基于图论和电压相角的潮流转移危险线路快速搜索

为避免潮流转移导致线路连锁过载跳闸,提出一种基于图论和电压相角的潮流转移危险线路快速搜索方法。利用矩阵运算和节点电压相角搜索开断线路的等相角并行输电线路,由等相角并行输电线路出发,寻找经过该线路的开断线路两端节点之间的最短路径得到潮流转移线路集合。利用潮流转移后的线路功率和有功功率传输极限定义潮流转移危险指数,并利用该指数从潮流转移线路集合中筛选潮流转移危险线路。克服以往方法仅依据潮流转移量判断潮流转移危险线路的缺点,并且在寻找潮流转移传输路径时更加有针对性,避免了漏选或多选线路的情况,同时该方法不涉及电网分区,不会漏选区内潮流转移危险线路。在IEEE39和IEEE118节点系统中对该方法进行了验证。     

基于广域测量系统的潮流转移关键线路快速搜索

提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的快速搜索潮流转移关键线路的方法。采取先缩后扩的搜索模式,即由断线线路的并行输电线路出发,先缩小范围,寻找其中与断线线路相角相近且潮流转移电气距离最小的线路构成等相角并行线路;再扩大范围,根据潮流走向寻找等相角并行线路的上游或下游线路。等相角并行线路及其上游或下游线路即为潮流转移关键线路。利用图论确定搜索范围,根据电压相角和线路电抗筛选潮流转移关键线路。在IEEE39节点系统进行仿真计算,验证了该方法的有效性和优越性,通过对仿真结果分析,该方法在准确率、计算量以及电网适应性上有显著优势。     

基于双向邻接路径和多支路断开 的快速潮流转移识别

为了加快输电断面搜索速度,提出了一种基于双向邻接路径的输电断面搜索方法.利用双向邻接路径算法搜索前K最短路径,对K的取值进行优化.基于叠加定理分析多支路断开情况下的潮流转移特点,并推导在多支路断开情况下线路功率变化量的表达式,估算潮流转移后线路的功率.定义并结合危险系数选取危险线路集.New England 39节点系统的仿真结果表明,此方法有效避免线路漏选,并适用于多支路断开情况,无需对全网进行计算分析,减小了大量的计算量,满足搜索的快速性和全面性,为过负荷控制做充分准备,对预防连锁跳闸事故的发生意义重大.     

基于关键线路的输电断面识别

为提高电网实时监控水平,提出一种基于关键线路的输电断面识别方法。以功率灵敏度矩阵为基础,计算改进线路电气介数识别电网关键线路。以关键线路为主导线路,在其所属的潮流转移区域内搜索相应的输电断面。改进线路电气介数计算简单,符合实际电网潮流分布特点;将电网划分为多个潮流转移区域,并结合局部灵敏度计算法及稀疏向量技术,大幅度减少了搜索输电断面时的计算量;基于关键线路识别输电断面,避免了计算电网所有割集,同时保证了所得断面为在功率传输中起重要作用的关键断面。在IEEE39节点系统中对本文方法的正确性进行了验证。     

基于多支路切除和背离路径的潮流转移识别算法

给出了一种基于多支路切除和路径搜索的潮流转移快速识别算法。该方法根据故障支路切除后的潮流转移特征,首先深入分析了转移到非故障线路上的潮流组成,其次在一定的节点深度内搜索切除支路两端节点间的前K条最短路径集,最终识别出受潮流转移影响较大的线路构成输电断面。文中在切除支路的潮流转移估算、K值选取和断面判据方面作了重要改进,以适应于发生多支路切除情况下潮流转移的识别;重新建立了一种K的取值方案,并采用背离路径算法确定最短路径集,在减少分析计算量的同时有效避免了输电断面漏选问题。IEEE30节点系统的仿真验证了本文算法的有效性。     

基于加权潮流冲击熵的电网节点抗干扰能力分析

为提高电力系统运行安全水平,提出一种基于加权潮流冲击熵的电网节点抗干扰能力分析方法。当系统断线故障和负荷水平提高时,分别利用直流潮流法和功率灵敏度矩阵估算节点所连线路的潮流增量及负载率,结合该节点度数计算其加权潮流冲击熵,进而得到其受冲击指标,反映节点对系统断线故障及负荷水平提高的抗干扰能力。直流潮流法和功率灵敏度矩阵可通过简单的数学运算准确估算系统断线故障和负荷水平提高时各线路的潮流情况,计算量少,适用性好。加权潮流冲击熵反映了节点所连线路负载率偏高甚至过载时的危险性以及不同节点度数分散节点所受冲击时的差异。受冲击指标综合考虑系统断线故障和负荷水平提高对节点的冲击影响,判断节点的抗干扰能力。在IEEE39节点系统中对该方法的正确性和优越性进行了验证。     

基于动态规划原理分支界限算法的关键输电断面搜索方法

提出了一种快速识别与过载支路相关的关键输电断面的新方法。该方法通过人工智能搜索原理快速搜索开断支路节点之间的最短电气路径,确定受潮流变化影响较大的关键输电断面,为实现快速的关键输电断面安全性保护、避免连锁跳闸奠定了基础。采用IEEE 14节点系统进行仿真计算,结果验证了该方法的可行性和有效性。     

随机潮流在输电网安全风险评估中的应用

在综合考虑发电机故障停运、负荷随机波动以及网络结构不确定性的基础上,提出一种基于随机潮流的输电网发生断线故障时的风险评估方法。首先,建立发电机、负荷的概率模型;然后,在构造的断线预想事故集下,运用基于半不变量法的随机潮流计算方法得到未故障支路有功潮流过载概率以及各节点电压越限概率;最后,结合断线故障发生的概率和支路功率过载概率、节点电压越限概率,建立输电网断线风险指标,依据断线风险指标值的大小来评估不同断线故障对系统的影响。对IEEE 30节点输电网系统进行仿真分析,计算不同支路的断线风险指标值,辅助运行人员进行决策,对风险指标值较大的支路,应重点关注,避免由此引发的重大事故。     

直流潮流概述及其在灵敏度分析中的应用

直流潮流作为一种快速的潮流计算方法,应用于系统规划设计和大量预想事故筛选等场合.本文首先分析了直流潮流计算的特点和具体的原理;基于IEEE 3机9节点系统对直流潮流与交流潮流计算进行了仿真对比;通过直流潮流算法计算发电转移分布因子与线路开断分布因子,进而分析了发电机功率变化以及线路开断对系统的影响.     

基于Tabu搜索方法的UPFC潮流优化研究

将Tabu搜索方法用于含有统一潮流控制器（UPFC）的电力系统潮流优化控制,建立了以各线路有功传输功率平衡及各PQ节点电压平衡为优化目标的数学模型,应用Tabu搜索方法的思想,通过14节点算例进行含UPFC的潮流优化控制计算,并对结果进行比较分析,得到了含有统一潮流控制器的潮流优化控制策略.     

基于Tabu搜索方法的UPFC潮流优化研究

将Tabu搜索方法用于含有统一潮流控制器(UPFC)的电力系统潮流优化控制,建立了以各线路有功传输功率平衡及各PQ节点电压平衡为优化目标的数学模型,应用Tabu搜索方法的思想,通过14节点算例进行含UPFC的潮流优化控制计算,并对结果进行比较分析,得到了含有统一潮流控制器的潮流优化控制策略.     

输电线开断控制对交直流混联电力系统暂态稳定性影响研究

针对交直流混联电力系统暂态稳定问题，输电线路开断(Transmission Switching, TS)控制可以作为一种调控手段以避免混联系统崩溃。输电线路的开断通过改变网络拓扑结构来优化混联系统的有功潮流，影响支路暂态势能分布。文中从网络能量角度对失稳混联系统割集支路的能量稳定程度加以分析，设计输电线路开断调控策略。首先构建支路开断评价指标寻找可改善割集支路能量稳定性的线路；进而采用多目标0-1规划筛选最优开断线路组合；最后对含直流线路的十机系统进行仿真，验证所提组合断线控制策略的有效性。     

基于双向广度优先法的输电断面搜索方法

为了快速、精准、完整地搜索出受潮流转移影响较大的支路组成的输电断面,采用了基于图论中改进的双向广度优先搜索算法。该方法首先以加权邻接矩阵表示电力网络,然后根据改进的双向广度优先法搜索得到开断节点间前K最短路径,通过计算路径中支路的开断分布因子选取初始输电断面,进一步计算初始输电断面的暂态稳定安全裕度筛选出关键输电断面,以此代替对全网的安全性分析,大大缩减了计算量,为后续过载控制策略争取了时间,对防止连锁过载跳闸意义重大。对IEEE39节点系统的案例仿真分析,验证了该算法的可行性和准确性。     

基于改进电气介数的关键线路辨识

为提高电力系统运行安全水平,提出一种基于改进电气介数的关键线路辨识方法。推导出线路功率变量与节点注入功率变量之间的功率灵敏度矩阵,以该矩阵为基础,考虑线路负载率、不同节点发电量和负荷水平的影响,定义改进电气介数指标识别电网的关键线路。利用加权潮流分布熵反映线路断开对系统线路负载率分布及运行安全水平的影响。改进电气介数计算简单,克服了以往介数指标假设节点间功率按最短路径传输的不足,同时考虑了线路中潮流的方向性。加权潮流分布熵很好地反映了系统中部分线路负载率偏高甚至过载而导致的潮流分布不均衡。在IEEE39节点系统中对该方法进行验证,结果表明利用改进电气介数可有效识别断开后导致系统线路负载率分布不均衡的关键线路。     

与牛顿法相结合的双重断线分析

用两个八阶方阵的乘法求得双重断线的节点注入功率 ,并利用牛顿法计算了断线潮流。由于运用了断线前的潮流结果 ,使断线分析效率、精度大大提高     

基于VSC的DCIPC在潮流调节中的应用

根据电压源换流器(Voltage Source Converter,VSC)和相间功率控制器(Interphase Power Controller,IPC)的基本工作原理及特性,以VSC代替传统相IPC的移相环节,构成了动态可控的相间功率器(Dynamic Controlled Interphase Power Controller,DCIPC).基于DCIPC的原理结构,建立了VSC注入电压与线路传输功率的关系,推导出带IPC的情况下输送功率的表达式,分析了影响系统潮流的控制参数.利用间接电流控制策略实现对电压源换流器VSC的控制,通过对脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)调制比M及移相角θ进行控制,平稳连续地改变VSC的注入电压,从而改变附加注入功率实现对潮流的有效调节.IEEE14节点算例结果分析验证了利用相间功率控制器可以实现这一目标.     

级联型混合直流与UPFC的柔性潮流协调控制策略

级联型混合直流输电系统具有能抑制换相失败、传输大容量功率的优势。但当级联型混合直流低端模块化多电平换流器（MMC）采用主从控制时,若系统发生交直流故障或负荷突增,可能会产生电流不平衡问题,导致受端交流侧功率出现大范围反向传输及电压支撑能力下降。为解决该问题并增强受端电网的稳定性,针对级联型混合直流输电系统,提出一种基于统一潮流控制器（UPFC）的柔性潮流协调控制策略。研究了基于柔性交流输电（FACTS）设备统一潮流控制器（UPFC）的级联型混合直流系统柔性潮流控制特性,针对系统故障及大扰动时出现的功率返送及电压稳定性问题,提出基于UPFC的频率支撑策略和基于动态限幅的电压支撑策略。该策略将送端侧故障带来的功率扰动转移到受端交流系统UPFC所在线路,利用UPFC功率补偿能力进行协调,同时基于动态限幅控制策略,采用无功优先控制方式提高换流站无功输出能力。最后,在PSCAD–EMTDC平台搭建了含受端交流系统的级联型混合直流输电系统模型。首先,仿真了LCC直流电流指令值下降过程,结果表明,本文所提基于UPFC的协调控制策略可以有效地减小交流系统频率波动,抑制功率返送现象;其次,仿真了系统负荷...     

基于倒序派生背离路径的输电断面快速搜索

针对因单一支路故障被保护切除引起相邻支路过载,后备保护相继动作引起大面积停电事故,分析潮流转移路径的特征,给出一种基于倒序派生背离路径的输电断面快速搜索算法。对第K条最短路径节点采用倒序派生背离路径,得到受潮流转移影响的路径集合。引入有功增加因子作为筛选指标,找出前K条最短路径中受潮流转移影响严重支路,并构成最终输电断面。当系统中某一支路故障被保护切除时,通过对输电断面的快速搜索,极大缩小了过载支路搜索范围,提高搜索速度。为闭锁后备保护防止误动及紧急减载控制策略实施提供了更充足的时间。对中国电力科学院(CEPRI)36节点系统进行仿真分析,验证算法的快速性和可行性。     

交直流混联电力系统的短路容量及电压稳定在线监测方法研究

随着越来越多的高压直流输电工程的建设和投运,交直流混联电力系统的电压稳定问题引起了广泛的关注.利用直流线路两端的相角测量单元(Phase-angle Measurement Unit,PMU)所量测的交流侧电压、电流信息,将接入交流系统中的直流线路等值为相应的交流系统阻抗,将交直流混联系统等值成一个纯交流系统,进而研究直流接入对交流系统的短路容量的影响.基于短路容量的电压稳定的分析方法,计算出交流系统中各负荷节点的电压稳定指标,分析交直流混联电力系统电压稳定性,通过仿真验证了该直流线路等值方法及电压稳定监测方法的有效性,为交直流混联电力系统电压稳定研究提供了一种新思路.     

考虑潮流转移结构特征的输电线路脆弱度在线评估

潮流转移效果常被用于电力系统稳态安全评估.常见方法着重分析线路载荷或输电裕度等参数水平,对线路拓扑位置的影响关注不足.分析输电线路两端节点功率联通强度的熵权度数,将潮流转移结构分布特征融入到衡量输电水平的度量中,构建潮流改变后的输电线路脆弱度评估模型,通过少量计算或测量数据,得到线路脆弱性指标,为调度或运行人员提供更多...