考虑极限诱导分岔的静态电压稳定域

随着高比例可再生能源在电力系统中的广泛应用,可再生能源的波动性和随机性对电力系统静态电压稳定评估带来挑战,电力系统静态电压稳定域(static voltage stability region,SVSR)可以全面分析和监测电力系统电压稳定性,其关键是快速准确地构建稳定域边界。针对传统连续潮流法和非线性规划法计算量大的问题,提出一种基于SVSR边界拓扑性质的SVSR边界构建优化模型,根据边界连续且光滑的性质,由已知边界点通过预测-校正方法直接计算相邻边界点。在此模型基础上提出一种极限诱导分岔识别方法,构建考虑极限诱导分岔的SVSR边界。最后通过算例分析验证了所提方法的可行性和准确性。

基于PSS/E的节点静态电压稳定极限计算

提出了一种基于电力系统仿真软件 PSS/E( Power System Simulator for Engineering)的节点静态电压稳定极限计算方法。该方法通过 PSS/E提供的潮流计算模块 ,采用重负荷节点导纳模型 ,能有效地计算节点静态电压稳定极限。无需改动 PSS/E软件的潮流程序 ,能方便地在 PSS/E软件平台上求取节点静态电压稳定极限。对 IEEE 5节点系统和 IEEE 30节点系统的计算验证了该方法的正确性。

串补提升新能源大规模汇集远距离输送的静态电压稳定极限的研究

新能源大规模汇集远距离输送模式的静态电压稳定极限受到送出通道参数的影响,会限制新能源的发电和送出能力;在送出通道加入串补可以提升静态电压稳定极限,增强新能源发电和送出能力。对静态电压稳定极限主要影响因素的数学模型进行推导和分析,搭建仿真模型,改变串补的补偿比例和网架规模,分析静态电压稳定极限和有功出力同时率的变化规律,得出的结果和理论分析相符,并且对新能源的发展规划具有一定指导意义。

电力系统静态电压稳定极限及裕度计算综述

介绍几种静态电压稳定极限指标,如负荷裕度、雅可比矩阵奇异值、灵敏度指标、阻抗模等;对静态电压稳定极限及裕度的计算方法,包括奇异值分解法、灵敏度法、连续潮流法、直接法、非线性规划法等进行详细的总结和评述,指出它们各自优缺点;重点介绍计算一种N-1故障情况下电压稳定极限及其裕度的新方法,计算速度快,该方法具有很强的实用价值;最后介绍提高电压稳定的一些应对措施。通过全文可对目前静态电压稳定极限及裕度计算方法有一个全面了解和充分认识。

控制分区中含有多个先导节点的静态电压稳定裕度计算

提出考虑协调二级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算最优潮流模型,重点解决各控制分区中含有多个先导节点的问题。模型中引入无功出力因子促使发电机无功出力裕度最大,引入多个互补约束方程来保证控制分区中的全部先导节点的电压都维持在设定值附近。优化模型的求解采用原对偶内点法,并在求解过程中使用稀疏技术加快计算速度。最后,对IEEE 39节点测试系统进行静态电压稳定裕度计算,结果表明,控制分区中含有多个先导节点能够提高系统的静态电压稳定性和系统在电压崩溃前的电压水平。

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。

高比例新能源电力系统静态电压稳定裕度在线概率评估

新能源的随机性、波动性及弱调节特性给电力系统静态电压的安全及稳定性带来了挑战。针对此问题,提出一种考虑源荷双侧不确定性的高比例新能源电力系统静态电压稳定裕度在线概率评估方法。首先,基于新能源无功调节特性与传统机组的差异,分析了大量新能源替代传统机组对稳定裕度的影响。然后,分析了新能源出力不确定性对稳定裕度分布范围的影响,并建立源荷不确定性模型以生成典型场景。最后,为了应对新能源快速波动性给稳定裕度带来的影响,提出基于优化ELM-KDE的稳定裕度在线概率评估方法。利用优化极限学习机(extreme learning machine,ELM)预测典型场景稳定裕度并通过核密度估计(kernel density estimation,KDE)准确获得其概率分布函数。构建了静态电压稳定期望裕度和静态电压稳定风险度两个指标对结果进行表征。分别在New England 39和IEEE300节点系统进行了仿真测试,并将结果与传统蒙特卡洛方法计算结果对比,验证了所提方法的有效性。

考虑节点负荷波动的静态电压稳定预防控制方法

介绍了考虑节点负荷波动的节点静态电压失稳概率指标,提出了一种降低节点静态电压失稳概率指标的预防控制方法。该方法以薄弱节点的电压幅值最小为目标函数,通过调整发电机出力和切负荷降低节点静态电压的失稳概率指标。某682节点系统的仿真计算结果表明,该方法考虑了负荷功率因数的变化和负荷波动,具有计算量小、计算速度快、程序设计简单等优点。

一种关于静态电压稳定极限的工程改进计算方法

基于视在功率推导的静态电压稳定极限解析表达式,给出判别静态电压稳定薄弱点的指标,并提出一种关于静态电压稳定极限的工程改进计算方法。工程中主要采用电力系统仿真软件来计算静态电压稳定。该方法在稳定计算程序中模拟负荷增长,解决普通潮流算法中存在的静态电压稳定极限附近运行点潮流不易收敛造成的极限误判问题;在潮流计算程序中将区域内发电机PV节点修改为PQ节点,解决稳定计算程序由于计及发电机动态调节特性造成的无功出力超发问题。最后,以北京某分区电网为例,验证该计算方法的适应性。

OLTC对静态电压稳定极限影响的研究

针对OLTC动作和负荷动态特性引起的电压稳定现象复杂且不容易把握的问题,利用Pmax-φ、Vcr-φ曲线分析研究了OLTC变比调整对静态电压稳定极限的影响以及OLTC调整时对应的临界变比,即OLTC连续增大变比时,Pmax-φ、Vcr-φ曲线将逐渐上移;OLTC连续减小变比时,Pmax-φ、Vcr-φ曲线将逐渐下移;在OLTC变比调整过程中,其调整幅度不能超出临界变比确定的调整区域。算例仿真结果表明,利用Pmax-φ、Vcr-φ曲线能很好地阐述OLTC调整对静态电压稳定极限的影响。

基于约束投票极限学习机的在线静态电压稳定评估

快速准确的在线静态电压稳定评估是规模化互联电网安全稳定运行的重要保障。针对传统神经网络学习模型调参繁杂、训练时间长、样本需求数量庞大等缺点,提出了一种基于约束投票极限学习机(constrained voting extreme learning machine,CV-ELM)的在线静态电压稳定评估模型。CV-ELM基于类间样本差值构建差向量集计算输入层对隐藏层的权值及隐藏层节点偏置项,并引入多数投票机制,通过集成学习的方式进行分类决策。此外,CVELM可自适应确定网络参数,在分类准确率、鲁棒性及泛化能力方面均优于传统的ELM。最后,基于新英格兰10机39节点系统的算例仿真结果证明了所提模型的有效性。

风电接入系统静态电压稳定极限点的快速计算方法

针对连续潮流法求取P-V曲线时,存在每次迭代计算时其雅可比矩阵需要根据初始状态(上一个潮流解)重新构成和预估步长选择困难的问题,提出了改进的连续潮流法。首先是将常规潮流计算(牛顿-拉夫逊法)改进为快速分解法,对整个改进过程进行了详细推导,然后利用二次曲线拟合方法快速求得静态电压稳定极限点。将改进方法应用于酒泉风电接入系统。仿真结果表明:改进连续潮流法在保证计算精度的前提下,计算时间大为缩短,改进连续潮流法适合于在线运行。

基于AQ节点的电力系统静态电压稳定裕度计算方法

为解决电力系统静态电压稳定极限点附近雅克比矩阵奇异、牛拉法潮流不收敛的问题,提出了一种基于AQ节点的静态电压稳定裕度计算方法。首先在两节点系统中推导了AQ节点的特性,该节点电压相角和无功为已知量,省略了其有功潮流方程,将AQ节点和平衡节点的相角差作为衡量负荷变化的依据。然后研究了含AQ节点系统的潮流计算方法,并应用于静态电压稳定性分析,将雅克比矩阵J映射为AQ节点法中的修正雅克比矩阵JAQ,引起矩阵奇异点在静态电压稳定临界点处的"偏移",完全消除了雅克比矩阵在系统静态电压稳定临界点处的奇异性。该方法具有比传统连续潮流法更好的收敛性,计算方法更简、速度更快,能高效、准确计算电网静态电压稳定裕度。太原市220kV实际电网和IEEE118节点标准算例的仿真结果证明了所提方法的有效性和实用性。

基于戴维南等值的系统静态电压稳定极限及稳定裕度快速计算方法研究

基于戴维南等值定理,考虑阻抗模裕度指标定义,提出一种基于短路电流计算的系统等值阻抗计算方法,并在此基础上进一步提出一种系统静态电压稳定裕度的快速计算方法;考虑负荷裕度指标,又提出一种系统静态电压稳定极限的快速计算方法,并以此为基础结合负荷节点初始有功功率来计算负荷节点的静态电压稳定极限。通过PSD—BPA机电暂态仿真软件,以单机带负荷与实际区域电网为算例来验证所提方法的有效性。

考虑节点静态电压稳定性的电网元胞自动机故障演化模型

在电力系统大停电过程中往往伴随着电压失稳问题,为了研究停电事故发展机理,从事故演化过程中电网各节点电压变化入手,依据元胞自动机理论进行建模.将节点作为元胞,根据静态电压稳定性理论定义了元胞状态以及转换规则,建立了一种考虑节点静态电压稳定性的电网元胞自动机故障演化模型,并定义了电压稳定裕度指标.在IEEE39节点系统中,利用该模型进行单次停电事故仿真,分析了不同扰动方式下停电事故过程中节点电压稳定裕度的变化.进一步,利用该模型进行了多次停电事故仿真,探究了负荷扰动方式及电网热稳定裕度对各节点电压稳定裕度的影响.

有载调压变压器变比变化对静态电压稳定极限的影响

以系统最大传输功率和负荷节点临界电压为着眼点,在静态范围内分析有载调压变压器分接头调整对静态电压稳定极限的影响。研究表明,调整有载调压变压器变比使其发生变化,负荷节点电压、最大传输功率和负荷临界电压均将发生有规律的变化。

无功补偿对新能源汇集送出区域静态电压稳定极限的影响

为研究无功补偿对新能源汇集送出静态电压及稳定极限的影响,结合实际网架结构和运行特性,基于电压损耗公式,分析汇集站是整个区域电压最薄弱点,针对汇集站相对于枢纽站的电压损耗进行理论推导分析,表明静态电压主要影响因素为网架结构参数、有功功率、无功补偿,静态电压稳定极限主要影响因素只有网架结构参数,但是通过增加无功补偿可以提高电压水平,因此实际上无功补偿对静态电压稳定极限也有一定提升作用,在实际电网模型上进行仿真,观察不同容量可调无功补偿设备对母线电压、线路两侧无功功率、静态电压稳定极限影响,结果表明汇集站配置可调无功补偿设备可以提高新能源汇集送出静态电压稳定性,对静态电压稳定极限虽也有一定提升作用,但是作用有限。

分布式电源接入配网对其静态电压稳定性影响多角度研究

分布式电源(Distributed Generation,DG)接入配网后,将对配网静态电压稳定性造成影响。基于IEEE33节点配电网络和Matlab仿真测试软件平台,考虑分布式电源的接入数量、接入位置、接入容量和功率因数4个影响因素。应用电压稳定性判定指标L,对比单个DG接入单分支线路和多个DG接入多条分支线路两种情况,得出各自对配网电压分布和电压稳定性造成的影响。对比测试所得L指标,结果表明多DG接入的方式更有利于配网电压稳定。该研究对配网中多DG的布局和规划具有积极的指导意义。

临近电压稳定极限的潮流和静稳极限算法

本文提出重负荷节点电纳模型的常规潮流算法，改变了临界点附近雅可比矩阵的最小模特征值，解决了重负荷条件下潮流计算的收敛困难问题。利用该算法可以很方便地解出临近电压稳定极限的重负荷潮流和电压静稳极限。通过矩阵扰动的理论证明并用实例验证了它的有效性和适用性，从而为电压稳定的研究提供了一种简便、有效的算法。

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。