基于有向分层模型的配电网故障区域判断改进矩阵算法

为了更好的进行配电网故障区域的诊断,基于配电网的有向分层模型,提出了一种配电网故障区域判断的新方法。首先根据配电网的有向分层模型,建立配电网的网络描述矩阵D。根据FTU得到的故障过流及方向信息,并加入到网络描述矩阵D的相应位置形成故障判断矩阵DP,根据DP中相应元素的值就可以完成对最小配电区域故障的查找。该方法无需进行矩阵相乘的繁琐运算。可以快速,准确的查找到故障区域。     

基于有向分层模型的配电网故障区域判断改进矩阵算法

为了更好的进行配电网故障区域的诊断,基于配电网的有向分层模型,提出了一种配电网故障区域判断的新方法.首先根据配电网的有向分层模型建立配电网的网络描述矩阵D.根据FTU得到的故障过流及方向信息,并加入到网络描述矩阵D的相应住王形成故障判断矩阵Dp,根据Dp中相应元素的值就可以完成对最小配电区域故障的查找.该方法无需进行矩阵相乘的繁琐运算,可以快速、准确地查找到故障区域.     

GPU并行的电力系统连锁故障快速仿真算法

针对各类极端灾害频发、电力系统发生大停电的风险问题,该文研究了电力系统连锁故障的演变路径,对降低停电损失、提高灾后恢复能力具有重要意义。基于仿真模拟,以极端灾害导致的故障元件作为初始故障集,利用GPU并行静态安全分析,获取初始故障发生后系统的下层风险元件;利用GPU并行潮流计算模块对严重故障集进行交流潮流分析,计算线路故障的负载率、耦合指标、潮流波动指标和电压越限情况等关联性指标,判断出最严重的故障情况作为下级故障元件,当电压指标越限时采用最优潮流并行模块计算最小切负荷;根据故障链结束判据终止计算,得到初始故障集下的连锁故障演变路径。通过39节点系统算例进行分析和验证,说明了算法的有效性和加速效果。     

配电网故障区间判断的通用矩阵算法

根据配电网的各种故障情况提出了一种分区分层判断故障的通用矩阵算法。首先采用分区的思想以常开型联络开关为界将配电网络分成许多小区,根据故障信息粗略判断出发生故障的小区。充分利用配电网的结构特点,在馈线终端单元（FTU）装置中设置三种工作模式。针对发生故障的小区形成网络描述矩阵,根据不同工作模式下的故障信息对网络描述矩阵进行修正形成故障判断矩阵,根据故障判断矩阵中的元素特征就可判断故障发生区间。此算法能够解决像馈线末端故障、环网故障、多电源环网多重故障这些在其它算法中不能全部解决的问题,而且计算量小。     

配电网故障区间判断的通用矩阵算法

根据配电网的各种故障情况提出了一种分区分层判断故障的通用矩阵算法.首先采用分区的思想以常开型联络开关为界将配电网络分成许多小区,根据故障信息粗略判断出发生故障的小区.充分利用配电网的结构特点,在馈线终端单元(FTU)装置中设置三种工作模式.针对发生故障的小区形成网络描述矩阵,根据不同工作模式下的故障信息对网络描述矩阵进行修正形成故障判断矩阵,根据故障判断矩阵中的元素特征就可判断故障发生区间.此算法能够解决像馈线末端故障、环网故障、多电源环网多重故障这些在其它算法中不能全部解决的问题,而且计算量小.     

考虑支路随机断线的概率潮流方法及应用

采用交流概率潮流方法,综合考虑负荷的随机波动、发电机的随机停运以及支路的随机故障对系统潮流的影响,并应用于系统的静态安全分析。为提高计算效率,采用线性化的潮流方程,并利用潮流计算中的灵敏度矩阵,在网络的相应节点上引入随机补偿功率来模拟支路的随机开断,结合半不变量和Gram-Charlier级数展开的方法来求取各节点电压和各支路潮流的概率分布,避免了复杂的卷积运算。同时采用故障排序技术,根据预想事故严重程度的顺序对各支路进行随机开断分析,减少了计算量。分别采用IEEE30节点系统和IEEE118节点系统进行概率潮流分析,得到系统静态安全评估的概率指标,并与蒙特卡罗法进行比较,验证了该方法的快速性和准确性。     

考虑支路随机断线的概率潮流方法及应用

采用交流概率潮流方法,综合考虑负荷的随机波动、发电机的随机停运以及支路的随机故障对系统潮流的影响,并应用于系统的静态安全分析.为提高计算效率,采用线性化的潮流方程,并利用潮流计算中的灵敏度矩阵,在网络的相应节点上引入随机补偿功率来模拟支路的随机开断,结合半不变量和Gram-Charlier级数展开的方法来求取各节点电压和各支路潮流的概率分布,避免了复杂的卷积运算.同时采用故障排序技术,根据预想事故严重程度的顺序对各支路进行随机开断分析,减少了计算量.分别采用IEEE30节点系统和IEEE118节点系统进行概率潮流分析,得到系统静态安全评估的概率指标,并与蒙特卡罗法进行比较,验证了该方法的快速性和准确性.     

基于潮流转移识别的电力系统连锁故障风险评估模型

在元件停运概率历史统计值的基础上,综合考虑潮流因素的影响,给出了元件停运概率曲线,并采用严重度指标从系统静态安全的角度评估了连锁故障的后果。为了缩小安全分析的范围,根据实时网络拓扑结构建立相应的矩阵,经过矩阵运算,得到过载支路对应的并行断面;利用动态解耦潮流算法计算并行断面内支路的潮流,将潮流增加较大的支路作为下一故障环节的备选支路集。最后以IEEE39节点系统为对象进行仿真,验证了此方法的可行性与有效性。     

考虑新能源发电不确定性的静态电压稳定故障筛选与排序方法

为了有效地分析电力系统设备故障和新能源发电不确定性对系统静态电压稳定的影响,提出了一种考虑新能源发电不确定性的静态电压稳定故障筛选与排序方法。假设各新能源发电出力为均值,建立N-1故障场景下确定性的电压稳定临界点模型,根据所得的故障后负荷裕度筛选得到严重故障集。考虑风电和光伏发电的随机分布,建立故障场景下的电压稳定概率评估模型,采用随机响应面法求解获得故障场景的负荷裕度累积概率分布。根据负荷裕度累积概率分布,设计了2种故障后系统电压稳定性的排序指标,确定严重故障集的排序。IEEE 118节点标准系统的计算结果表明,所提故障筛选与排序方法是有效的,可以甄别和排序各故障场景下系统的概率静态电压稳定性;根据故障排序结果构建的电力系统概率电压稳定域有助于对概率稳定边界的分析和研究。     

计及源-荷功率波动性的静态电压稳定故障快速筛选和排序方法

为有效分析新能源发电与负荷的随机波动下设备故障对电压稳定性的影响,基于局部电压稳定指标(L指标)提出了一种计及源-荷功率波动性的静态电压稳定故障快速筛选和排序方法。首先,推导了L指标及其变量的全微分方程,进而给出了系统网络拓扑结构和节点注入功率变化时L指标的线性化计算公式;其次,选取基准运行方式进行潮流计算获得初始状态值,并提出采用带校正的线性化方法计算各预想事故下的L指标进而筛选得到严重故障集;然后,结合新能源与负荷功率曲线值与基准运行点的偏差,计算严重故障集内的L指标并进行故障的时段排序;最后,综合比较时序分析结果得到最终的故障排序。算例结果验证了所提方法的可行性和有效性,与现有方法相比可以在保证故障排序结果准确度前提下显著提升计算效率,对含新能源电力系统静态电压稳定故障快速筛选和排序具有一定参考和借鉴意义。     

基于过载影响因子的N-2故障快速筛选和排序方法

为了保证大规模互联电网的安全和稳定运行,需要研究适用于继电保护元件动作特性分析和评估的初始故障筛选和排序方法。以N-2故障为分析目标,提出了一种基于过载影响因子的快速故障筛选和排序方法。根据所定义的过载影响因子,将所有待分析故障分成两类并行扫描然后求取并集,再结合行为指标所表征的严重程度对所筛选处的故障进行排序。算例结果表明,所提方法能有效缩小N-2故障集规模,不仅能节省较多计算量,还可避免排序指标固有的片面性及不确定性。     

电力系统静态安全混合控制方法

提出一种将预防控制和校正控制相协调的电力系统静态安全混合控制方法。预防控制模块中,利用风险指标确定进入预防控制模块的预想故障集,该风险指标考虑了预想故障发生的概率及其严重性,采用连续线性规划技术求解考虑多预想故障的静态安全预防控制策略。校正控制模块中,首先判断系统静态安全裕度是否满足要求,并考虑风电/光伏的随机波动特性,针对不安全故障分别制定校正控制策略。所提方法通过系统风险指标协调预防控制和校正控制中考虑的预想故障集,从而将预防控制和校正控制相互协调,以获得安全性和经济性均满足系统需求的静态安全控制策略。以我国某682节点系统的算例验证了所提方法的有效性。     

计及风功率波动的交直流系统区间最优潮流计算及直流潮流控制器的配置

为描述风功率波动等电力系统运行参数的不确定性对系统的影响,掌握系统的区间潮流分布,提出一种基于区间和仿射算术的含直流潮流控制器(DC power flow controller,DCPFC)的交直流混合系统区间最优潮流计算方法。首先,合理利用区间和仿射算术建立区间潮流模型,采用静态安全指标(static security performance index,V_SSPI)灵敏度计算方法确定了DCPFC在直流电网中的最佳配置位置,进而建立了含DCPFC的区间潮流优化数学模型,将系统的新能源发电出力等不确定量表达为区间变量,兼顾系统的网络损耗和静态安全性,运用基于精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行模型求解,得到在空间中均匀分布的Pareto最优解集。最后,利用MATLAB仿真算例验证了该方法在计及风功率波动的同时,能够使系统的网络损耗和静态安全指标趋于最优。     

最小断点集的简化计算与组数扩充

为简化最小断点集的计算,通过割节点对电网进行分割。在每个子网中,根据主后备保护配合关系,形成了保护配合矩阵,并对矩阵进行化简以降低保护配合矩阵的维数,通过动态调整保护配合矩阵得到子网的最小断点集。将最小断点集的分布规律引入到计算过程中,扩充最小断点集的组数。算法在降低计算量的同时可得到多组最小断点集。通过算例验证了所提出方法的简易性和实用性。     

基于不确定型AHP的电力光缆线路模糊综合评估

为了更好地将专家经验与定量计算相结合,合理地处理电力光缆线路可靠性评估指标存在的不确定性以及专家判断的模糊性,引入了不确定型层次分析法(AHP)对电力光缆线路进行模糊综合评估。根据多位专家确定的区间判断矩阵,采用群判断、集值统计与重心决策理论相结合的方法来求解区间权重的最优值,依据隶属度函数对指标评语进行模糊化处理并构建矩阵,最后应用模糊综合评估技术得到电力光缆线路的综合量化评估结果。实例分析表明应用不确定型层次分析法进行电力光缆线路的可靠性评估是可行的。     

基于不确定型AHP的电力光缆线路模糊综合评估

为了更好地将专家经验与定量计算相结合,合理地处理电力光缆线路可靠性评估指标存在的不确定性以及专家判断的模糊性,引入了不确定型层次分析法(AHP)对电力光缆线路进行模糊综合评估.根据多位专家确定的区间判断矩阵,采用群判断、集值统计与重心决策理论相结合的方法来求解区间权重的最优值,依据隶属度函数对指标评语进行模糊化处理并构建矩阵,最后应用模糊综合评估技术得到电力光缆线路的综合量化评估结果.实例分析表明应用不确定型层次分析法进行电力光缆线路的可靠性评估是可行的.     

基于矢量偏离度的风电场集电线路故障定位方法

为解决风电场集电线路因短路故障造成的弃风窝电问题,提出了基于矢量偏离度的风电场集电线路故障区间定位方法。该方法根据各终端测量装置的电气量信息,采用综合矢量误差和三相总不平衡度构建了风电场短路故障时的理论计算值与真实测量值的矢量偏离度目标函数。根据偏离度计算结果,判断真实故障时的故障信息与假想故障区间信息的差异程度,最小差异对应的假想故障区间即为真实的故障区间。PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法在不同故障位置、故障区间、过渡电阻情况下的可行性,能够满足风电场对其集电线路故障定位精度的要求。     

基于有向分层模型的配电网故障区域判断

基于配电网分层模型,根据故障节点过电流的方向与潮流方向的关系,将故障信息矩阵与网基结构矩阵相结合改进了故障判断矩阵,通过搜索查找发生故障最小配电区域的父节点,可以快速、直观、准确地找到故障最小配电区域,从而确定故障点.     

配电网故障区间判断的改进型矩阵算法

在馈线终端单元（FTU）装置中设置三种工作模式,在此基础上提出一种分区判断故障的改进型矩阵算法。首先采用分区的思想以常开型联络开关为界将配电网络分成许多小区,根据故障信息粗略判断出发生故障的小区。针对发生故障的小区形成网络描述矩阵,根据不同工作模式下的故障信息对网络描述矩阵进行修正形成故障判断矩阵,根据故障判断矩阵中的元素特征就可判断故障发生区间。仿真结果表明此算法判断正确,没有产生漏判现象。     

基于模态法的静态电压稳定性分析

提出了基于模态法的静态电压稳定性分析的新方法,通过建立模态法的静态电压稳定分析数学模型,求取潮流方程雅可比矩阵的最小特征值及其相对应的特征向量,以最小模特征值来间接评估系统的静态电压稳定裕度,并在此基础上提出了参与因子指标,计算各个节点在最小特征值下的节点参与因子来找出哪些节点或区域的电压稳定性较差.通过对某大型电网进行研究,得到其相应的电压薄弱区域,并与灵敏度分析法所得到的结果进行对比,结果基本一致,从而验证了本文方法的合理性与有效性。