电力系统静态电压稳定域边界近似的空间切向量法

针对电力系统静态电压稳定域边界(staticvoltage stability region boundary,SVSRB)近似解析表达式的构建问题,该文提出一种SVSRB近似的空间切向量法。首先采用SVSRB搜索的预测–校正算法搜索静态电压稳定域(static voltagestabilityregion,SVSR)临界点,然后基于该临界点处空间切向量的空间角与最大空间角阈值的关系,对SVSRB进行初始分段近似,以SVSR临界点到初始近似边界的距离与最大距离误差阈值的关系为依据,对初始近似边界进行二次近似,计及SVSRB曲率的变化,得到更为精确的SVSR分段超平面近似边界,实现SVSRB近似解析表达式的构建,该方法可有效提高SVSRB近似精度,增强电力系统电压稳定的态势感知能力。最后,将所提方法应用于WECC3机9节点测试系统和欧洲电网13659节点测试系统,结果表明,所提方法可有效实现SVSRB精确近似解析表达和准确构建。     

含混合多端直流的电力系统静态电压稳定域构建

针对含混合多端直流输电(Hybrid-MTDC)的交直流系统静态电压稳定域(SVSR)构建难题,提出一种含Hybrid-MTDC的交直流系统静态电压稳定域边界(SVSRB)快速搜索的预测-校正方法。计及多类型换流站的控制策略切换特性和站间控制策略协同,构建含Hybrid-MTDC的交直流系统连续潮流模型,搜索SVSRB上的首个临界点。借助获取的首个临界点信息,根据SVSRB拓扑特性,通过所提预测-校正模型实现含Hybrid-MTDC的交直流系统SVSRB上相邻临界点的快速、准确获取,进而构建出含Hybrid-MTDC的交直流系统SVSR。通过含Hybrid-MTDC的IEEE 5节点和IEEE 118节点测试系统对所提方法进行分析验证,结果表明所提方法可实现含Hybrid-MTDC的交直流系统SVSR高效、准确构建。     

含多端柔性直流的交直流电力系统静态电压稳定域构建方法

针对高比例可再生能源并网给交直流电力系统静态电压稳定评估带来的挑战,提出一种含多端柔性直流(VSC-MTDC)的交直流电力系统静态电压稳定域(SVSR)构建方法.该方法根据含VSC-MTDC的交直流电力系统静态电压稳定域边界(SVSRB)的拓扑特性,计及SVSRB搜索过程中换流站控制策略的转换,构建含VSC-MTDC的...     

基于连续参数追踪的静态电压稳定域边界迁移构建新方法EI北大核心CSCD

静态电压稳定域(static voltage stability region,SVSR)是监控电网电压安全运行的有效手段,其边界的求取是SVSR技术应用的关键。推导了简单系统单机单负荷模型的SVSR解析边界,在此基础上,针对复杂系统静态电压稳定域边界(static voltage stability region boundary,SVSRB)构建问题,提出了计及拓扑相关性的稳定域边界模型,并通过预估-校正方法完成了该模型在连续参数变化下的追踪求解。该方法能够以任一边界点为初值,快速迁移至整个稳定边界,实现了边界求取的"以点带面"。最后通过仿真算例验证了所提方法的准确性和时效性,具有一定的工程价值。     

电力系统静态电压稳定域边界快速搜索的优化模型

电力系统静态电压稳定域(SVSR)是分析、评估含随机性和不确定性因素影响的电力系统静态电压稳定性的重要工具。连续潮流虽可构建高精度的SVSR,但其计算效率低;超平面近似可提高SVSR构建效率,但其构建的SVSR保守性较强。为提升高精度SVSR构建效率,提出一种SVSR边界快速搜索的优化模型。该优化模型基于电力系统SVSR边界拓扑特性,实现高精度SVSR边界的快速搜索。该优化模型首先采用传统优化潮流模型确定初始SVSR边界点,然后以已求SVSR边界点为初始点,采用所提优化模型搜索下一个SVSR边界点,实现SVSR边界上所有SNB点的快速搜索,进而构建出高精度SVSR边界。最后,通过WECC 3机9节点测试系统、IEEE-118节点测试系统和1354节点欧洲大陆互联电网,对该方法的有效性和实用性进行分析和验证,结果表明,该方法可实现高精度SVSR边界的快速搜索。     

基于连续参数追踪的静态电压稳定域边界迁移构建新方法

静态电压稳定域(static voltage stability region,SVSR)是监控电网电压安全运行的有效手段,其边界的求取是SVSR技术应用的关键。推导了简单系统单机单负荷模型的SVSR解析边界,在此基础上,针对复杂系统静态电压稳定域边界(static voltage stability region boundary,SVSRB)构建问题,提出了计及拓扑相关性的稳定域边界模型,并通过预估-校正方法完成了该模型在连续参数变化下的追踪求解。该方法能够以任一边界点为初值,快速迁移至整个稳定边界,实现了边界求取的"以点带面"。最后通过仿真算例验证了所提方法的准确性和时效性,具有一定的工程价值。     

基于预处理BICGSTAB法的电力系统潮流并行计算方法

为实现大规模电力系统潮流的准确、快速求解,以非精确牛顿法为基础,提出一种基于CPU-GPU异构平台的电力系统潮流并行计算方法。修正方程组的求解是牛拉法潮流计算中最为耗时的部分,提升修正方程组的求解效率可有效提升潮流计算效率。为此,根据雅可比矩阵的不对称不定性,采用稳定双正交共轭梯度(bi-conjugate gradient stabilized, BICGSTAB)法进行修正方程组的求解。进一步,为改善BICGSTAB法的收敛性,根据雅可比矩阵的稀疏性和类对角占优性,提出一种改进PPAT(Preconditioner with sparsity Pattern of AT, PPAT)预处理器和改进Jacobi预处理器相结合的两阶段预处理方法,并对雅可比矩阵进行预处理,提升BICGSTAB法的收敛性能。然后,将上述潮流算法移植到CPU-GPU异构平台,实现电力系统潮流的并行求解。最后,通过不同测试系统算例对所提方法进行验证、分析。结果表明,所提潮流并行计算方法可实现电力系统潮流的准确、快速求解。     

基于拉格朗日乘子的电力系统安全域边界通用搜索方法

为提升电力系统安全域(security region,SR)的构建效率,提出一种基于拉格朗日乘子(Lagrangemultiplier,LM)的电力系统安全域边界(security region boundary,SRB)通用搜索方法。首先,根据电力系统静态安全性问题是由数量有限的关键支路和节点主导的特点,将电力系统高维空间安全域进行降维化简,进而构建降维后的电力系统安全域临界点通用搜索优化模型;然后,引入拉格朗日乘子法建立安全域临界点优化模型以直接搜索SR临界点,克服最优潮流(optional power flow,OPF)法的复杂迭代寻优过程;进一步,根据SRB上相邻临界点在有限邻域内这一特性,通过边界追踪法获取SR临界点集合,提高SRB构建效率;最后,通过IEEE-14节点测试系统和欧洲电网9241节点测试系统对所提方法进行分析、验证。结果表明所提基于拉格朗日乘子的电力系统SRB通用搜索方法可实现电力系统SRB的准确、快递构建,增强电力系统静态安全性的在线评估和监控能力。     

基于扩展方程法的电力系统双参数分岔边界的计算

通过对电力系统某些模型的研究,发现系统在鞍结分岔(SNB)前会经历Hopf分岔(HB)的失稳,采用Hopf分岔理论研究电力系统的稳定运行问题,能够比较全面地考虑非线性系统的非线性性态,深入揭示系统失稳的机理。然而以往的间接法在计算Hopf分岔点时,每次改变参数都要计算系统雅可比(Jacob ian)矩阵的特征值并判断是否出现一对实部为零的共轭虚根,导致计算量较大。而直接法对初值的要求比较严格。文中引入双参数构造系统的扩展方程求解SNB分岔曲线,并寻找系统的高阶分岔点TB点,由于TB点是SNB曲线与HB曲线的交点,以该点为初始值,采用扩展方程可以直接求解双参数下的Hopf分岔曲线,进而得到系统在双参数下的分岔边界。     

静态电压稳定域局部边界的快速搜索新方法

可再生能源的波动性、随机性和需求响应的不确定性对电力系统的静态电压稳定评估带来全新挑战,静态电压稳定域(static voltage stability region,SVSR)是分析和评估含随机性和不确定性因素影响的电力系统电压稳定性的重要工具。传统基于连续潮流的SVSR构建方法虽可保证构建精度,但计算效率较低。为提升高精度SVSR的构建效率,提出一种快速搜索SVSR边界的新方法。该方法基于SVSR边界的拓扑特性,根据SVSR边界上相邻临界点之间的关联关系,构造SVSR边界快速搜索的通用数学模型。针对该模型,首先采用连续潮流确定初始SVSR边界点,然后采用预测–校正方法求解所提模型,实现SVSR边界上所有边界点的快速搜索,进而构建出SVSR边界。最后,通过WSCC 3机9节点系统和IEEE-300节点系统对所提方法的正确性和有效性进行校验,结果表明,所提方法可实现高精度SVSR边界的快速搜索。