基于改进孪生神经网络的低频低压减载装置在线解耦控制方法

低频低压减载装置的过度应用导致装置系统出现负荷大的问题,降低了低频低压减载装置的实用性。为此,提出了基于改进孪生神经网络的低频低压减载装置在线解耦控制方法。该方法通过分析低频低压减载装置频率特性,为低频低压减载装置在线解耦控制提供了重要信息基础;在此基础上构建低频低压减载装置混合模型,从该模型中生成可训练的数据集,并依据潮流雅可比矩阵的减载特征最小值灵敏度,确定低频低压减载装置系统减载量;为提升系统的控制精度,将获取结果输入至改进孪生神经网络中,训练出最佳减载量,并将其分配到装置系统减载节点中,达到切除负荷的目的,实现低频低压减载装置在线解耦控制。通过对该方法开展减载效率对比测试、控制性能对比测试,实验结果验证了该方法具有较强的实用性。

衡量潮流雅可比矩阵及其降阶阵不对称性和奇异性的指标

依据:①矩阵与其(反)对称部分范数间的关系;②矩阵的1-范数与∞-范数之间的关系;③矩阵特征值的绝对值的最大值与其最大奇异值之间的关系;④矩阵特征值的绝对值最大值和矩阵特征值的绝对值的最小值之比与矩阵的谱条件数之间的关系;⑤对最大奇异值,对应的奇异参与因子之和与1之间的关系,构造了衡量矩阵不对称性的指标,并依据:①矩阵特征值的绝对值最小值与最小奇异值之间的关系:②对最小奇异值而言,对应的奇异参与因子之和与1之间的关系,构造了衡量矩阵奇异性的指标。应用IEEE30系统算例和潮流雅可比矩阵及其相应的降阶雅可比矩阵对上述指标进行了分析,得出了潮流雅可比矩阵及其相应的降阶矩阵的谱条件数排序由相应的矩阵最小奇异值排序决定的结论。

计及统一潮流控制器的电网随机潮流计算方法

提出一种考虑统一潮流控制器(UPFC)的随机潮流计算方法,采用UPFC的等效注入功率模型,根据接入位置建立含UPFC的稳态潮流计算模型,并采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算并确定电网的稳态运行点,在稳态运行点对电网潮流方程进行线性化计算,得到雅克比矩阵;对电网中各种随机因素建立随机概率密度函数,计算得到各随机变量的各阶半不变量后,利用半不变量法在雅克比矩阵的基础上计算得到电网节点电压、线路功率的对应半不变量,最终得到节点电压和线路功率的概率密度函数,最后通过IEEE-14节点进行了验证。

一种计算静态电压崩溃裕度的简化实用方法

通过对基于潮流方程的计算电力系统电压崩溃裕度的扩展雅可比矩阵的选代法、潮流方程二阶非线性特性的计入、最优乘子的引入、利用潮流多解特性引出的近似算法和改进近似算法这几种计算方法的分析比较，提出了一种计算电力系统静态电压崩溃裕度的简化实用的计算方法。该方法的基本思路为用改进近似计算方法计算静态电压崩溃裕度的近似值，以此近似值作为扩展雅可比矩阵的迭代法的初值，然后用计入潮流方程二阶非线性特性和引入最优乘子的扩展雅可比矩阵的迭代法进行迭代计算。

极限诱导分岔最小负荷裕度计算方法

由于极限诱导分岔点处的潮流雅可比矩阵非奇异,因此电压稳定裕度对参数灵敏度的计算存在困难。对此,采用分岔点处参数灵敏度计算的新方法,只需求解一个左端系数阵为扩展潮流雅可比矩阵的线性方程组,进而提出了包含极限诱导分岔点在内的静态电压稳定最小负荷裕度计算方法。该方法结合负荷增长模式及其波动形式,建立了连续潮流模型和求取最小负荷裕度的优化模型。IEEE 118节点系统的仿真算例验证了所述方法的简单有效性。

基于源-荷功率动态匹配的海上平台电力系统静态电压稳定分析

对海上平台电力系统进行静态电压稳定分析是保证其安全性、可靠性的前提。针对海上平台电力系统多平衡节点特征,基于透平发电机组和旋转负荷群的源-荷特性建立计及源-荷功率动态匹配特性的扩展连续潮流模型;针对海上平台电力系统的机组小容量特征和旋转负荷的生产要求,基于机组出力和节点电压的限值确立静态电压稳定分析边界约束;推导扩展连续潮流增广雅可比矩阵,提出基于牛顿-拉夫逊法的静态电压稳定分析方法。对某海上平台电力系统的静态电压稳定分析结果表明,与传统牛顿-拉夫逊法相比,所提方法不仅能找出随负荷增加的电压薄弱节点,且能给出各机组适应负荷增加的出力值。

放射形配网潮流计算的一种新的牛顿法

前推回推法是放射形配网潮流计算最基本的算法。通过对前推回推法求解过程的数学演化,导出一种新的牛顿类型的算法及其雅可比矩阵直接分解公式。利用比较原理,间接证明该算法是一种具有超线性收敛性的近似牛顿法。与经典牛顿法相比,该算法无须计算雅可比矩阵、无须三角因子分解等过程,直接由前代/回代或回代/前代过程就能完成;与前推回推法相比,该算法无须特定的节点和支路编号过程。文中以一个实际的中等规模配电系统为例,分析、比较前推回推法、导出的近似牛顿法、经典牛顿法等的收敛性和计算速度,证实上述研究结论。

电力系统最近负荷边界的计算方法

确定电力系统最近的负荷边界点对研究系统的静态稳定有着重要的意义。本文以节点电压和支路电流为状态变量的混合电力网络方程为研究基础,建立了代表系统稳定边界的特征方程,明确了在电压静态稳定临界圆上的边界条件。通过几何分析找到负荷点与对应的稳定边界的最近距离方程,建立了最小负荷边界的附加方程形成求解方程组,方程组采用牛顿迭代算法求解,为了避免在负荷边界附近雅可比矩阵奇异,算法采用了对雅可比矩阵中临界点替代的方法进行计算。仿真计算结果表明,该方法是正确的和有效的。

电力系统动态元件特性对电压稳定极限的影响

电力系统电压稳定性问题本质上属于动态问题，因此分析电压稳定问题必须考虑系统中主要动态元件的特性。文章以简单系统为例通过分析与计算研究了负荷、发电机及其调节系统等动态元件特性对小干扰电压稳定极限的重要影响，说明了基于常规潮流雅可比矩阵奇异性和Ｐ－Ｖ曲线拐点等电压稳定静态分析方法的不严格性。