图注意力深度学习暂态功角稳定评估模型。首先,建立全网发电机图,基于转子惯量等决定暂态功角稳定的关键参数构建其节点相似度,并利用节点相似度改进发电机图的边权重;作为一种领域知识嵌入方式,借鉴电网动态等值思路,对待研究稳控系统所涉及区域以外的网络部分,基于发电机图和分层聚类算法进行分区,将所形成分区对应成等效节点形成降维发电机图,并建立原图到降维图节点、边权重参数的映射,实现对原输入空间的降维。最后,以降维图作为输入建立图注意力深度学习模型,实现对复杂网络的暂态功角稳定评估。在南方电网某实际稳控系统算例上进行对比分析,验证了模型的有效性及准确性。

配电网可靠性评估的网络等值法模型研究

配电网可靠性是电力系统可靠性三大组成部分之一,相对于发电及输电系统的可靠性研究,配电环节的可靠性研究一直处于较弱的水平;而复杂配网的可靠性评估更是一个薄弱环节。该文通过对配电网工作机理的分析,介绍了对带有复杂分支馈线的配电网可靠性评估的网络等值法,同时指出了原IEE文献中网络等值法所采用的数学模型中没有考虑各分支馈线首端所设断路器的影响的不足,并给出了修正的网络等值法数学模型,该模型较完备地考虑了熔断器、断路器、备用变压器等设备的影响,与原模型相比,修正后的模型具有更宽的适应面,更适合馈线中设有断路器的系统。能更真实地反应配网的实际情况。

配电系统可靠性分析的最小割集-网络等值法

为提高复杂配电系统可靠性评估的准确性,提出一种最小割集-网络等值法,通过网络的可靠性等值简化复杂配电系统的求解过程,利用最小割集法提高可靠性计算的精度和速度,克服了传统的可靠性网络等值法没有考虑计划检修、不能计算二阶故障以及传统的最小割集法不适用于复杂配电系统等的一些不足。对RBTS可靠性测试系统进行计算的结果表明,所提方法能更真实地反映配电系统可靠性的实际状况。

基于频率相关网络等值的电磁–机电暂态解耦混合仿真

机电暂态稳定分析程序和电磁暂态程序均不能单独用于大规模交直流系统的仿真研究。开发一套基于频率相关网络等值的电磁–机电暂态解耦混合仿真系统。首先,介绍该系统的功能框架和软件模块构成。其次,给出电磁暂态侧和机电暂态侧等值电路的求取方法。然后,讨论传统诺顿等值电路与频率相关网络等值的区别,并介绍系统仿真交互时序与仿真流程。最后,采用一个纯交流系统和一个交直流混合系统的算例检验基于频率相关网络等值的混合仿真系统的仿真精度。

计及发电机动态的多端口网络等值及中长期电压稳定监视

在中长期电压稳定过程中,发电机可能会由于无功短缺导致过励磁限制器(over-excitation limiter,OXL)启动,使得将发电机保持为PV节点的这一传统做法面临一定问题。该文对常规多端口网络等值方法进行了改进,将可描述OXL作用下的发电机模型应用到多端口网络中,给出了发电机OXL启动的在线判定方法,使得改进后的多端口等值网络能够有效计及发电机OXL的动态变化。进一步,基于计及发电机动态的多端口等值网络,推导出可辨识负荷功率最大值点的电压稳定性指标。仿真结果表明,该文方法对即将发生的中长期电压崩溃能起到有效的预警作用。

基于支路等值注入功率模型的外部网络等值修正方法

在基于外部网络等值的最优潮流计算中,不断对外部网络等值导纳矩阵进行重新计算导致计算效率下降。针对Ward等值和REI等值,通过采用支路等值注入功率模型消去变动支路对节点导纳矩阵的影响,获得与变动支路无关的外部等值导纳矩阵,只需修正变动支路的等值注入功率,并把支路注入功率归并到边界点,即可对外部网络等值进行修正。以IEEE39节点系统作为试验系统,通过对外部网络等值修正效果进行评估,验证了所提方法的正确性和有效性。

最小二乘估计法优化电力系统网络等值参数

分析了传统的REI网络等值方法产生误差的原因,而最小二乘法能通过估算得到一个在最小方差意义上与实验数据最好拟合的数学模型,因此采用最小二乘估计法对等值结果进行了优化和改进,使之能得出在不同网络拓扑结构下较准确的等值网络参数,最后通过实例说明了改进后的方法具有更好的收敛性和准确性。

基于网络等值的UPFC潮流计算研究

统一潮流控制器(UPFC)是一种典型的柔性交流输电系统(FACTS)装置,它能通过其串联侧进行移相、节点电压等控制,还可以在并联侧对输电系统进行无功补偿.通过等值计算方法,研究实现在现有程序的基础上来考虑UPFC的控制作用,研究统一潮流控制器模型与现有潮流程序的结合方法,并通过试验系统进行仿真测试.

基于网络等值的复杂中压配电网修正的可靠性评估模型

利用故障模式影响分析法(FMEA),首先对复杂的配电网进行网络等值的简化,将复杂配电网逐步等值为简单的辐射形配电网;然后重点研究了配电网中设备在不同运行阶段的故障率规律,给出了不同阶段故障率的模型,并提出了实时故障率的概念。在此基础上,利用实时故障率对配电网的可靠性指标进行修正,得到了改进的可靠性评估模型,该模型较完备地考虑了设备运行年限的不同阶段对配电网可靠性评估的影响。实例计算结果表明,该可靠性评估模型是一种有效的配电网可靠性评估算法,能更真实地反应配电网的实际情况。

基于网络等值的直流配用电系统可靠性评估方法研究

当前普遍采用的直流负荷供电方案有2种:交流配用电系统的直流化和新建直流配用电系统。针对2种供电方案,文中提出基于网络等值的直流配用电系统可靠性评估方法,与传统故障模式后果分析(FMEA)法相比,该方法避免配用电系统故障状态重复、繁琐的枚举过程,在提升可靠性评估效率的同时,最大限度地确保可靠性评估结果的准确性。基于IEEE-RBTS测试系统的算例研究结果表明,直流配用电系统的可靠性远高于交流系统的直流化改造。因此,面对快速增长的直流负荷,建议新建直流配用电系统为直流负荷供电。

电网网络等值方法分析与讨论

在大区电网通过交流互联的趋势下,电网规模日益增大,电网理论计算分析数据量、数据规模海量增加,数据误差的大量累积造成数据分析结果可能出现偏差,为解决电网规模与计算时间、速度之间的矛盾,减少数据误差,计算误差带来的不利因素,需对电网计算数据进行有效而实用的等值。针对新疆电网连入西北电网海量数据的增加,为增加计算精度、缩短计算时间,减少计算误差,就网络等值化简方法进行了综述,并在此基础上对即将与西北主网联网的新疆电网进行了等值,并就等值前后的稳定计算进行了对比,并就误差做了分析,得到了相应结论。

采用频率相关网络等值的RTDS-TSA异构混合仿真平台开发

大规模交直流混联电网的仿真,既需要考虑直流部分仿真的精细性,也要兼顾整体的仿真效率。因此文中将实时数字仿真器(RTDS)和机电暂态稳定分析(TSA)程序结合在一起提出一种异构的RTDS-TSA实时混合仿真平台。该平台采用GTFPGA板卡作为两者间高速数字化通信接口,同时实现了频率相关网络等值(FDNE)以提高仿真精度。通过一个由新英格兰39节点系统更改而来的含直流线路的测试系统,验证了所开发平台的正确性。

电磁暂态仿真中网络等值的方法研究

在进行电磁暂态仿真时,为降低计算规模,需要对电网数据进行等值处理。在利用电力系统综合稳定程序(PSASP)进行Ward等值后,采用基于戴维南定理的多电势等效理论,实现了电磁暂态仿真时系统的网络等值,并开发了相关的等效转换软件。针对某省级电网算例系统,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了等值后的系统模型,对算例系统等值前后的线路潮流、节点电压以及短路电流进行了对比分析,验证了所提出方法的有效性和正确性。

考虑网络等值的自适应电流速断保护整定方法

为加强电流速断保护定值整定对系统运行方式改变、网络结构调整以及负荷变化的响应能力,研究并提出一种基于网络等值的自适应电流速断保护整定方法。该方法利用系统正常运行时配电自动化设备采集的系统等效电源、配电线路阻抗以及负荷功率信息,通过网络等值方法计算得到保护背侧的等效相电势以及等效阻抗,继而完成保护的自适应整定。该整定方法能够反应系统运行方式的改变,有效地提高了保护整定的可靠性。

基于图论及网络等值的配电网可靠性评估方法

能源互联网的快速发展对电网形态、结构、功能提出了新的要求。针对配电网目标网架构建,提出基于图论的配电网可靠性评估方法,为配电网的规划和建设提供参考依据。提取配电网拓扑结构采用图的邻接矩阵表示,用加权邻接矩阵的边权代表配电网馈线上元件的可靠性参数,采用搜索树的方法找出复杂结构配电网的最小路,转化为最小割集矩阵得到网络的一二阶割集;运用图论的状态空间法推导出多元件系统可靠性指标等效合并计算公式,对于含分支馈线的复杂结构配电网,采用网络等值法将分支馈线对上级馈线的影响用等效元件的可靠性指标反映,通过网络等值有效降低配电网网架的空间复杂度,简化计算过程,具有良好的实际应用价值。最后在RBTS母线6系统的主馈线上验证了将图论和网络等值运用在配电网可靠性评估中的有效性。

基于PSS/E的网络等值仿真应用

在对较为复杂的大型电力网络进行计算时,对其中和研究目的关联较弱的部分进行有效地网络等值可以大大缩减工作时间和工作量。电力系统仿真软件PSS/E主要通过对研究系统影响较小的外部系统的导纳矩阵进行降阶简化实现对系统的网络等值,利用PSS/E对网络等值使用算法进行了研究,通过一算例对其潮流计算和稳定计算进行了仿真验证,经等值后的系统能反映原系统的主要特征,有良好的动态等值精度。并且对使用PSS/E进行网络等值过程中遇到的问题进行了分析。

基于频率相关网络等值和时变动态相量直流模型的机电暂态仿真方法

提出一种基于频率相关网络等值和时变动态相量直流模型的机电暂态仿真方法。该方法将大型互联电网中的直流系统从机电暂态模型中分离出来单独建模,并给出完整的仿真流程。基于多速率仿真方法用小步长建立电流源型高压直流(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)和电压源型高压直流(voltage source converter high voltage direct current,VSC-HVDC)的时变动态相量模型。提出一种确定直流侧小步长值的方法,以提高机电暂态直流模型的计算精度同时尽量节省计算时间。直流和交流间为串行接口,且跟随机电暂态代数、微分方程的交替迭代而迭代。直流侧仿真时,交流侧采用频率相关网络等值;交流侧仿真中,直流侧为诺顿等值。通过与PSCAD电磁暂态和没有时变动态相量的机电暂态仿真对比证明所提方法的有效性。

PSD-SCCP多端网络等值计算分析

利用仿真方法分析了PSD-SCCP软件的多端网络等值功能,对不基于潮流结果和基于潮流结果2种计算条件下等值参数的差异进行了对比,认为不基于潮流结果的多端网络等值可保留原系统的阻抗特性,等值模型不能复现原系统潮流,适用于不关心系统潮流的仿真工作;基于潮流结果的多端网络等值可保留原系统的阻抗特性,等值模型可以复现原系统潮流,适用范围还可扩展到以系统潮流为基础的仿真领域。

网络等值与互联电网潮流分析

基于互联电网解合环潮流分析的现实需求,开发了一个应用软件,它采用潮流网络等值算法进行电网解合环分析。介绍了该算法的基本思路,并以实际算例阐明其计算精度高,具有普遍应用意义。在等值模式的选择中,通过分析端口模式和局部网络模式的优缺点,认为在可获得较多主网数据的情况下应优先采用局部网络模式。同时还指出,在软件的实现中应注意操作界面的图形化、数据对接的自动化和数据传送的信息化等问题。

含异步风力发电机的频率相关网络等值方法研究

计及电力网络输入导纳在特定频段内响应特性的频率相关网络等值(frequency dependent network equivalent,FDNE)方法目前已广泛应用于电力系统电磁暂态仿真外部系统等值研究中。然而,FDNE法是一种基于线性时不变网络的等值方法,无法直接应用于含异步风力发电机的外部系统等值。为解决这一问题,本方法忽略外部系统中风力发电机定子及转子绕组的电磁暂态过程,将风机用无源线性元件与电流源构成的简化模型表示。通过测试算例,验证了异步风力发电机简化模型的正确性,通过频域及时域响应两方面证实了外部系统FDNE等值方法的准确性。本方法为含异步风力发电机的外部系统频率相关网络等值提供了一种可行的解决方案,相对基于将风力发电机从外部系统移除的已有方法可有效减少FDNE端口个数,提高了电力系统电磁暂态仿真效率。