网格计算环境下输配电网联合潮流计算

为满足大规模输、配电网的实时潮流计算的快速计算要求,在网格计算环境下基于配电网的结构特点对配电线路按空间划分来进行并行化处理,在输配电网的边界进行功率交换与迭代,构造了输配电网联合潮流并行算法。网格并行计算的输电网和高压配网子区域中使用P-Q分解法,中压配电网子区域使用改进支路电流法,其利用节点—支路关联矩阵来描绘辐射或弱环结构的配电网络,采用节点、支路分层编号加快矩阵运算速度,利用三相拓扑扩展和矩阵增广实现三相潮流计算,采用Gauss-Seidel恒定电压幅值迭代补偿方法解决配电网弱环结构。在网格计算环境以上海输配电网为算例进行了计算,算例结果验证了所提算法的有效性。

含线间潮流控制器的电力系统联合潮流计算

线间潮流控制器(IPFC)能实现线路间的潮流转移和分配,可用于解决电力系统中潮流不均引起的一系列问题,具有较大的应用潜力和价值。为评估IPFC工程应用价值,需实现含IPFC的大系统潮流计算,但目前我国多用于电网规划设计的大型电力系统分析软件中没有开发IPFC模型。为解决上述问题,提出了一种基于Matlab与PSD-BPA的含IPFC电力系统的联合潮流计算方法。首先推导了IPFC功率注入模型的数学表达式,并设计了Matlab与BPA联合潮流计算的计算框架,由Matlab进行IPFC求解计算,BPA进行大电网潮流计算,通过数据交换接口完成两种仿真软件的交互与交替求解。进一步对IPFC功率注入模型进行改进,提出了一种基于PI控制器的变步长潮流迭代策略提高了计算方法的收敛性。以南通西北片电网为例,对提出方法进行了仿真验证,计算结果表明了提出方法的正确性和有效性。

含分布式电源的输配电系统联合扩展潮流计算

在分析分布式电源动态特性基础上,推导出配电系统扩展潮流方程。结合输电系统扩展潮流方程,对输配电系统进行联合扩展潮流计算,并采用主从分解协调法求解。输配电系统的联合计算考虑了主系统和从系统的相互影响,实现电力系统联合一体化计算,提高了计算结果的逼真性。另外,将输配电系统中动态元件的动态特性纳入潮流计算中,使计算结果与实际更贴切。最后通过构造的94节点输配电联合系统算例,验证了模型和计算方法的有效性。

量调节方式下区域热电系统的联合最优潮流

量调节是区域供热网的一种基本调节方式。首先,针对量调节方式下流量可变且处于紊流阻力平方区的特点,提出水力支路压降的二阶锥松弛方法,并引入惩罚成本项确保精确松弛。其次,针对量调节热力工况稳定的特点,提出热力支路的等效热损方法,将管道热损等效至负荷形成无损管道,实现水力与热力模型的独立分析。然后,结合配电网支路潮流模型,建立区域热电系统的联合潮流模型,进而建立具有凸凹规划形式的联合最优潮流模型。最后,将优化模型转换为二阶锥规划问题进行序贯求解。仿真算例表明,与非凸精确模型相比,所提方法保留了很高的求解精度,同时显著提高了求解速度,并能获得全局最优解。

海上风力潮流联合发电系统的容量配置研究

针对海上可再生能源的有效利用问题,对新型海上风力潮流联合发电系统进行了研究。定性分析了海上风电与潮流发电在时间、空间上的互补性,简要分析了二者共用桩柱式基础平台的优势。分析了海上风力潮流联合发电系统的拓扑,建立了系统的仿真模型,介绍了系统的主要评价指标。以舟山龟山水道为例,利用HOMER软件对风力潮流联合发电系统进行了容量配置的寻优。研究结果表明:在满足所设定的约束条件时,风力潮流联合发电系统具有更好的经济性;灵敏度分析结果表明了风力、潮流独立发电与风力潮流联合发电系统的适用情况。

含风电场电力系统的潮流计算

潮流计算是进行电力系统分析的基础,而大量风电场的并网使得电力系统的分析变得更为复杂,因此有必要对含风电场的电力系统进行潮流分析。文章在简化异步发电机稳态等效电路的基础上,对比分析了含风电场电力系统潮流的交替迭代法和联合迭代法两种方法的特点,两者均考虑了有功功率、无功功率、机端电压、滑差率之间的耦合关系,前者将主电网和风电场分开交替进行求解,后者则通过修改雅克比矩阵进行求解,最后将某一实际风电场加到IEEE11测试系统中的10号节点上,并用上述两种方法进行潮流求解。计算结果表明:交替迭代法收敛速度较慢,联合潮流迭代法加快了收敛速度但求导过程复杂,两种方法各有特点,可为今后含风电场电力潮流计算方法的选用提供了有益的参考。