N-1静态安全潮流约束下的输电断面有功潮流控制

运用支路开断分布系数和直流潮流分析了输电断面的N-1静态安全有功潮流约束.根据断面有功潮流与N-1状态下支路潮流的关系,提出了衡量断面潮流控制合理性的原则.研究表明,断面有功潮流与N-1状态下支路潮流的关系随系统的发电模式以及负荷模式的变化而改变,从而导致了通过控制断面潮流来满足电网的N-1静态安全约束必然趋于保守,而直接运用线路开断后的计算潮流值进行N-1静态安全潮流分析将会显著提高输电断面的功率输送能力.     

基于N-1原则的输电断面传送功率能力分析

输电断面传送功率能力分析是电力系统的一个重要研究课题,文中依据电网分析中广泛采用的N-1原则,研究了输电断面潮流在N-1静态安全约束下的传输功率能力,建立了断面传输功率约束的详细数学模型以及基于直流潮流的简化模型并给出了求解方法,特别针对复杂大规模互联电网建立了交流潮流与有功功率约束相结合的实用模型,并给出了以电力系统分析综合程序(PSASP)和用户程序接口(UPI)为计算工具的算法.通过实际系统中的算例表明,该方法简捷、可靠,能够满足实际电网分析计算需要,具有实用价值.     

输电断面潮流的N-1静态安全约束

就电网运行中广泛采用的N-1原则,建立了输电断面潮流静态安全约束的非线性优化数学模型并给出了迭代求解算法。针对复杂大规模互联电网建立了基于直流潮流的简化模型。考虑了运行方式变化对断面潮流传送能力的影响,提出将运行方式划分为发电模式和负荷模式分别进行分析。运用典型模式方法分析负荷变化对潮流约束的影响,解决了负荷变化规律难以模拟的问题．而发电模式的变化应依据实际系统电源的最大、最小方式确定。算例表明,所提出的方法简捷可靠,能够满足实际电网运行需要。     

宁夏电网220kV送受电断面控制策略研究

针对电网运行中采取控制输电断面总潮流的方法来确保断面满足N-1原则,不能充分发挥输电断面的输电能力的问题,通过分析完全断面控制策略、不完全断面控制策略和基于支路开断分布系数的控制策略的潮流约束方程,证明了完全断面控制策略或不完全断面控制策略均偏保守,不能完全发挥输电通道的输电能力,而基于支路开断分布系数的控制方法能够最大限度发挥输电断面的功率交换能力。计算结果表明:当节点对断面中各支路的分布系数差别较大时,基于支路开断分布系数的控制方法能够大幅提高断面输电能力。     

基于最大流最小割的电网静态安全关键断面辨识方法

提出了一种基于最大流最小割定理的关键输电断面识别方法。算法考虑电网潮流分布及载流能力,转化为有向加权图扫描求解最小割。构建搜索树存储结果,并根据网络分割搜索输电断面,可以快速准确地辨识出全部存在“N-1”、“N-2”过载风险,且具有明确割集特征的输电断面;基于功率转移因子可快速计算输电断面静态安全功率极限。在新英格兰39节点电力系统和IEEE300节点算例中验证了提出方法的准确性。     

输电断面潮流的暂态稳定约束

为了电网实时运行监视和电网运行人员掌握方便,控制一组联络线有功潮流和不越限的策略在实际电网运行中被普遍采用,对电网中各输电断面进行暂态稳定分析计算是电网运行方式工作中的一项重要内容。针对输电断面潮流的暂态稳定约束问题,提出了基于运行模式的分析方法。分析表明,运用模式分析方法求解该问题,不需要人为多次调整机组出力,计算更简捷、准确。     

基于最优潮流并计及静态电压稳定性约束的区域间可用输电能力计算

可用输电能力(ATC)是衡量电力系统在安全稳定运行的前提下区域间功率交换能力的指标。文中基于最优潮流(OPF)方法，建立起符合电力市场交易机制的ATC计算模型，其中考虑到输电线路故障对系统静态电压稳定性的影响，加入线路N-1故障时广义参数化形式的潮流方程及相应的不等式约束条件，使系统在故障时仍有负荷裕度，以保持电压稳定；以支路功率和系统负荷裕度之间的灵敏度指标进行预想故障选择，并用原对偶内点法计算得到输电线路N-1安全约束下的区域间可用输电能力。IEEE30和IEEE118节点系统算例表明该模型和算法的正确性与有效性。     

基于灵敏度及粒子群算法的输电断面功率越限控制方法对比研究

针对电力系统运行过程中由于负荷过重或支路开断引起输电断面内部线路可能出现越限的实际问题,研究了有功潮流灵敏度(节点注入有功功率对线路有功功率的灵敏度)和综合灵敏度(考虑各输电断面内部线路有功越限权重时,节点注入有功功率对输电断面有功功率的灵敏度)的计算方法。分析了粒子群优化算法,选取断面处实际功率与目标功率值的偏差为目标函数,得到发电机组出力进行断面越限控制。利用IEEE39网络模型,采用AP聚类算法进行网络的分区及输电断面的识别,对上述两种方法进行了对比分析,验证了两者均可应用于越限控制过程中。     

电力市场日前N-1安全校正模型及算法

在电力市场环境下,系统的运行方式多变,发生输电安全阻塞的概率大为增加.针对当前具有合同电力与竞价电力的电力市场运行特点,提出了一种日前N-1安全校正的数学模型及算法.模型中以电厂与负荷的调整费用最小为目标函数,以线路在正常网络与N-1故障网络下线路潮流与断面潮流不越界及机组满足爬坡功率为约束条件.在目标函数中将发电功率中的竞价电力与合同电力分开,负荷功率中的可切除非重要负荷与重要负荷分开,对于不同类型的发电功率与负荷功率赋予不同的权重;在构造线路约束集时,采用实用的有效约束集方法减少约束线路数.省级电网算例验证了所提算法的正确性和有效性.     

南方电网交流输电断面极限控制难点与对策

分析显示,影响南方电网交流输电断面极限控制的主要因素包括负荷及频率波动、直流功率偏离、贵州500kV交流出口潮流特殊性,以及存在着临时电力交易等;据此提出了保证裕度、自动调整直流功率、建立临时交易支持系统以及研究考虑断面约束的AGC控制策略等几种避免交流断面越极限运行的措施,帮助调度运行人员将稳定断面有功功率控制在极限内,保证电网安全稳定运行。     

热稳定约束下断面输电极限分析方法

针对N-1热稳定问题,应用电力系统商业软件BPA和灵敏度分析方法决定送、受端发电机机组的调整顺序,提出了一种考虑N-1热稳定约束的断面输电极限分析方法。应用该方法对广东电网2006年4种典型运行方式的热稳定问题进行了分析计算,发现了广东电网的热稳定薄弱环节,分析了广东电网主要供电断面热稳定约束下的输电极限。分析结果表明,该方法快速、准确,且适用于实际工程。     

联络线随机功率波动对其输电能力影响的分析方法

目前中国华北—华中特高压同步电网正常运行时,特高压联络线上经常会出现较大幅度的随机功率波动现象,有可能对联络线的传输能力造成不良影响。针对这一实际问题,文中在分析特高压联络线随机功率波动的波形、周期、幅值等特性基础上,提出了一种可以定量分析联络线随机功率波动对其输电能力影响的准稳态分析方法。该方法通过在负荷上叠加功率波动来模拟产生特高压联络线功率波动,从而可以计算出联络线功率波动和输电能力之间的定量关系。利用该方法分析了特高压联络线上功率波动对考虑暂态稳定限制时联络线输电能力的影响,研究结果可为特高压同步电网的安全运行提供理论参考。     

电网断面潮流在线监测系统

结合电网断面的运行特点提取了决定断面运行方式的关键因素，建立了断面运行方式定义规则库并提出了断面运行方式判别模型。在与EMS的数据接口设计中，对断面潮流监测流程进行了优化。在此基础上开发的电网断面潮流在线监测系统具有断面运行方式规则库定义、线路运行状态监测及断面潮流监测等功能，还可提供断面潮流超限记录的统计分析报表。应用结果表明，该系统为电网安全运行提供了有效的监测和分析方法。     

考虑暂稳约束下含TCSC联络线的传输能力

可控串补(TCSC)通过改变线路电抗值即改变网络结构来实现对系统的控制.随着现代电力系统的发展,系统规模越来越大、电压等级越来越高,电网输送能力赶不上负荷的需求、而电力市场化运营又需要系统采用更多的控制手段,在输电电网中应用TCSC来增加输电能力、控制系统潮流、提高系统稳定性显得尤为迫切.文中研究输电线路安装了TCSC...     

捕捉失步断面的实现方案及其仿真

目前国内外的失步解列装置基本上是基于装置安装处的本地电气量去判断系统的失步特征,因而难以确定失步中心真正所在的失步断面联络线。系统失步后,周期积分无功总是倾向于流入失步中心所在的断面之中。随着光纤通信系统在现代电网中的广泛应用,文中提出了一种基于光纤互(纵)联,通过对系统双(多)端电气量的测量去寻找失步断面的新型失步解列方案。该方案通过对联络线双端电气量的采集,计算出发生有功过零的联络线上有功过零两次期间的瞬时无功积分值,并基于光纤通信系统寻找到联络线上计算出的无功积分值呈现出由两端流入的联络线即为失步断面联络线。通过对全网解列装置的振荡周期次数动作整定值的统一,实现同时断开失步机群间的电气联系,从而平息失步系统的振荡,防止事故扩大。该方案易于在工程中应用,可实现合理与有计划的解列。基于仿真研究验证了该方案的有效可实现性和优越性。     

基于输配全局的城市电网供电能力研究

提出一种基于输配全局的城市电网供电能力分析模型。采用基于直流潮流的线性规划模型对城市电网输电网络供电能力进行求解并将其作为系统上层约束;将传统配电网模型细化至中压馈线,分别构建高、中压配电网供电能力模型;计算N-1安全约束下高压配电线路、中压配电变压器及中压配电线路在不同转供方式下对应的最大供电能力,选取其中最小值作为系统最大供电能力。算例结果表明：基于输配全局的分析方法可以有效量化输电网对城市电网供电能力的影响,同时根据不同转供方式下的供电能力差异能够直观地对变压器故障情况下的负荷转移方式做出选择,验证了所提模型的有效性。     

计及主变过载和联络容量约束的配电系统供电能力计算方法

针对基于主变互联和N-1准则的配电系统供电能力计算方法未能计及联络容量与主变短时过载的问题,提出解决方案并构建完善的配电系统供电能力计算方法。一方面通过建立联络约束矩阵来适应变电站间联络线容量较大的差异性;另一方面,定义虚拟联络矩阵来描述因主变短时过载而产生的负荷二次转带过程,在此基础上,建立负荷综合转移矩阵。最后将上述2项改进引入到基于主变互联和N-1准则的配电系统供电能力计算方法之中,形成考虑实际配电系统运行状况的配电系统供电能力计算方法。通过某实际配电网的供电能力分析,验证所提出方法的有效性。     

以直流联络线运行方式优化提升新能源消纳能力的新模式

在大规模新能源接入的互联电网中,充分利用直流联络线的调整能力,将极大地促进更大空间范围内的新能源消纳。为此,文中提出了一种以直流联络线运行方式优化提升新能源消纳能力的新模式。该模式将联络线交换功率作为可优化的资源,在满足联络线功率调整各种特性要求的前提下,通过联络线功率的调整促进互联电网的新能源消纳。建立了直流联络线运行优化的数学模型,考虑了联络线功率调整的各类约束条件,包括日交换电量不变、联络线功率曲线阶梯化、短时间内不得反方向调节等。基于国内某跨区直流输电通道的实际运行数据开展了算例分析,计算结果表明了所提出模式的有效性。