电力系统频率稳定分析的直接法

根据最近一次潮流计算的雅可比矩阵，提出了频率稳定分析的直接法，该方法不需进行逐步积分，能够一步计算出最近一次系统操作后的稳态频率，从而判断系统频率稳定性。本文在某６８ 节点系统上进行了仿真计算，对所提出的算法的精度和计算速度进行了校验，取得了满意的结果。     

REI等值法用于多节点配电系统短路电流计算的研究

对扩展的径向等值不变性等值网络应用局部节点等值方程进行了研究,提出了将ＲＥＩ等值法用于多节点配电系统短路电流计算,将外部系统中的电源等值联接地边界节点上,将边界节点归入保留节点。将原有源节点变成无源节点。简化了多节点配置电系统短路电流计算的数学模型,使短路电流计算程序更简便,实用,计算精度明显提高。     

考虑电网结构和参数的电力系统惯量分布特性

随着电力系统中新能源大规模接入,系统惯性时间常数下降以及惯量分布不均的特性突显.对此,文中利用节点计算惯量这一指标表征节点阻碍频率变化的能力,进而考虑电网结构和参数分析系统的惯量分布特性.然后,分别对两机系统和多机系统节点计算惯量进行了理论推导,获得了节点计算惯量的解析表达式,并在两机系统、8机36节点系统中对节点计算惯量进行了验证和分析,同时对节点计算惯量进行了灵敏度分析以研究区域间惯量的相互影响.分析结果表明:通过系统参数获取节点计算惯量能够定量表征系统惯量分布特性.     

建立华中区域电网等值模型的研究

为了实现在RTDS上对华中电网进行系统模拟试验,对华中川渝电网的等值非常重要,适量的电网节点数是在RTDS上进行试验的基础。文章归纳并精简了整个电网的节点数量,使网络节点数减少到16~19个,解决了在RTDS系统上模拟仿真电力系统进行故障分析时系统容量不够的问题。简化前后系统的稳定潮流计算结果表明,简化前后系统的失真度很小,满足了实际仿真要求。     

基于无功源控制空间聚类分析的无功电压分区

首先分析了现有电气距离定义在无功电压控制分区研究中的不足，通过考虑PV节点准稳态物理响应的灵敏度计算，构造了无功源控制空间。在这个空间中，待分区节点坐标的每一维表示了相应无功源节点对它的控制能力，从而将原有的电网分区问题转换为数学上的高维空间聚类问题。在此基础上，提出了新的电气距离定义，利用凝聚的层次聚类算法，对无功电压控制的分区问题进行研究，分别针对IEEE 39节点试验系统和实际电力系统数据进行了分析计算。该算法已经在江苏省调度中心的二级电压控制系统中得到了实际应用。     

基于注入电流不平衡量的配电网改进潮流算法

本文在节点注入电流模型配电网潮流计算的基础上,采用了基于注入电流的不平衡量,对算法进行了改进和简化,将Jacobian矩阵作为一个固定矩阵,从而使计算量大大减少,提高了计算速度;通过引入最优乘子,从算法上保证了潮流计算的不发散,有效地解决了潮流计算对初值的敏感性以及一些病态系统的潮流计算问题。用30节点、141节点配电网算例和几种典型的病态系统的计算验证了算法的有效性和可行性。     

一种节点电压迭代的电路分析新算法

文章提出了一种节点电压迭代逼近求解的计算方法。该方法通过对一个节点施加基尔霍夫节点电流定则来确定该节点的电压，并将这种方法逐一应用于所有节点，反复迭代来逼近收敛解。该算法适用于直流、交流或多种频率分量混存的电路，在程序实现上无需分别编写代码；原理算法上仅需开设二阶矩阵；对于系统的拓扑结构经常变换的电路计算，算法的计算量基本保持不变；对于存在局部拓扑弱连接的电路，可进一步发展多计算机并行计算算法。     

交直流电力系统概率潮流计算

基于概率理论的解析法,提出了包含直流系统的概率潮流模型。以节点注入功率和PV节点电压运行曲线构成系统的多运行方式,并计及节点注入之间的相关性,对交直流电力系统进行概率潮流计算,获得了节点电压及直流系统变量的均值和协方差。由随机变量数字特征的基本性质和交流系统概率潮流计算的原理,在直角坐标系下推导了不同直流控制方式的交直流概率潮流算式。以整流器定电流控制、逆变器定电压控制为例,在改造后的新英格兰39节点系统上计算了节点电压及换流器各角度的均值和标准差,分析结果表明了所提算法的有效性。     

计及统一潮流控制器的可用输电能力的计算

在电力市场环境下，研究和计算区域间可用输电能力可以引导市场参与者进行电能交易，保证充分利用电网输电容量，而研究计及FACTS装置的可用输电能力的计算更具有理论和实际意义。文中基于最优潮流，提出计及统一潮流控制器的可用输电能力的计算模型，利用功率注入法，将统一潮流控制器对潮流的控制作用转移到所在线路两侧的节点上，在不修改原有节点导纳阵的情况下嵌入模型。算法上采用逐步二次规划法，IEEE．30节点系统的计算结果表明，所提出的模型及算法是有效的和可行的。     

含PQV节点的潮流计算在UPFC中的应用

首先对统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）在电力系统中的控制方式进行了研究，进而提出了一种计及ＵＰＣ的含ＰＱＶ节点的潮流计算方法。该方法能方便地计算了出ＵＰＦＣ的控制参数，ＩＥＥＥ１４节点系统及ＩＥＥＥ３０节点系统的仿真结果验证了其有效性。     

基于配电网概率电压灵敏度的光伏选址评估

量化配电网运行状态不确定性的研究主要基于场景分析方法,通过对大量场景下的配电网潮流计算来评估节点电压的随机性,因此存在计算负担重、工程上应用困难的不足。本文提出基于辐射状配电网概率电压灵敏度的光伏选址解析评估方法。首先通过数学推导得到辐射状配电网络不同位置处节点电压波动量幅度与网络拓扑以及光伏注入功率的关系,在此基础上利用概率论得出节点电压波动量概率分布的解析参数,并据此对光伏接入后配电网关键节点处电压波动量概率分布进行评估。对IEEE14节点系统进行算例分析,并与蒙特卡罗法进行对比,验证了所提方法的可行性和有效性。     

电力系统无功补偿点的确定及其补偿方法

基于对临界电压和临界功率在静态电压稳定极限作用的分析,本文讨论简单交流电路的电压电流特性,提出了确定电力系统无功补偿点的方法。讨论了静止无功补偿器(SVC)的作用,指出在电压临界崩溃点采用SVC装置用作无功补偿有利于系统电压稳定的观点。5节点算例表明,补偿效果比较显著。     

电力系统无功补偿点的确定及其补偿方法

基于对临界电压和临界功率在静态电压稳定极限作用的分析,本文讨论简单交流电路的电压电流特性,提出了确定电力系统无功补偿点的方法。讨论了静止无功补偿器(SVC)的作用,指出在电压临界崩溃点采用SVC装置用作无功补偿有利于系统电压稳定的观点。5节点算例表明,补偿效果比较显著。     

交叠概率特征选择在静态电压稳定评估中的应用

针对电力系统电压稳定的高维特征属性,特征选择能有效地降低属性维度。提出了基于交叠概率的静态电压稳定评估特征选择方法,构建用于电压稳定性评估的决策树。以IEEE-39节点测试系统为对象,对样本进行比较,应用结果表明,以该方法对静态电压稳定性相关属性进行特征选择,得到的最简组合在预测静态电压稳定性上具有较高的准确率。     

计及VSC和DFIG的电网动态无功优化模型

近年来,一系列特高压直流工程的投运和大型风电场等新能源的并网给特高压近区电网无功控制带来了新的挑战。为解决含柔性直流的交直流混联电网的无功优化控制问题,提出了含电压源换流器(Voltage Source Converter, VSC)并考虑双馈感应风机(Doubly-Fed Induction Generator, DFIG)无功支撑的动态无功优化模型。该模型以交直流电网全天网损最小为目标函数,约束包括交直流系统的潮流约束、直流变量的控制约束、离散控制变量动态调节次数约束及节点电压的安全约束。原模型是一个多时段非线性混合整数规划问题,缺乏快速有效的求解方法,通过线性化技术将原模型转化为能有效求解的二阶锥规划(Second Order Cone Programming, SOCP)问题。以IEEE30节点系统为例,通过仿真计算验证了所建模型和算法的有效性。     

柔性直流输电网的电压控制原理研究

本文研究柔性直流输电网的电压控制原理。描述了柔性直流电网电压控制的3种基本策略及其特点,提出了一种一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略,其中一次调压采用带死区的直流电压下斜控制律,二次调压采用基于电压基准节点电压恒定的控制准则。论文给出了带死区的直流电压下斜控制的实现方法和逻辑框图;描述了电压基准节点的选择原则,并给出了基于电压基准节点电压恒定控制的二次调压实现方法。构建了一个四端直流输电网测试系统,基于该测试系统,介绍了带死区的直流电压下斜控制的参数设计方法,测试了直流电网负荷改变以及电压基准换流站退出运行2种工况下整个系统的响应特性。测试结果表明,所提出的一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略具有良好的控制性能,适用于普遍意义的直流电网。     

一种新的节点静态电压稳定指标及切负荷算法

提出了一种可以考虑负荷波动的节点静态电压稳定指标,该指标可以表示节点静态电压崩溃的概率,进而识别出系统的薄弱节点。基于这一指标提出了一种保证节点静态电压稳定的切负荷算法。IEEE 30节点系统的仿真结果表明所提出的节点静态电压稳定指标计算简单快速,可用于电力系统运行状态的实时监视。     

基于降阶雅可比矩阵的低压减载整定方法研究

重点讨论节点电压随负荷功率变化的灵敏度系数在低压减载过程中对节点电压恢复的影响,并通过降阶雅可比矩阵推导出了节点电压与节点负荷功率变化的灵敏度系数的关系.以此为依据选择灵敏度系数高的负荷节点优先进行切负荷,可得到优化的切负荷方案.该方法保证了系统的电压快速恢复和较高的电压稳定裕度,仿真结果验证了其有效性.     

基于电压灵敏度的交直流电力系统静态电压安全域评估方法

特高压直流可能导致近区电网潮流分布不合理,造成电压越限。针对这一问题,提出了一种基于灵敏度分析的交直流混联系统静态电压安全域的快速评估方法。首先结合直流系统准稳态模型得到交直流系统潮流方程,通过对系统功率方程求偏导数得到节点注入功率和支路导纳对电压的灵敏度,进一步给出基于灵敏度的节点电压变化量计算方法。然后设置预想故障集,并将其中的事故等值为节点功率扰动与支路导纳的变化,计算出各种事故后节点电压的变化量。最后基于电压变化量最大值和最小值评估静态电压安全域,给出具体的节点电压安全运行范围。通过对四机两区域的交直流系统及江西500 kV电网的仿真,验证了所提出的评估方法的可行性。     

基于同步相量测量的电压稳定指标

针对输电网提出了一种基于同步相量测量信息的电压稳定指标。电力系统可以分解成许多电能传输路径,以传输路径首节点电压与末节点电压在首节点电压上的投影之差与首节点电压的比值作为计算电压稳定与否的指标。该指标根据最弱电能传输路径利用局部电压相量测量信息直接计算得出,避免了复杂的潮流计算。局部电压相量测量数据由相量测量单元PMU提供。基于一种快速有效的PMU配置方法,利用直接测量或间接计算的数据作为此稳定指标计算所需要的电压相量信息。运用图论的基本思想寻找电能最弱传输路径。通过计算电能最弱传输路径的电压稳定指标和系统无功储备情况判断系统电压稳定度,当系统接近不稳定状态时,最弱传输路径的电压稳定指标值趋向于临界值0.5。在IEEE5节点和IEEE30节点系统上的仿真表明了该指标预测系统电压崩溃的有效性和正确性。