基于最优负荷削减的小世界电网连锁故障模拟

现有小世界电网连锁故障模型中,故障严重程度的评价指标不能很好地考虑故障后系统运行情况,且计算方法过于简化,为此,提出以最小失负荷百分比作为连锁故障发生后评价故障严重程度的指标,并运用基于直流潮流的负荷削减最优化模型计算最小失负荷量,从而对基于节点电气介数的连锁故障模型的模拟过程进行改进。系统受到攻击后,该方法通过重新调度系统中的发电功率来消除系统约束违限,在无法避免负荷削减时使负荷削减量最小。算例结果验证了该方法的有效性。

光伏电源的PQ耦合潮流模型及对配电网电压的影响

光伏电源并入配电网络,不仅充当着有功电源,还可适当输出无功功率,承担调节电压的重要作用。根据并网光伏电源的结构,建立了光伏电源PQ耦合的潮流计算模型,其有功与无功输出均与逆变器的调制比和移相角密切相关。根据实际系统对光伏电源的需求设置调制比和移相角,使逆变器既能工作于合理状态,同时也能满足系统功率需求。光伏电源并入配电网,其有功和无功输出共同影响配电网电压,算例表明PV型光伏电源对局部节点电压提升效果显著,PQ耦合且具有最大电压调节能力的光伏电源对系统整体电压提升效果显著。

基于智能监控平台的电网安全预警技术研究

采用目前方法进行电网安全预警时,无法获取精准的电网安全数据,存在预警准确率低、预警性能差和预警效率低的问题。提出基于智能监控平台的电网安全预警技术,通过采集层、存储层、计算层、功能层、结构层构建智能监控平台,利用智能监控平台对电网的运行状态进行监控,获得电网运行数据;采用犹豫模糊决策法且依据获取的电网运行数据构建电网安全预警模型,完成电网安全预警。实验结果表明,所提方法的预警准确率高、预警性能好、预警效率高。

基于参数化潮流模型的可用输电能力改进算法

提出一种基于参数化潮流模型的大型互联电网可用输电能力改进算法。该方法建立在重复潮流法的框架下,利用连续潮流模型改进原有计算过程,通过主从迭代解决潮流分析中的收敛性与稳定性问题,并计及功率增长方向对结果的影响;约束校验过程中将故障参数化,通过建立连续潮流模型来辨别潮流无解时系统是否真实失稳;多断面功率控制过程中将断面功率参数化,建立连续潮流模型改进功率调整过程。通过CEPRI 36节点系统与实际大型互联电网的算例验证了所提算法的有效性以及对潮流收敛性较差系统的适应性。

考虑负荷类型的配电网改进牛顿潮流算法

针对传统牛顿法存在计算量大、效率低,且当负荷类型不再是恒功率时其迭代次数与时间会明显增加等问题,提出了一种改进的牛顿潮流法。该算法考虑了负荷类型,将恒功率、恒电流和恒阻抗结合起来组成ZIP负荷模型,采用矩阵分裂以及矩阵求逆运算的松弛方法,使求解过程简单、快捷,有效地提高了算法效率,削弱了负荷类型变化对迭代次数以及迭代时间的影响。采用33节点系统测试比较了算法的迭代次数和迭代时间,证实了算法的有效性;并通过潮流计算结果分析了负荷类型对系统电压的影响,结果表明,恒阻抗负荷比例的增加有利于提高系统节点电压。

综合能源系统潮流分析模型与方法的研究综述

多能流潮流分析是研究综合能源系统(IES)状态估计、安全分析与优化控制的重要基础工作。为方便以潮流分析方法研究电、气、热(冷)等能源间的相互转化与耦合联供,综合分析了IES潮流分析的2个主要研究方向,其一为在某确定工况下根据已知参数计算系统的运行状态,包括稳态和动态潮流;其二为在前者基础上考虑系统不确定性参数对系统运行影响的不确定性潮流,并主要以概率潮流解法进行讨论,指出目前多能流混合潮流的研究进展与解耦方法与局限性,总结了最优潮流的求解方式和应用现状。结果表明,目前多能流稳态计算已较为成熟;动态潮流模型多以差分法求解,但准确度和求解效率仍有待提高;不确定性潮流对数据要求较高,无法兼顾计算精度和效率;最优潮流研究多集中于单一目标优化,较少涉及多目标并考虑不确定因素约束的复杂模型。最后,提出目前混合能源潮流计算在模型约束和算法难度等方面的局限性与未来发展前景。

随机最优潮流及其应用的研究综述

随着电网运行环境的改变尤其是大规模新能源的直接并网,节点注入功率的随机性日益明显,这给电力系统调度与运行工作提出了新的挑战。随机最优潮流计及各种随机因素对电力系统的影响,是解决该问题的有力工具。对随机最优潮流的模型进行系统梳理,剖析各类模型的建立方式及应用范围;分类阐述随机最优潮流问题的5种主要解法,并分析各种解法的优劣;总结随机最优潮流在大规模新能源并网中的应用,并探讨后续亟待解决的问题,以期为新环境下电力系统的随机分析实用化技术提供科学依据。

计及潮流转移特性的直流潮流控制器优化配置

直流电网的潮流可控支路数遵循N−1原则,在线路上安装直流潮流控制器可提升直流电网的潮流控制自由度。现有关于直流潮流控制器配置的研究都只关注其稳态特性,考虑到直流系统发生断线故障可能导致线路过载,从潮流转移的角度提出一种新的直流潮流控制器配置方法。建立安装直流潮流控制器后的直流电网数学模型,应用灵敏度分析结合潮流分布情况确定直流潮流控制器安装位置,提出直流系统潮流转移熵,结合直流系统加权潮流熵对直流潮流控制器进行优化。仿真结果显示,在不同运行方式下,采用所提方法进行优化不仅能改善潮流分布,还能优化直流线路的潮流转移特性,且N−1故障后重载线路的平均负载率明显降低,验证了所提方法的有效性。

计及电流潮流控制器的直流电网潮流计算

电流潮流控制器(Current Flow Controller,CFC)可以增加直流电网潮流控制自由度,实现直流电网潮流优化分布,但也使得原始潮流算法对于加装控制器后的直流电网不再完全适用。基于等效功率注入模型和联立求解法,文中提出了一种特定潮流控制目标下,计及CFC的直流电网潮流算法。将CFC对被控支路潮流的调配作用转移到控制器安装支路节点处;将装设CFC引入的附加约束方程组与直流潮流计算约束方程组联立求解,保留了牛顿-拉夫逊法的二次收敛特性,提高了运算效率,保证了运算精度。基于PSCAD/EMTDC仿真平台建立的多端直流环网潮流计算,与所提出的基于等效功率注入模型潮流计算结果进行对比验证,验证了所提方法的有效性和准确性。

并网光伏电站特性及对电网影响的研究

在对大型光伏电站并网运行特性理论研究和实验分析的基础上,建立了双级变换并网光伏电站整体模型,并分析了光伏电站的动态输出特性和等值阻抗。然后以某1.6 MW实际并网光伏电站工程为算例,着重研究了光伏电站接入配网对系统潮流、母线电压、短路电流和继电保护等方面的影响。

基于拉格朗日对偶松弛的多区域柔性直流互联电网无功优化

现有方法对互联后的电网进行无功优化时难以满足大规模电网实时计算、快速反应的需要,并且面临全网数据收集的难题。为了解决上述问题,采用分解协调算法的思想,提出一种基于拉格朗日对偶松弛的多区域柔性直流互联电网无功优化方法。首先根据支路潮流模型,利用二阶锥松弛和二次旋转锥松弛方法建立了多区域柔性直流互联电网的集中式无功优化模型。然后利用拉格朗日对偶松弛理论在集中式优化模型的基础上,提出了可以并行计算的多区域柔性直流互联电网无功优化方法。通过算例计算,验证了所提算法的有效性和正确性。此外,还对比分析了所述的分解协调算法和基于交替方向乘子法(ADMM)的分布式优化算法的计算结果,证明所用算法在计算时间上更具优势。

基于概率潮流风险计算的电网优化规划方法研究

电力系统中电源、电网、负荷、储能等多主体的发展均呈不确定性,使系统面临多重风险,为了从规划设计源头提升网架抵御风险事故的能力,论文开展计及风险的电网优化规划。首先,分别对风电、光伏出力以及负荷进行概率建模,以刻画其随机波动性,并提出储能的充、放电策略;然后,以负荷削减最小化为目标,提出基于拉丁超立方抽样的概率最优潮流计算方法,对不确定因素造成的风险进行量化计算;最后,分析规划项目的全寿命周期成本,进而构建基于改进鲸鱼优化算法的电网两层规划模型,将风险量化为风险损失费用计入目标函数中,并以改进的18节点系统为算例进行多场景规划。

考虑负荷动态模型的智能电网灵活规划方法

为提升智能电网的运行质量,解决当前智能电网存在的负荷波动大、经济效益低的问题,在考虑负荷动态模型的情况下,提出智能电网灵活规划方法。根据用电电压划分智能电网的供电区域,针对不同区域构建相应的负荷动态模型;利用动态负荷模型分析电网负荷的波动特征,预测电网实时负荷值;从用电需求量、输电线路潮流和负荷平均密度3个方面,设置智能电网规划约束条件;通过对智能电网架构、线路等组成部分的规划,得出最终的规划结果。实验结果表明:所提方法规划后,智能电网负荷率的平均值更趋近于1,年线损量降低了2777.41 k W,投入成本节省了15724万元。

基于功率潮流分析的电能计量新方法

随着智能电网工程建设的不断加快,电力企业传统的电能计量模式已经不能满足发展需要。功率潮流分析技术提供的数据信息,已经失去了准确性和可靠性。通过对电网数学模型的构建研究,分析论证基于功率潮流技术的电能计量新方法,以提高电力系统运行的安全性和可靠性。

大型并网光伏发电系统稳态模型与潮流分析

大型集中式并网光伏电站对区域电网稳态性能具有不可忽视的影响,该文研究了光伏并网发电系统的稳态模型和潮流分析方法。系统稳态模型基于电力电子变换原理和功率平衡原理建立,并考虑了最大功率跟踪(M PPT)控制策略。通过模型与光伏电站实测数据的对比,验证了模型准确性。利用该模型与电网潮流计算方法的交互,可评估光伏电站和电网在稳态性能方面的相互影响。在IEEE 30测试系统上分析了并网光伏电站的极限安装容量及对电网稳态性能的影响,结果表明现场太阳辐射条件是制约并网光伏电站极限容量的一个重要因素,大型集中式并网光伏电站对电网损耗和电压分布等稳态性能带来不同程度的影响。