基于P-Q解耦的可用输电能力的计算分析

作为计算输电网可用输电能力的一种重要方法,连续潮流法一直受到电力工作者的关注.文章在分析基于P-Q解耦潮流的ATC模型基础上,给出了ATC计算中预测和校正的详细算法.这种算法在迭代过程中以不变的系数矩阵和代替变化的雅克比矩阵B′和B＂,可以节省存储空间、提高计算速度.以IEEE14节点系统为例,文章分别运用基于P-Q解耦和牛顿-拉夫逊法的连续潮流法进行ATC计算,进一步验证了基于P-Q解耦法ATC计算方法的有效性.     

基于BCU法的多故障暂态稳定约束最优潮流计算

基于稳定域边界的主导不稳定平衡点(BCU)方法,求解暂态能量裕度对发电机有功和无功出力的解析灵敏度,再将暂态能量裕度约束直接加入最优潮流模型中,建立含多故障暂态能量裕度约束的最优潮流逐次线性规划模型.通过常规潮流计算、基于BCU法的暂态稳定及暂态能量裕度灵敏度计算、基于单纯形法的线性规划算法的交替求解,获得最优解.并对BCU方法和故障模式法进行了比较,在上述的交替求解过程中,故障模式法并不能保证能求出主导不稳定平衡点,但BCU方法能够给出可靠结果.新英格兰10机39节点系统的计算结果验证了所提方法的有效性.     

考虑电压和暂态稳定性的可用输电能力计算

提出一种同时考虑电压和暂态稳定约束计算可用输电能力（available transfer capability, ATC）的新方法。首先以ATC为目标,通过最优潮流法求得在最优点（负载能力最大点）的发电机出力;然后以追求系统暂态稳定裕度最大为目的,优化系统中各发电机的出力,并以此确定连续潮流最优的发电机出力增长方向;最...     

基于差分进化算法的动态可用输电能力计算研究

基于考虑暂态稳定约束的最优潮流(TSCOPF)建立了动态可用输电能力问题的数学模型.提出了采用差分进化算法(DE)求解考虑暂态稳定约束的可用输电能力(ATC)问题.利用不需要任何惩罚系数的合成适应度函数法处理约束问题.该算法原理简单,受控参数少,实施随机、并行、直接的全局搜索,易于理解和实现,且收敛性好,计算速度快,是一种求解非线性、不可微、多极值和高维的复杂函数的一种有效和鲁棒的方法.以WSCC9节点系统的计算结果为例验证了该方法的有效性和合理性.     

基于BCU法的多故障暂态稳定约束最优潮流计算

基于稳定域边界的主导不稳定平衡点（BCU）方法,求解暂态能量裕度对发电机有功和无功出力的解析灵敏度,再将暂态能量裕度约束直接加入最优潮流模型中,建立含多故障暂态能量裕度约束的最优潮流逐次线性规划模型。通过常规潮流计算、基于BCU法的暂态稳定及暂态能量裕度灵敏度计算、基于单纯形法的线性规划算法的交替求解,获得最优解。并对BCU方法和故障模式法进行了比较,在上述的交替求解过程中,故障模式法并不能保证能求出主导不稳定平衡点,但BCU方法能够给出可靠结果。新英格兰10机39节点系统的计算结果验证了所提方法的有效性。     

考虑暂态稳定约束的交直流电网ATC实用计算方法

针对交直流电网输电能力计算中考虑暂态稳定约束的必要性和复杂性,提出了一种考虑暂态稳定约束的交直流电网可用输电能力(Available Transfer Capability,ATC)实用计算方法.以电力系统分析综合程序为内置计算平台,以VC++编写计算流程,采用重复潮流算法实现对模型求解.以山东电网为例进行分析,计算及仿真结果表明所提方法能够考虑输电能力计算中涉及到的静态和暂态稳定约束,协调了经济性和安全性两方面,具有较好的功能性.所提算法实用性强且易于编程实现,可有效应用于实际电网的ATC计算与分析.     

考虑暂态稳定约束的可用传输能力计算

提出了一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力(ATC)的计算方法。建立了在传统的静态ATC模型中加入暂态稳定约束的有效方法,并在此基础上给出了动态ATC问题的优化计算模型。同时提出了求解动态ATC问题的内点非线性规划算法。该算法不仅具有强大的处理等式约束和不等式约束的能力,而且具有良好的收敛性,能够有效求解动态ATC问题。所提出的模型与算法已在若干系统得到了验证,文中以IEEJ-WESTlO和IEEJ-WEST30系统的计算结果为例说明了该方法的有效性。     

考虑电压和热稳定约束的可利用传输能力的快速算法

在现代电力市场环境,可利用传输能力(ATC)需要尽快提供给使用方.而在计算中要考虑的所有N-1故障因素导致了ATC计算任务非常繁重.基于此,提出了一种应用故障过滤与排序技术的ATC快速计算方法.首先,采用迭代线性潮流法(ILPF)对电网的N-1故障进行排序以筛选出热稳定极限和电压幅值约束条件下最严重的故障情况;然后,应用原始-对偶内点法对最严重故障情况进行ATC的计算,解决了ATC计算的耗时问题.算法的有效性通过IEEE30母线系统的仿真得到了验证.     

基于差分进化算法的动态可用输电能力计算研究

基于考虑暂态稳定约束的最优潮流（TSCOPF）建立了动态可用输电能力问题的数学模型。提出了采用差分进化算法（DE）求解考虑暂态稳定约束的可用输电能力（ATC）问题。利用不需要任何惩罚系数的合成适应度函数法处理约束问题。该算法原理简单,受控参数少,实施随机、并行、直接的全局搜索,易于理解和实现,且收敛性好,计算速度快,是一种求解非线性、不可微、多极值和高维的复杂函数的一种有效和鲁棒的方法。以WSCC9节点系统的计算结果为例验证了该方法的有效性和合理性。     

考虑方向性和风险性的大型互联电网可用输电能力快速计算

快速而准确地计算可用输电能力(available transfer capability,ATC),对于大型互联电网的运行与调度具有重要意义。提出一种考虑多方面影响因素的适用于大型互联电网的可用输电能力快速计算方法。该模型采用重复潮流法构建动态ATC的计算框架,通过优化校验过程与自适应步长控制提高了计算速度。文中全面地考虑了包括暂态稳定约束在内的多种动态和静态约束;在分析不同的功率调整过程对计算结果影响的基础上,给出3种具有实际指导意义的功率增长方向及其计算方法;并引入暂态稳定的概率风险评估,间接计及不确定性因素,计算系统承担一定失稳风险时的ATC。所开发软件在实际电网中的应用验证了所提算法的有效性和实用性。     

ATC with ZIP load model – A comprehensive evaluation with third generation FACTS in restructured electricity markets

In this paper, an optimal power flow based approach has been applied for multi-transactions in deregulated environment for ATC determination with third generation FACTS devices. The main contribution of the paper is (i) OPF based approach for evaluation of ATC with multi-transactions, (ii) ATC enhancement with third generation FACTS devices viz. Static Compensator (STATCOM), Static Synchronous Series Compensator (SSSC), and Unified Power Flow Controller (UPFC) for intact and line contingency cases (iii) Impact of ZIP load on ATC determination and comparison of ATC obtained with ZIP load model and constant P,Q load model, (iv) Comparison of ATC obtained with DC/AC-PTDFs based method along with FACTS devices for comparison. The results have been determined for intact and line contingency cases taking simultaneous as well as single transaction cases for IEEE 24 bus RTS.     

ATC enhancement in electricity markets with GUPFC and IPFC – A comparison

Available transfer capability (ATC) needs to be declared well in advance by the system operator to reserve transactions and avoid any congestion in the network. In this paper, an optimal power flow based approach has been utilized for bilateral/multi-transactions deregulated environment to obtain the ATC. The ATC has been obtained with generalized unified power flow controller (GUPFC) and interline power flow controller (IPFC) for intact and line contingency cases. The impact of ZIP load model has been evaluated on the ATC with both the devices. The main contribution of the paper is the comparison of the ATC obtained with. GUPFC and IPFC for intact and contingency cases with constant P,Q load model and ZIP load model. The results have been determined for intact and line contingency cases taking simultaneous as well as single transaction cases. The results obtained are also compared with DC/AC and PTDFs. The proposed method have been applied for IEEE 24 bus RTS.     

基于信息熵的可用输电能力枚举评估方法

大规模电网的互联发展推动了可用输电能力（available transfer capability,ATC）的研究。状态枚举是处理ATC计算中大量不确定性的常规方法。在分析传统ATC枚举评估方法的基础上,在故障筛选环节引入熵权,将视在功率行为指标和电压-无功功率行为指标综合考虑,建立了主、客观相结合的状态排序筛选方法;将最优潮流模型应用到重复潮流法的每次潮流求解中,综合考虑系统的安全性与经济性;为了减少状态筛选带来的偏差,建立了基于最大熵原理的ATC发生概率计算模型,并引入ATC期望值和ATC不足概率作为评估指标。通过IEEE-14节点测试系统的仿真研究,验证了其在状态筛选合理性、计算精度和处理速度上的优势。     

应用粒子群优化算法求解可用输电能力

在电力市场环境下,诸多问题(例如实时电价、网络阻塞等)都需要最优潮流作为理想的工具.本文以最优潮流为基础,应用一种简单有效、且收敛性很好的演化计算算法--粒子群优化算法(PSO)进行可用输电能力(ATC)问题的求解.根据约束条件的越限量大小,动态地调整罚函数,在保证全局搜索能力的基础上改进了收敛速度.应用此算法对IEEE-30节点系统进行了可用输电能力计算,并与传统的最优潮流算法进行了比较,结果表明该算法的有效性,具有实用意义.     

基于直流灵敏度法的节点间可用输电能力计算

设计了基于直流潮流的灵敏度算法,并建立了数学模型;给出了几种灵敏度系数的定义及计算公式,如功率传榆分布系数(PTDF),支路开断分布系数(LODF)和支路开断传榆分布系数(OTDF).文中推导了无开断下、单一支路开断下以厦单一发电机开断下节点间可用输电能力的计算公式,给出了计算流程,利用IEEE与节点例题对该算法进行测试,得到无开断和单一支路开断下的ATC值以及相关的功率分布系数值.本文的研究开发为电网可用输电能力(ATC)的实际应用提供了理论和技术基础.     

Consideration of multiple uncertainties for evaluation of available transfer capability using fuzzy continuation power flow

In today’s electric power industry, accurate and flexible information is needed to provide nondiscriminatory access to all market participants. This paper primarily purports to determine available transfer capability (ATC) based on the fuzzy set theory for continuation power flow (CPF), thereby capturing uncertainty. Assuming that uncertainties involved in the ATC calculation are estimated or measured, a fuzzy model is formulated in which major uncertainty parameters affecting the ATC are regarded as fuzzy variables subject to their possibility distributions. The purpose of this paper is to elaborate main features of the fuzzy continuation power flow (FCPF) algorithm that can handle uncertainties in load parameters and bus injections as well. As such, the robust solution will assist in providing additional information on the actual ability of the network to a system operator. In other respects, it poses a significant influence on the potential curtailment of power trades from which the reinforcement strategy can be set by the system operator. The viability of the proposed method would be verified through a stark contrast with the ones obtained from the conventional CPF and the fuzzy power flow (FPF) in the IEEE-24 RTS bus system and in the IEEE-118 bus system.     

输电系统可用输电能力研究

随着系统互联和电力市场的深入发展,电力系统可用输电能力ATC(Available Transfer Capability)的研究越来越受到人们的关注.本文对已有研究成果进行了综述,介绍了ATC的定义、常用计算方法,特别是针对ATC研究的最新进展,从三个方向介绍了国际上近几年(2002-2004)输电系统ATC研究的成果.最后提出了对今后输电系统ATC研究的展望.     

Available transmission capability-sell firm or interruptible?

Available transfer capability (ATC) is an important parameter for all companies participating in the power transaction activities. One aspect of the ATC analysis relates to the following important questions: what part of the posted ATC should be bought/sold as firm and what as an interruptible (nonfirm) capacity? In the emerging competitive electricity market, this will perhaps be one of the crucial problems faced by the market participants. This problem has not been discussed in the literature yet, and is considered in this paper by calculating the optimal split between firm and interruptible ATC, using a DC load flow model and Monte Carlo optimization approach     

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。     

基于连续潮流的输电网可用输电能力计算

提出一种基于连续潮流的线性迭代法计算输电网可用输电能力ATC(AvailableTransferCa鄄pability),详细推导了该算法的数学模型,并给出计算方法及流程,将算法应用到IEEE-30节点系统,结果表明该方法具有一定的实用性、可靠性和有效性。同时,将基于连续潮流法与直流灵敏度法的计算精度进行比较,结果表明该方法精度高;此外讨论了负荷参数λ取固定增长步长与变增长步长两种情况下的计算精度与计算速度,结果表明两者计算精度差不多,但后者计算速度快一些。