静态安全分析中计及电热耦合的事故筛选和排序方法

本着输电元件载荷限制的热本质因素,提出以输电元件温度为核心的事故筛选和事故严重性程度排序方法,该方法以预想事件发生后电力系统中各输电元件的稳态温度值是否超过其最大允许运行温度为事故筛选标准,进而对造成输电元件过载者按其温度到达其允许值所持续时间长度作为事故严重性程度排序指标,建立系统的评价方法。由于该研究体现限制输电元件载荷能力中载流和温度的双重属性及动静关联性,并从温度的稳态值和动态过程2个角度对预想事故进行筛选和严重性程度排序,使得排序结果能够提供时间信息,可以为安全控制措施的制定提供参考。

一种用于电力系统静态稳定性分析的故障筛选与排序方法

提出了一种用于电力系统静态稳定性分析的故障筛选和排序方法,该方法分为两个阶段:在第1阶段采用基于灵敏度的负荷裕度预估方法和通过两次潮流迭代预估系统电压降的方法从全部故障中筛选出严重故障集;在第2阶段采用改进的二次曲线预估方法对严重故障进行负荷裕度的预估和排序,同时应用故障连续潮流对失稳故障进行识别和排序。利用该方法开发的电力系统静态稳定分析与控制软件在国外某实际电力系统中的成功运行表明了该方法的有效性。

在线电压稳定性评估中事故筛选和排序方法的研究

事故筛选和排序是在线电压稳定性评估的一个重要部分,其目的是按照电压稳定性的标准快速而准确地在大量 可能的预想事故中选择出少部分危险性较大的事故,并按照其严重程度排序,对于影响系统性能的事故可以采取适当的预防或校正控制措施。该文以电压崩溃点和现有运行点之间的裕度作为电压稳定性的标准,将迭代过滤筛选技术和改进广义曲线拟合法结合起来,构成了一种新的事故筛选和排序办法。这种方法采用迭代过滤技术进行筛选,快速地在大量可能的预想事故中选择出少部分危险性较大的故事,然后采用改进广义曲线拟合法对这少部分较严重的事故进行排序。通过四川某一实际电网(301个节点)和电科院EPRI 36节点系统2个算例,证明了该方法的有效性,可以应用于在线电压稳定性评估方案中。

在线静态电压稳定预警与预防控制系统

介绍了在线静态电压稳定预警与预防控制系统的功能框架、算法特点和应用效果。应用最小奇异值和改进连续潮流算法在线计算电网的稳定指标,实时监视分区及全网的负荷裕度和重要联络断面的功率传输极限,并给出预警级别提示;应用分布式计算架构实现了一个高性能的故障筛选子系统,对于较严重故障能够给出预防控制策略。该系统可与自动电压控制系统集成,保证了控制后电网的电压稳定。在华北网调和江西省网的应用效果证明了系统的有效性。

基于改进模糊层次分析法的交直流受端电网交流故障筛选与排序

大容量直流输电密集接入负荷中心加剧了受端电网交流故障的失稳风险,为准确、客观地实现交流故障筛选与排序,将改进模糊层次分析法(improved fuzzy analytic hierarchy process,IFAHP)应用到交直流受端电网交流故障的筛选与排序。首先,构建表征受端电网稳定性的综合评价指标,包括暂态电压稳定、功角稳定、网架支撑能力、极限切除时间、短路电流、潮流转移和网损指标,多层次多角度反映交流故障的严重程度,克服采用单一评价指标的局限性。然后,通过层次分析和梯形模糊数互补判断矩阵来确定准则层和综合评价指标的各项权重,实现定性评价与定量分析的有效结合,克服专家决策主观性的影响,从而较为准确、全面、客观地实现交直流受端电网交流故障的筛选与排序。最后,通过广东电网实际算例的仿真分析,验证了所提方法的有效性。

人工神经网络和短时仿真结合的暂态安全评估事故筛选方法

结合人工神经网络（ＡＮＮ）和短时数字仿真提出一个用于在线暂态安全评估的事故筛选方法，将３层ＢＰ网络作为模式分类器，用来建立稳定评估结果和所选特征量之间的映射关系。在故障切除时刻终止的短时数字仿真被用来生成ＡＮＮ的输入量，每个ＡＮＮ处理一个特定的事故状态。使用一个半监督学习算法，ＡＮＮ可产生一个能够指示相对稳定度的连续分布的暂态稳定指标。基于这个连续分布的稳定指标，设置一个相对保守的分类门槛值，避免了不安全状态的漏报。１０机新英格兰电力系统的应用结果证实了该方法的有效性。

基于聚类分析的电力系统暂态稳定故障筛选

提出了一种基于聚类分析的电力系统暂态稳定故障筛选方法。该方法建立在模糊C-均值(FCM)算法和矢量量化(VQ)方法的基础上,结合了两种聚类分析方法的优点,通过选择故障后系统的能量裕度作为特征变量之一,有效提高了故障筛选的准确性。采用新英格兰10机39节点系统和IEEE50机145节点系统进行的测试证明了该方法的有效性。

静态电压稳定分析的故障筛选和排序方法

提出一种新的故障筛选和排序方法。首先,定义一种负荷裕度阈值,用连续潮流法计算此裕度下的潮流工况,在此工况下,利用最优乘子法依次求解所有的开断潮流,将有解的大部分开断作为安全故障筛选掉,少量无解的则为不安全故障。然后,在基态下利用最优乘子法依次求解不安全故障的开断潮流。有解则为危险故障,并用连续潮流法求解负荷裕度,按裕度给出排序;无解则为失稳故障,结合最小二乘潮流解失配量中隐含的校正控制灵敏度信息,使用序列线性规划法给出使潮流恢复有解的最小切负荷代价,据此代价来排序失稳故障。新英格兰10机39节点系统的仿真结果验证了所提出的方法能快速、可靠、全面地实现电压稳定的故障筛选和排序。

基于输电线路实时评估模型的电力系统静态安全在线风险评估

提出了一种电力系统静态安全在线风险评估方法。该方法建立了计及气象因素的输电线路实时评估模型,并利用该模型求解输电线路的实时故障概率,在此基础上利用随机潮流计算所建立的风险指标。为了减小求解规模,提出了一种实时故障筛选与排序方法。按照是否考虑输电线路随机故障分为2种情况进行对比分析,New England 10机39节点系统的计算表明,所提方法能够真实评估系统当前所处的风险水平。

基于概率有序树的预想故障集贪心筛选算法及其在可靠性评估中的应用

预想故障集筛选是电力系统可靠性评估的重要组成功能,而现有筛选方法筛选效率较低且容易漏筛一些发生频率较高的高重故障,对系统评估精度造成不利影响。为此本文提出一种概率树贪心故障筛选法(P-tree greedy contingency screening technique,PGCST)以快速准确筛出系统中概率最大的前k个故障。基于概率距离及概率有序树定义,将原始问题转化为求前k个最短路径问题,并针对该问题设计了贪心求解策略。与快速排序法及改进快速排序法相比,PGCST算法复杂度与系统规模无关且算法效率有较大提升,可满足大系统实时在线筛选要求。将所提方法应用于电力系统可靠性评估,在RBTS和RTS79可靠性测试系统下的算例结果表明,基于PGCST的系统评估可达到较高的精度。

电压稳定分析中支路型故障筛选及排序算法研究

提出了一种用于电压稳定性分析的支路型故障筛选和排序的快速算法,该方法分为4个阶段:①依据正常运行状态下的潮流解从所有预想事故中筛选出严重事故;②通过分析线路被置换后系统雅克比矩阵的最小奇异值,从所筛选出的事故中再次筛选出更严重的事故;③在指定的负荷水平下解潮流方程,从第二次筛选出的事故中再次筛选出最严重的事故;④对每个最严重的事故进行1次潮流计算,估计其最大负荷能力。通过New-England39节点系统和IEEE118节点系统算例表明,此算法计算量少,简单有效,易于实现。

基于静态电压稳定的事故筛选和排序算法综述

由于负荷的快速增长以及市场机制下电力系统运行方式的频繁调整使得电网可能接近稳定极限运行,这使得电网的电压稳定问题变得越来越严重。如何在事故扰动情况下快速而准确地评估电网的电压稳定性具有重要的意义。阐述了事故筛选和排序的基本概念和评估的指标类型,对现有的各种事故筛选和排序方法进行了总结与述评,并指出了此领域研究存在的问题。

考虑关键故障筛选的电-气互联综合能源系统混合控制方法

电网与气网耦合日益加深,分析电网或气网故障对电-气互联综合能源系统安全稳定运行的影响具有重要意义。在此背景下,计及电-气互联综合能源系统的互补特性,提出一种考虑关键故障筛选的混合控制方法。该方法为一种迭代算法:主问题针对预想故障集中的关键故障集,提出最优预防控制策略;子问题基于主问题控制策略,针对预想故障集中关键故障外的其他故障进行优化校正,并根据切负荷阈值筛选出其中关键故障添加至关键故障集。最后,以IEEE24节点电力系统和25节点天然气系统为算例,验证了所提算法的有效性。

模糊子集和Taylor级数相结合的快速事故筛选方法

为避免在暂态稳定分析中稳定与不稳定状态的漏报 ,文中结合模糊子集理论和高阶 Taylor级数 ,提出了一种用于在线暂态安全分析的快速事故筛选方法。该方法首先定义了 7种反映事故严重程度的性能指标 ,并把它们作为模糊隶属函数的组合特征输入量 ,然后通过多元多变量的模糊隶属函数 ,产生一个能够指示相对稳定裕度的连续分布的暂态稳定指标。基于这个连续分布的稳定指标 ,可为运行人员提供 3条带 ,即“绝对”稳定带 (稳定指标大 )、“绝对”不稳定带 (稳定指标小 )、“模糊”带 (稳定指标处于中间值 ,即稳定与不稳定边界地带 ) ,有了这 3条带 ,就可对预想事故进行快速的暂态稳定识别。计算仿真结果表明了该方法的快速性。

基于概率不安全指标的实时故障筛选策略

为了解决电力系统面临的故障筛选问题,提出了一种改进的故障筛选策略。利用动态安全域的分析方法,结合实用概率不安全指标作为对故障筛选排序的依据,将致命性故障与非致命性故障分别建模,以故障可能造成的损失作为目标函数进行排序。分析多种故障分类下系统面临的不同情况,综合考虑全局概率分布,通过权值控制反映系统安全性指标,通过目标函数反映经济性指标,采用离线计算在线应用的方式得到故障综合筛选情况。采用IEEE10机39节点系统算例进行验证性排序,结果符合事实依据,该方法鲁棒性好,对实际故障隐患的处理指导性强。

基于期望损失指标的电力系统故障筛选和排序

为了避免在故障筛选与排序中只考虑故障的严重程度,提出了一种新的故障筛选和排序的方法。它是以动态安全域的求解为基础,以故障的期望损失作为筛选和排序的指标,同时考虑故障发生时电力系统的经济性与随机性两个方面,更符合实际情况。首先,根据经验故障集,用小范围解析法计算电力系统发生故障时的动态安全域,从而求解发生故障时的改进的概率不安全指标和期望损失,根据故障在故障集中的比例筛选出期望损失比较大的故障线路,将其放入筛选集中。然后,根据误差比例控制曲线,控制计算动态安全域的精度,重新计算筛选集中电力系统发生故障时的动态安全域、期望损失和它们所占的比例,依据此比例进行排序。通过IEEE10机39节点系统算例验证了该方法能够快速、全面、准确地实现故障的筛选与排序。

一种用于在线电压稳定分析的事故筛选和排序新方法

提出一种用于在线电压稳定分析的事故筛选和排序新方法。这种方法利用事故前后节点电压的降落和有功网损上升作为综合指标进行事故筛选,快速地在大量可能的预想事故中选择出少部分可能引起电压失稳的事故。然后采用改进连续潮流法计算准确的有功裕度指标并进行排序,极大地提高了事故扫描速度,并将之用于福建电网的在线电压稳定监控系统,在速度上满足在线运行要求,证明了该方法的优越性。

电力市场环境下的无功潮流优化

为了满足电力市场环境下的无功潮流优化运行,详细分析了电力市场环境下无功成本的发生;由于系统发生故障或系统负荷增长而造成系统的无功短缺是电压失稳的主要原因,提出了一个简单实用的故障筛选和排序方法,并以严重事故下电压稳定作为约束条件建立了电力市场环境下无功潮流优化的数学模型,再用免疫算法求解此模型。IEEE-30系统算例结果表明该模型的正确性和算法的可行性。详细比较不同电压稳定标准下及不同体制环境下无功潮流优化的结果得出,在电力市场环境下必须将减少无功成本纳入无功潮流优化目标函数中。

基于最优乘子潮流估计的故障筛选与排序

提出了一种用于电压稳定安全评估的快速故障筛选和排序方法。该方法从故障前的临界点出发,通过最优乘子潮流法计算得到的故障后边界点来估计故障后临界点,当初始点接近临界点,通过一次迭代即可满足所需的计算精度,从而快速地识别出非严重故障。对于严重故障和某些特殊情况的故障进行了分析并提出了解决办法,保证了对严重故障的估计精度。通过某一实际703节点系统算例验证了该方法的有效性。

应用电力仿真软件PSS/E计算网络可用传输能力

可用输电能力(ATC)是指导电力市场交易的重要指标,对系统规划与运行具有重要影响;PSS/E是一种有效的机电暂态分析软件,利用其快速的潮流计算功能及扩展接口可进行ATC指标的计算分析,为电网规划与系统分析人员提供便利。引入ATC指标的定义及主要解算方法,详细分析了PSS/E软件基于直流潮流和交流潮流的ATC计算模型和流程,以及用于N-1故障严重性排序的两种行为性指标。针对IEEE30节点系统算例进行比较分析,计算结果表明了软件ATC指标计算和应用的可行性。