电力市场和过渡期电力系统可中断负荷管理(一)——可中断负荷成本效益分析

可中断负荷运行是电力市场环境下负荷侧管理的重要组成部分,与电力系统安全经济运行密切相关,可中断负荷的成本效益分析是可中断负荷研究的基础。对该方面的研究进行了综述,分析了提前通知时间、停电持续时间、停电发生时间、缺电比率等因素对可中断负荷成本的影响,并得到一些可供参考的结论;随后介绍了可中断负荷对提高系统可靠性、削弱价格尖峰、减少运行成本等方面的贡献;最后对相关问题进行总结。

电力系统谐波分析的高精度FFT算法

快速傅立叶变换存在较大的误差，无法直接用于电力系统谐波分析。本文对ＦＦＴ的泄漏误差进行了分析，根据Ｊａｉｎ和Ｇｒａｎｄｋｅ提出的插值算法提出了多项余弦窗插值的新算法，对ＦＦＴ的结果进行修正，极大地提高了计算精度，使之适用于电力系统的准确谐波分析。文中给出了该算法进行谐波分析模拟计算的算例，计算结果表明，不同的加窗算法计算精度不同，新算法的计算精度显著提高。

电力系统机组组合问题的系统进化算法

提出了一种适用于解决大规模电力系统机组组合问题的新型优化算法———系统进化算法，与常规的优化算法相比，该方法具有更强的适应性和鲁棒性，能处理高维数、非凸、离散、非线性的实际系统优化问题。系统进化的思想具有方法论的意义，根据实际问题的不同特征可以设计不同的系统进化算法。这种方法的提出可以为复杂系统的优化规划。

电力市场和过渡期电力系统可中断负荷管理(二)——可中断负荷运营

重点介绍可中断负荷的运营情况,这是关系到其能否发挥作用的重要因素。对电力市场和过渡期电力系统两种情况给予分析。首先介绍了在电力市场中以电价为核心的可中断负荷实行方式,包括中断合同类型、期权定价以及负荷侧参与市场竞价的情况;然后阐述了过渡期系统可中断负荷的中断条件、优化调度、实施障碍等;最后提出了该领域急需研究的问题。

含HVDC和FACTS装置的混合电力系统潮流计算方法

将 HVDC 和 FACTS 装置的有功和无功功率处理为与电压相关的负荷,从而建立了含 HVDC 和 FACTS 装置的混合电力系统潮流计算模型,给出了新的求解方法,并提出了对于这种混合电力系统的连续潮流计算方法。计算中考虑了发电机有功功率和无功功率限制、带负荷调压变压器分接头的变化和负荷电压静特性等因素。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。

多机电力系统参数自适应控制的设计理论与方法

针对一般形式的多输入多输出(MIMO)非线性微分代数系统的跟踪和系统参数的不确定性,利用M导数和M括号及其MIMO反馈线性化技术,在当系统的M关系度小于系统的阶数及其满足某些指定的条件下,得到微分代数系统模型的标准形式。根据线性系统的控制理论及其跟踪目标的要求,给出了一般非线性控制规律的表达式。考虑到实际系统中的参数不确定性或未知性,难以预先构造非线性反馈控制规律来保证整个系统的稳定性,对于微分代数系统中存在参数不确定时,运用Lyapunov稳定性的理论方 法,采用适当的参数自适应方法来估计未知的不确定的参数值并加以修正,很好地实现了系统跟踪的控制目的。

多机电力系统中重合闸最佳时刻的研究——第1部分 瞬时性故障最佳重合时刻的研究

论述了重合闸操作时刻对系统稳定性的影响，建立了分析多机系统中瞬时性故障下重合闸时刻对系统稳定性影响的数学模型，使用能量函数导出瞬时性故障最佳重合的条件为重合成功后系统的暂态能量最小。文中计算了瞬时性故障下不同时刻重合成功后系统的暂态能量和系统中发电机功角及联络线功率的振荡，验证了文中所确定的最佳重合时刻的正确性。这项工作为重合闸时刻的整定和最佳重合闸的研制奠定了理论基础。

多机电力系统中重合闸最佳时刻的研究──第2部分 永久性故障最佳重合时刻的研究

论述了永久性故障下重合闸操作时刻对系统稳定性的影响，建立了分析多机系统中永久性故障下重合闸时刻对电力系统稳定性影响的数学模型，用能量函数导出了多机系统中永久性故障下重合闸最佳时刻的确定条件，指出对永久性故障的最佳重合条件为：重合不成功，断路器再次跳开后系统的暂态能量最小。通过算例说明了对于永久性故障，只要能选择最佳的时刻重合闸，就能够使系统的稳定性明显提高。

复杂电力系统一类连锁反应事故可靠性评估模型和算法

对评估复杂电力系统连锁反应事故的模型进行了研究。将变电站的结构与系统网架相结合 ,统一建立了复杂电力系统连锁反应事故分析的元件模型 ,提出了一种全新的可靠性评估的继电保护模型 ,可以将继电保护的故障反映到断路器的模型中 ,从而在评估中计入了继电保护的影响。在此基础上 ,发展了一套复杂电力系统连锁反应事故的评估算法 ,包括变电站内部的故障分析、网络的拓扑追踪、系统的连通性判断及系统状态的评估算法等。该算法通过对变电站和整个系统 2个层次的分析 ,将变电站结构与系统网架结合 ,全面考虑各种故障组合对系统运行的危害程度。计算表明 ,应用所提算法对系统的复杂电力系统连锁反应事故进行分析 ,可以发现系统运行中更深层次的问题 ,暴露系统大面积停电的隐患 ,找出系统的薄弱环节。对 IEEE— RTS算例系统的计算表明了此算法的正确性和有效性。

复杂电力系统一类连锁反应事故可靠性评估初探

对电力系统中易引起恶性连锁反应事故的研究进行了初步探讨 ,分析总结了国内外电力系统连锁反应事故研究的现状 ,提出了衡量连锁反应事故的确定性指标及概率性指标 ,讨论了评估连锁反应事故的要求和评估理论。在此基础上 ,提出了将网络法与状态空间法相结合的解析法 ,把各种故障后果的分析镶嵌在网络方法之中 ,充分利用这 2种方法的优点 ,较好地解决了连锁反应事故评估所遇到的维数灾难问题 ,为进一步深入分析电力系统连锁反应事故打下了基础。

电力系统低频振荡稳定极限的直接算法

提出了一种直接计算电力系统低频振荡稳定极限的方法。在给定的系统运行方式下 ,当向稳定极限过渡的原因是由于发电机和负荷的功率发生变化且其变化规律已知时 ,该方法将通过求解一组非线性方程来直接确定系统的低频振荡稳定极限 ,而无需反复计算系统的特征值。对 50机西北系统的计算结果表明 ,该方法用于计算低频振荡稳定极限不仅有效 ,而且具有很高的收敛速度。

多重Cayley变换用于电力系统小干扰稳定性的部分特征值分析

将多重Ｃａｙｌｅｙ变换法用于电力系统小干扰稳定分析，这种变换有比Ｓ矩阵变换更好的映射特性。同时迭代法被用来计算变换后矩阵的部分按模递减的特征值。５７９阶系统的仿真结果也说明了这种方法的优越性。

电力系统暂态稳定计算的面向对象建模

本文将面向对象的方法用于电力系统暂态稳定计算的建模，并采用Ｃ＋＋语言实现了仿真计算。面向对象建模，能够使人们以易于理解的形式构造现实系统的仿真模型，并能使人们在一个具有实际含义的层次上观察模型的行为。较之传统的面向过程的软件设计思想，面向对象的方法使程序的可理解性、可控性、重用性及模块性大大提高。

含SVC和TCSC电力系统小干扰电压稳定性的雅可比矩阵行列式符号比较法

在考虑发电机组及其调节系统、负荷、SVC和TCSC动态过程的情况下,列出了系统的线性化微分方程和代数方程。得出了消去代数方程后的系统线性化微分方程组系数矩阵不出现正实特征值的必要条件为：两种潮流雅可比矩阵的行列式应具有相同的符号,这一条件可以作为小干扰电压稳定性的判据。从理论上来说,它的结果与特征值分析方法一致,而所需要的计算工作量却大大减少,并避免了QR法计算特征值可能产生的数值问题。文中给出了113机542节点西北电网的计算结果。

多机电力系统变结构励磁控制器的设计研究

基于多机电力系统的非线性模型,利用状态反馈精确线性化方法和变结构控制理论,提出了一种新的电力系统变结构励磁控制器设计方法。在设计中取消了参考机,并实现了多机系统的分散控制。3机系统的仿真结果表明,提出的变结构励磁控制器可以有效地改善系统在大干扰下的暂态稳定性。

可中断电力合同中新型期权的定价

可中断电力合同是一种结合电力期权的风险管理工具,可有效地管理可中断负荷。可中断电力合同所结合的电力期权为新型复合电力期权而不是普通的期权,由于新型电力期权的复杂性导致不能求解期权价格的解析解,因此该文提出通过数值方法:蒙特卡罗法近似求解该复合电力期权的价格,并提出了该期权在无套利条件下的定价公式。该文通过电价的历史数据分析提出了电价的混合模型,以描述电价行为特性。算例对美国New England电力市场某月的复合电力期权进行定价,结果表明该期权价格与实际市场中的该期权价值间的误差小于5％,说明该文所提方法是有效的。该文提出的期权定价方法也适用于其它类型的电力期权,有推广价值和应用前景。

兼顾降低网损和抑制谐波要求的配电系统优化运行

配电变压器的分接头调整、分段开关和联络开关的开合、并联电容器和滤波器的投切等,都会对系统的谐波阻抗产生影响,进而影响谐波在电网中的传播和分布,严重时会引起谐波的谐振和放大。针对这一问题,该文提出了谐波畸变情况下配电网络优化运行的概念和模型。该模型统一考虑了网络重构、配电变压器分接头调整及并联电容器和无源滤 波器的投切等各种手段的协调配合,使得配电网在满足电压和谐波标准约束、电容器和滤波器满足自身安全约束的情况下系统网损和谐波畸变最小。文中给出了应用遗传算法进行求解的具体方法。一个18节点配电系统的算例结果表明了该方法的有效性。

电力市场中的双边合同

电力的市场化运营给市场成员带来了很大的市场风险,远期、期货等电力双边合同作为一种有效的风险管理工具被引入到电力市场。双边合同交易在实际电力交易中占据大部分份额,但一直以来对双边合同的研究远少于对pool竞价的研究,直到美国加州电力市场的失败,双边合同交易才受到普遍关注。近年来,研究工作者在双边合同方面发表了数十篇论文,基于这些研究成果对双边合同的基本类型及其定价理论、双边合同的风险管理、市场参与者在双边合同市场与现货市场中的优化交易策略以及双边市场对电力市场的影响等领域的工作进行了全面简要的综述,并结合我国电力市场化改革的实际,提出今后双边合同方面重点研究的领域。

拍卖理论及其在电力市场竞价设计中的应用 (二)拍卖理论在电力市场竞价设计中的应用

着重介绍了拍卖理论在电力市场竞价机制设计中的应用。介绍了运用拍卖理论对统一价格和 PAB竞价的市场效率、市场势力和策略性投标问题所做的各种分析 ;介绍了两种富有特色的新竞价机制 ,即迭代竞价机制和分段竞价机制 ;介绍了运用机制设计理论设计激励一致的电力市场竞价机制的方法 ;总结了国内关于发电市场竞价机制的研究成果 ;介绍了竞价算法问题 ;介绍了竞价机制的实验模拟研究 ;最后简述了电力市场结构问题。希望通过拍卖理论的引入 。

分段交易在电力双边合同市场中的应用

持续时间不同的电力段,其生产成本以及对电力系统的贡献均不同,为此,文中将电力分段交易方式引入到双边合同中,包括电力远期合同和电力期货合同。电力按照其持续时间的长短分为连续的几段,各段以不同的价格分别交易,发电商及用户可根据不同情况选择适当的电力段进行交易。通过对双边合同中分段交易的分析结果表明,电力分段交易符合电力系统的生产和消费特性,与分时交易相比用户能够得到更廉价的电力。以分段灵活电力合同为例,对选择不同电力段的分段灵活电力合同以及分时交易的灵活电力合同的比较分析表明,分段灵活电力合同体现了市场同质同价原则,并且有效地提高了电力双边合同市场的效率。对于其他采用分段交易的电力合同也将得到同样的结论。