基于Ward等值的多区域无功优化分解协调算法

针对多区域电力系统的无功优化问题,提出了基于Ward等值的分解协调算法。将所有子区域分为主区域和从区域,并确定边界节点在不同区域中的节点类型和区域间相角传递方法。在基态条件下,根据潮流计算结果确定边界节点等值注入功率初值。采用矩阵求逆辅助定理,提高优化过程中外部网络变压器变比变化引起的等值导纳矩阵计算效率问题,且大幅度提高了外部网络等值精度。引入适合无功优化算法的外部协调策略,以较少的协调通信量获得较好的协调效果。以IEEE39节点和538节点实际系统为例,通过与集中优化方法进行比较,验证了该方法的有效性。

基于ward等值的分布式潮流计算

为了解决数据资源广域分布一体化潮流仿真分析问题,提出了一种基于ward等值的分布式潮流算法.该算法采用主从分区原理,将互联系统中的各子区域划分为主区域和从区域,并确定联络节点在不同区域的节点类型,使用ward等值原理,求出各分区边界节点的等值注入功率和阻抗的基础上,由主区域到各相邻从区域,依次采用牛顿法进行区域潮流计算,由此修正边界节点的电压和等值注入功率.如此反复迭代,直到一体化潮流收敛.该算法充分利用了ward等值对相邻区域的功率、电压和结构信息的全面反映,使一体化潮流计算具有更好的收敛性与收敛精度.通过IEEE30节点和实际系统181节点的仿真计算,验证了该方法在收敛性和收敛精度方面具有明显优势.

采用Ward等值技术的多区域无功优化并行计算

针对大规模电力系统无功优化计算速度慢的问题,采用多区域并行计算是一种有效的解决方法。基于Ward等值技术对多区域无功优化分解协调算法做进一步的改进和补充,通过建立等值分区的无功优化并行计算模型,对其等值分区并行计算的实现原理进行了总结分析,提出适合基于Ward等值技术的多区域无功优化并行协调计算模式和计算流程,并采用Matlab并行计算平台实现无功优化并行计算。以IEEE 39节点、某538节点实际系统和某695节点实际系统为算例,通过与集中优化方法进行比较,验证了所提方法的有效性。

Ward等值法必要性实例分析

Ward等值处理是电力系统分析的重要方法。然而,相当部分初学者很难体会到其必要性。以方法理论分析为基础,结合实例分析,结果表明该等值法可简化分析,且易于与计算机程序相结合。

外网扩展电压源支路Ward等值模型及其在状态估计中的应用

随着互联电网建设的加强,各区域网络之间的联系日益紧密,在内网状态估计时考虑外部电网的影响已成为一种趋势。现有的基于外网扩展Ward等值的状态估计方法,不仅需要外网提供等值阻抗参数,还需要等值状态信息,同时要求等值状态和内网状态在采样时间上保持一致。在实际系统中,互联电网一体化的计算周期和内网独立状态估计的计算周期难以保持一致,从而易因采样时间的不同步而使外网等值状态和内网不匹配,给内网状态估计带来较大误差。鉴于此,在已有的外网扩展电压源支路Ward等值模型的基础上,提出了等值阻抗参数和状态参数的计算方法。该模型与扩展Ward等值相比,相同之处是等值阻抗支路的结构及其参数,不同之处是等值注入功率。后者在边界节点,前者在等值电源节点。相应所提模型的等值状态信息只有等值电源节点的电压和功率,该状态量可以基于节点功率平衡方程仅通过边界节点的内网电压和支路功率来确定。因此,所提模型的状态量与内网的状态量完全匹配,不存在扩展Ward等值的状态不匹配问题,从而可以大幅度提高含外网等值独立内网状态估计的精度。同时,所提模型继承了扩展Ward等值的阻抗支路结构与参数,因而在全网信息已知时具有与扩展Ward等值相当的等值精度。IEEE39节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。

电网最优负荷削减的动态校正域及Ward等值模型

为提高电网可靠性评估效率,提出一种基于动态校正域及Ward等值的最优负荷削减模型。首先,为求取过载线路的有效校正区域,根据Wood Bury矩阵变换推导了节点交叉权重的解析表达式,基于此给出了动态校正域的计算流程;其次,为反映动态校正域外部网络的影响,提出计及等效平衡节点的静态Ward等值方法,实现了外部网络的灵活等值;最后,构建了基于动态校正域的最优负荷削减模型,从而将常规负荷削减计算由全网整体优化转换成动态校正域中的一系列小规模逐次优化,降低了优化计算规模,提高了可靠性评估计算效率。对RBTS、IEEE-RTS79和IEEE-RTS96系统的仿真结果验证了本文模型的有效性和快速性。

基于内网常规Ward等值电路的外网静态等值法

在外网信息完全未知的情况下,提出了基于内网Ward等值电路的外网静态等值方法。现有的基于内网信息估计外网等值参数的方法仅依赖于边界节点处的功率方程约束关系,没有充分利用内网其他相关的量测信息。首先基于内网的实测信息得到其常规Ward等值电路,然后建立外网等值参数的量测方程,以此求解外网等值模型参数。通过引进内网常规Ward等值电路,增加了对外网等值参数的约束,使参数估计值更加准确合理。IEEE-39节点系统的仿真结果验证了该方法的有效性。

基于WARD等值的电网限流运行方式优化方法

控制短路电流水平,保证断路器安全是电网运行方式安排的重要任务。线路开断及母线分裂以增大变电站母线与电源之间的电气距离是限制电网短路电流水平的有效措施,但同时也可能引起电网运行可靠性水平的降低。首先根据对网络拓扑结构的分析及线路开断前后超标站点的短路电流变化确定可开断支路集;然后添加功率平衡方程约束、支路潮流约束以及N-1安全约束;以开断线路数最少为目标,提出了控制短路电流水平的电网运行方式优化模型,并借助WARD等值缩小模型规模,提高了模型的求解效率。所提模型为混合整数线性规划模型,可以采用线性规划单纯形法及分支定界法迅速求解。使用C++编写了仿真程序,通过对IEEE39节点系统和某实际电网的仿真分析验证了所提模型的正确性和算法的有效性。

基于Ward等值和量子遗传算法的电网综合限流措施优化配置方法及其在上海电网的应用

短路电流是电网的热点研究问题,本文提出一种经济有效的综合限流措施配置优化方法。基于Ward等值方法,对需要配置限流措施的电网进行等值,减小限流措施配置优化中的计算量。为了平衡有效限流和投资的经济性,分析了限流措施的经济成本和限流效果,建立了考虑限流效果和投资成本的限流措施配置优化多目标数学模型。介绍量子遗传算法的原理,提出了基于量子遗传算法求解限流措施配置优化模型的方法。最后,以某地区电网和上海500kV电网为例,验证了所提方法的正确性和有效性。

基于Ward/REI等值理论的配网合环稳态电流计算

针对配网合环系统进行计算时,无法获取上级电网实时信息,需要对外部网络进行适当等值的问题,提出一种基于Ward/REI等值理论建立合环网络的等值模型,利用Ward型等值法具有良好数值解的特点,对外网进行Ward等值。在实时情况下,当系统的运行参数发生变化后,在边界节点处将会出现失配功率,以边界节点失配功率,增广一个校正REI网络来修正等值参数,使等值网满足在线分析对等值网准确度的需要。实际算例结果表明了该方法的有效性与实用性,对实际配网的调度运行提供了理论依据和技术支撑。

适用于潮流分析的改进网络等值建模方法研究

Ward等值法作为一种重要的等值建模方法,在电力系统分析计算中得到广泛应用。实际应用Ward等值时会出现2个问题:一是求解等值方程时如何提取电网数据计算等值导纳矩阵和等值电源;二是等值误差问题,包括等值过程中产生的误差以及系统运行状态改变时产生的误差。为此提出一种适用于潮流分析的改进等值建模方法,针对等值方程求解中存在数据提取问题,提出一种基于PSCAD中的PSD-SCCP短路故障分析功能求解等值电源和导纳矩阵的方法,实现在PSCAD中对大电网建模;针对常规等值在系统工况发生变化时的误差问题,研究一种用电压源串联阻抗的形式建模修正误差的办法,使等值系统潮流发生变化时与完整系统的PV节点发生相同响应,通过算例验证了方法的有效性。

Ward静态等值以及Matcom C++矩阵库在等值中的应用

阐述了电力系统中Ward静态等值的基本原理、Matcom C++矩阵库的优点、Matcom在V C++6.0环境中的配置。通过12节点例题演示Ward静态等值的主要过程。并简单介绍如何调用Matcom C++矩阵库来实现Ward静态等值的主要过程,目的是为了实现网络的化简以及程序设计的快捷性与可靠性。

考虑灵敏度一致性的外网静态等值新理论研究

提出一种新的外网静态等值理论,该理论不仅可以保证等值前后系统潮流状态的一致性,还能保证如下两类灵敏度关系在等值前后的一致性:非发电机节点电压与发电机节点电压之间的灵敏度关系、非发电机节点电压与非发电机节点注入电流之间的灵敏度关系。已有的外网静态等值方法往往只能保证潮流状态的一致性,所以文中所提等值理论更为严格,从而能获得更高的外网等值精度。基于节点电压方程,以潮流状态和两类灵敏度关系在等值前后应保持一致为前提条件,结合Ward等值理论推导所提外网静态等值网络及其参数。IEEE39节点系统和广东电网的仿真结果表明所提理论的准确性和有效性。

电力系统电磁暂态仿真外部系统等值方法综述

对实际电力系统进行电磁暂态仿真,往往耗时很长。如何有效地对外部系统进行等值以减小仿真系统的规模,长期以来是电磁暂态仿真研究领域中的一个重要课题。对该领域迄今为止主要外部系统等值方法进行了分类,给出了各类方法的基本过程,分析了其优缺点;并对该领域今后的发展趋势及关键问题的突破作了展望。

互联系统电磁暂态交互作用研究,Ⅱ:交流侧系统等值及稳态调试

我国电力系统正在形成交直流互联的巨大网络,交直流系统操作及故障、直流换流阀的动作、负荷变化产生的ns、μs、ms级的电磁暂态将在直流系统和交流系统中交互作用,交直流互联系统的电磁暂态交互作用可对交流系统和直流系统构成危害,特别是导致直流系统的换相失败及闭锁等严重事故。鉴于此,采用理论分析及测试相结合的方法建立基于地上交直流互联电网络、控制系统和地下接地系统的全波过程的特高压系统电磁暂态精确分析方法,并重点对交直流互联系统的交流侧利用Ward等值法进行系统等值,考虑了冬大/冬小/夏大/夏小等多种运行方式,并对交直流系统进行稳态调试,为分析交直流互联系统电磁暂态交互作用打下基础。

一种考虑短路电流指标的动态等值方法

短路电流反映了交流系统的强度,为了简化原系统并保留原系统的短路电流特性,提出了一种考虑短路电流指标的动态等值方法。首先将外部系统根据机组的同调性划分为若干外部等值子系统,然后将短路电流作为等值过程中的一个重要量化指标,利用改进的Ward等值法对每个等值子系统化简,最后根据外部系统中的发电机与边界母线的电气距离来确定等值发电机的参数。算例表明,所提出的动态等值方法不仅能使等值前后研究系统的对称和不对称短路电流完全一致,还非常好地保留了原系统动态特性。

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。

基于支路开断模拟的双端口黑箱外网静态等值方法

在电力市场坏境下,黑箱外网静态等值是有效解决互联子网独立潮流安全分析结果准确性的关键技术,现有研究存在参数估计值不稳定的严重问题。为此,提出一种基于支路开断潮流灵敏度的双端口黑箱外网静态等值方法。首先,针对常规的双端口互联电网,将外网等值为简化Ward模型。然后,利用支路开断潮流的灵敏度构造等值转移导纳与边界关联节点电压增量之间的线性关系。最后,在上述线性关系基础上采用最小二乘估计方法实现转移导纳的高效求解。一方面,利用上述线性关系,参数的估计只需要边界关联节点及其支路的几个电压量测和导纳参数,所需数据量和计算量较少,且不存在非线性方程迭代求解的初值设置问题和计算收敛问题。另一方面,除线性化误差外,上述线性关系严格成立,因而在估计精度方面也具有明显的优势。最后利用IEEE39节点系统和广东电网的仿真结果验证该论文所提方法的有效性。

基于REI等值的多区域无功优化并行计算(英文)

将REI等值技术应用于求解多区域电力系统的无功优化并行计算问题,对系统各个分区的外部网络进行REI等值化简,并对相角传递、等值网络初值计算、外层协调计算与REI等值网络修正等关键问题提出了具体的解决办法。并以此为基础建立了适合多区域无功优化的并行计算模式,通过采用Matlab并行计算平台实现无功优化并行计算,以IEEE 39节点和某695节点实际系统作为算例,通过与集中优化方法和基于Ward等值的多区域无功优化并行算法进行比较,对所提方法的有效性和优缺点进行了详细分析。

适用于连锁故障的交直流电网静态等值方法

为了提高连锁故障分析的效率,研究了交直流电网的静态等值方法。首先,将直流线路等效为交流线路,然后使用扩展Ward等值对外网进行化简。在现有方法提供的等值网络阻抗和功率的基础上,提出了等值线路、发电和负荷的容量设置、故障设置的方法。对比了直流线路的交流等效阻抗法和等效负荷法的误差。利用IEEE 118系统验证了所提方法对连锁故障分析的有效性。