基于变步融合策略求取电压稳定临界参数的研究

针对电压稳定临界参数的求取方法,以负荷导纳模型方法为基础构建了一种基于变步融合策略求取静态电压稳定临界点处参数的新方法,该策略融合了动态步进性与异步连续性两个进程.动态步进性进程体现为快速计算功率极大值点,即在增加负荷过程中跟踪计算戴维南等值阻抗,并将研究节点当前运行状态点的戴维南等值阻抗对应的导纳值作为下一状态点的负荷导纳值进行下一次计算,故可由初始状态快速、不等步地过渡到最接近临界点的功率极大值点;异步连续性进程体现为由不等步长向等步长方式的过渡且以等步长方式准确求取临界参数,即从功率极大值点开始,利用等步长增或减负荷导纳值的方式计算准确电压稳定临界参数.基于二者有效衔接,提出方向判断系数(Directional Determination Factor,DDF),从而使计算速度和精度得到了有机协调.算例IEEE30、IEEE118验证了该变步融合策略的有效性和正确性,可为研究实时在线电压稳定分析提供一种新的数据参考.     

基于变步融合策略求取电压稳定临界参数的研究

针对电压稳定临界参数的求取方法,以负荷导纳模型方法为基础构建了一种基于变步融合策略求取静态电压稳定临界点处参数的新方法,该策略融合了动态步进性与异步连续性两个进程。动态步进性进程体现为快速计算功率极大值点,即在增加负荷过程中跟踪计算戴维南等值阻抗,并将研究节点当前运行状态点的戴维南等值阻抗对应的导纳值作为下一状态点的负荷导纳值进行下一次计算,故可由初始状态快速、不等步地过渡到最接近临界点的功率极大值点;异步连续性进程体现为由不等步长向等步长方式的过渡且以等步长方式准确求取临界参数,即从功率极大值点开始,利用等步长增或减负荷导纳值的方式计算准确电压稳定临界参数。基于二者有效衔接,提出方向判断系数(Directional Determination Factor, DDF),从而使计算速度和精度得到了有机协调。算例IEEE30、IEEE118验证了该变步融合策略的有效性和正确性,可为研究实时在线电压稳定分析提供一种新的数据参考。     

考虑负荷静态电压特性的重负荷节点静态电压稳定分析

首先从理论上论述了负荷静态电压特性对静态电压稳定的影响作用.在功率供求关系紧张状态下,电压稳定临界区域电压陡降时负荷静态电压特性影响显著,应计及阻抗负荷和恒电流负荷对静态电压稳定的作用,使用综合负荷进行计算.同时,接近分岔点时采用负荷导纳描述负荷功率需求,使用负荷导纳模型法计算电压稳定极限值及PV曲线下半部分的值.对IEEE30节点系统进行仿真计算分析,结果证明了所提出方法的有效性,同时快速性和精确性得到了保证.     

考虑负荷静态电压特性的重负荷节点静态电压稳定分析

首先从理论上论述了负荷静态电压特性对静态电压稳定的影响作用。在功率供求关系紧张状态下,电压稳定临界区域电压陡降时负荷静态电压特性影响显著,应计及阻抗负荷和恒电流负荷对静态电压稳定的作用,使用综合负荷进行计算。同时,接近分岔点时采用负荷导纳描述负荷功率需求,使用负荷导纳模型法计算电压稳定极限值及PV曲线下半部分的值。对IEEE30节点系统进行仿真计算分析,结果证明了所提出方法的有效性,同时快速性和精确性得到了保证。     

基于PSASP/UPI节点PV曲线的快速求取

提出了一种将负荷导纳模型法和《电力系统分析综合程序》用户程序接口（PSASP／UPI）相结合,快速求取系统静态电压稳定极限及节点P-V曲线的方法。用C＋＋语言编写负荷导纳模型法的用户程序（UP）,通过接口传递数据,使PSASP／UPI环境下的潮流（LF）计算模块和该用户程序交替求解,准确计算出系统各负荷节点临界电压值和有功裕度,得到较完整的P-V曲线。该方法很好地解决了常规潮流计算在临界点收敛困难的问题,并大大提高了计算速度和精度。通过山西长治地区电网的实例验证,该方法可以有效应用于实际系统节点电压稳定状况的分析,且易于程序实现。     

静态电压崩溃点的实用解法

提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度.在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到一临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点.最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性.     

计及负荷特性的电压稳定安全指标快速计算

本文提出了计算电力系统电压稳定安全指标的新算法，该算法计及了负荷特性的影响，采用参数随运行状态变化的负荷模型，以负荷中动态荷部分的有功功率最大作为临界点判据，并在网络求解中负荷采用导纳模型来克服临界点附近潮流收敛的困难。本文还给出了７节点系统和３１节点系统的算例。     

一种求取静态电压稳定裕度的新方法

通过分析简单交流支路的功率负荷能力,提出了求取静态电压稳定临界点的新算法.在确定临界电压崩溃点的基础上,通过比较不同的计算裕度指标的方式,提出采用复功率差值的模来表示静态电压稳定裕度是比较合理的.本文还给出了IEEE 5 节点系统的算例.     

静态电压崩溃点的实用解法

提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度。在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点。最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性。     

基于阻抗动态步进的PVZ曲线快速求解

提出了一种基于阻抗动态步进的PVZ曲线快速求解方法。该方法以负荷节点的阻抗为步进变量，利用改进的节点附加注入法并通过对负荷阻抗摄动的方式快速求取某一状态点下的戴维南等值参数，进而由此获得下一曲线点的负荷阻抗。该方法提供的算法全过程只需要在主循环之前进行一次性的矩阵消去运算，其计算量较小，速度较快；同时，该方法求得的负荷阻抗步进量具有动态变化特性，并且求得的曲线点还可能具有分布于曲线临界点两侧的特性。这些特性允许算法可以根据需要求得尽可能多的曲线点，从而有助于提高曲线及其临界点的逼近精度。最后，通过算例验证了所提方法在计算效率和逼近精度方面的良好品性，它为在线实时评估电力系统的静态电压稳定性提供了有效的分析工具。     

支路故障后静态电压稳定裕度的估算

提出一种支路故障后静态电压稳定裕度的估算方法。该法先通过2阶灵敏度法对支路故障后电压稳定临界点处的状态变量进行预估,并通过预估的状态变量求出故障后电压稳定临界点处的注入功率;然后将该注入功率等效成正常条件下初始运行点处注入功率的变化量,并根据该等效的变化量来预估故障后负荷裕度的变化,避免了因负荷裕度对支路导纳线性灵敏度差而导致预估精度不高的缺点;最后在IEEE14和30节点系统上验证了所提方法的有效性。     

基于自适应幂级数初始点的电力系统全纯嵌入潮流并行计算

在利用全纯嵌入潮流计算方法求解电力系统潮流时,若平启动的电压幂级数初始点远离系统潮流解实际值,则易导致计算量增大,且在求解各节点电压的过程中,传统基于中央处理器(CPU)串行计算架构的计算耗时较长。提出一种基于自适应幂级数初始点的全纯嵌入潮流并行计算方法。根据系统节点导纳矩阵和平衡节点电压自适应调整系统全纯嵌入潮流的幂级数初始点,构建基于自适应幂级数初始点的全纯嵌入潮流计算模型,以加快电压幂级数的收敛。借助多核CPU计算平台实现各节点电压Padé近似的并行化,以提高系统潮流方程的求解效率。不同规模测试系统的仿真结果表明,所提方法可实现电力系统全纯嵌入潮流的高效、准确求解。     

N-1故障状态下电力系统静态电压稳定极限的快速计算

为了快速计算电力系统支路故障状态下的静态电压稳定临界点,提出了一种基于泰勒级数的计算方法。以支路导纳系数为参数,通过求解原系统的静态电压稳定临界点对故障支路导纳系数的1至n阶导数,用泰勒级数法逼近电压崩溃点,从而快速求解出N-1故障情况下电压稳定临界点的精确解。采用该方法对IEEE 30及118母线系统进行验证,结果表明该方法能快速、精确地求得故障状态下的静态电压稳定临界点。     

地区电网N-1校验中小干扰稳定的快速估算

针对电力系统N-1校验中小干扰稳定分析计算需求较大的现状,尝试一种可用于地区电网在线分析的快速算法。将表征系统稳定性的特征根表达为支路参数的非线性函数,并由泰勒展开式近似估算任一支路开断后的特征根变化量指标,依据指标选取需准确计算的开断支路集,并准确计算。以特征根对导纳系数的灵敏度代替对实际导纳的灵敏度,简化了计算。所提算法能够通过一次完整的特征根灵敏度计算得到所有N-1下的指标。所提算法在2个算例系统上进行了试算和分析。     

超高压电网无功平衡实用计算

介绍了以直流潮流为基础,结合最优无功补偿理论的超高压电网无功平衡计划实用计算方法.该方法根据电网有功日负荷预测值,按照实际的电网拓扑结构和运行方式,首先计算线路和变压器等电网元件的等值电、路参数,生成导纳矩阵,通过直流潮流计算支路有功潮流和无功损耗,然后按照无功分点在线路中点的优化理论,快速优化各节点无功补偿量.算例表明,该实用算法可避免重复迭代和潮流不收敛问题.     

考虑线路有功传输约束的静态电压稳定分析

在求解电压稳定临界点的过程中,考虑了线路有功传输的系统静态安全运行约束,将电压稳定临界点的求取转变为非线性规划问题,建立以求解负荷裕度为目标函数的数学模型。采用对初值要求不高的非线性原对偶内点法求解已知负荷增长方向上的电压稳定临界点,该方法能够考虑各种等式和不等式约束条件,具有较强的鲁棒性。比较了考虑线路有功传输约束与不考虑约束两种情况下的支路功率,找到其中的薄弱支路。最后通过IEEE-30节点系统的仿真计算,验证了该模型及算法的有效性。     

三相电压型PWM整流器不平衡控制虚拟导纳法

输入电压不平衡会导致三相电压型PWM整流器谐波增加、损耗增大,严重时可以烧坏整流器。针对传统的解决方案结构较复杂、运算量大,提出虚拟导纳控制法。根据三相电压型PWM整流器不平衡时瞬时功率平衡理论,找到虚拟导纳这一核心控制量,引入可实现电流无静差控制的广义积分器,形成两相静止坐标系下电流控制简化方法,由此设计了虚拟导纳控制系统。通过Matlab仿真和实验验证表明该控制方法不仅性能稳定,实现三相电压不平衡时电压无波纹控制和实时可控的功率因数,而且不需要对正负序电流进行独立检测,提高了系统的快速性。引入的广义积分器具有的简单离散迭代算法也大幅减少了计算量。     

直接计算静态电压稳定临界点的新方法

提出一种降阶求解静态电压稳定临界点的新技术。其特点是原直接法的(2n 1)维牛顿迭代方程组可降阶为(n 1) 维线性方程组求解。与解高维方程的传统直接法相比该方法计算量小、易于采用稀疏技术实现,适合于大规模电力系统电压稳定临界点的在线求解。另外,还提出一种利用负荷参数的二阶导数进行临界点预测的新方法,解决了直接法各状态变量及右特征向量的初值难于确定的问题。在 1000母线系统上的计算表明该文方法具有良好的收敛性。