热稳定薄弱断面搜索及限额制定的在线算法

为解决离线断面及限额不能实时匹配系统运行方式的问题,针对热稳定断面构成元件搜索、限额制定提出了一套在线算法。采用直流法计算支路开断、有功元件跳闸、母线跳闸3类故障的潮流转移,提出了将母线跳闸转化为虚拟短线开断的方法,使潮流转移关系得以显性表达。归纳得出了3类故障潮流转移通用线性表达式,为制定断面限额奠定了基础。提出了基于“风险支路+威胁元件”构成法的热稳断面构成元件搜索方法,基于潮流转移通用表达式提出了风险加权的断面监控指标构造方法及断面限额制定方法。对于涉及并联支路的相近断面给出了合并方法,对并联支路构成的断面给出了监控指标的化简方法。为保证求解速度和计算精度,采用直流法搜索与交流法校验修正相结合的计算策略。应用于实际案例,搜索的断面将离线断面所反映的热稳风险全面覆盖,计算限额与离线限额的一致性较好,验证了方法的有效性;每一轮计算耗时约3.6 min,满足在线应用要求。     

基于多元参数约束动态提升送电断面热稳定限额策略研究

针对输电线路及其负荷断面受静态热稳定限额限制的现状,文章研究并提出了基于多元参数的约束所形成的温度-负荷、安全稳定、健康状态三大协同约束策略,运用动态增容手段,可保障输电线路或负荷断面在安全运行的前提下,动态感知并预测其热稳定限额和安全运行时间限额,实现热稳定限额动态化、智能化、精益化管理,从而提高区域电网的综合运行能力,产生明显的技术经济效益。     

WAMS在线计算分析对电网输送能力提高的研究

电网广域测量系统(WAMS)在线稳定计算功能为在线断面极限潮流获取提供了基础。分析了采用负荷恒定时调节发电机组出力大于发电机出力恒定时调节负荷所得断面极限潮流的机理。利用WAMS在线分析功能,采用负荷恒定时调节发电机组出力获得在线断面极限潮流,提高电网的输送能力。最后讨论了WAMS在线参数辨识功能实现对电网输送能力的提高。     

暂态稳定极限耦合的多个输电断面极限功率协调计算

为了进行多断面稳定输送水平交互影响的量化评估,实现多断面输电功率同时达到极限值的自动搜索计算,提出了暂态稳定极限存在耦合的多个输电断面极限功率协调计算方法。分析了不同输电断面暂态稳定极限耦合的机理,建立了以各断面主导的系统稳定性同时达到临界稳定为目标的多断面输电极限协调计算数学模型,提出了多断面输电功率同时变化对系统稳定裕度影响的量化分析方法,设计了基于数学规划求解多断面功率增长步长的极限功率迭代搜索算法,可用于多个输电断面极限功率的离线或在线分析计算和实时监控。基于IEEE 10机39节点系统的算例验证了算法的正确性和有效性。     

输电设备过载与断面功率越限在线控制决策

为解决电网实际工况或预想故障下存在的输电设备过载、断面功率越稳定限额问题,提出一种针对输电设备过载与断面功率越稳定限额问题的校正控制与预防控制的在线辅助决策算法。考虑频率安全、控制优先级、调整代价等条件,以直流潮流计算措施、交流潮流校核修正的方式,协调控制直流功率、发电机出力和负荷调整。对于输电设备接近过载或断面潮流接近稳定限额的情况,也可以给出提升安全稳定性的控制措施。测试结果表明,采用并行计算方式计算快速高效。目前,该算法已在智能电网调度技术支持系统投入实际应用。     

在线组合输电断面极限集群计算

针对大电网在线安全稳定综合协调防御系统中输电断面极限搜索问题,采用多机多方案分派任务并行计算模式,利用计算机集群和参数化后的潮流调整方式与静态、暂态和动态安全裕度的关系,迭代搜索临界安全的潮流调整方式,实现在线求取输电断面极限传输功率。对多输电通道并存的组合输电断面及多送电区并存的组合送电区的断面传输极限搜索,自动识别调整方式切换并迭代协调优化增功率的内部分配,以某区域电网在线数据的实例分析验证了所提出方法的有效性和适用性。     

电网断面热稳定限额计算模型及方法

分析了电网预想开断前后设备组(并联运行的线路或并列运行的主变压器)的有功潮流变化情况。通过剩余/转移系数将预想开断后的设备组有功潮流表示为设备组初始有功潮流的线性函数。依据设备短时、长期运行载流量确定设备组初始有功潮流的约束条件,根据设备组热稳定限额与初始有功潮流的最小比值最大原则,提出了设备组热稳定限额的优化计算模型。运用线性规划单纯形法进行求解,并通过分岛计算提高算法的执行效率。根据用户定义的断面集,对设备组的热稳定限额进行叠加,给出断面热稳定限额。浙江电网的实际算例结果验证了所述模型的正确性和求解方法的有效性。     

考虑条件断面限额自动匹配的一体化发电计划优化

断面限额是电网安全可靠运行的重要边界条件。随着电网规模的扩大,互联电网运行方式复杂多变,很多断面限额仅在一定的机组开机方式或者相关支路潮流水平等条件下适用,甚至这些条件断面之间也会存在相互关联。传统基于人工经验的起效条件判定需反复尝试断面限额进行发电计划优化,使得发电计划优化决策过程非常复杂。文中在传统考虑固定断面限额的发电计划优化模型的基础上,针对条件断面限额依据相关变量所属区间进行判定的特点,提出一种发电计划和条件断面限额一体化优化建模技术。该模型可实现条件断面限额与发电计划自动匹配,在保障电网安全的同时进一步挖掘电网输送潜力。最后,基于所提模型对断面潮流区间、开停机台数等典型的条件断面限额场景进行算例分析,验证了该模型的有效性。     

500kV/220kV弱电磁环网下限电敏感系数研究与实践

针对500 kV/220 kV弱电磁环网在事故情况下500 kV断面超稳定限额问题,提出了限电敏感系数这一参数,通过对各种切负荷方案的仿真计算,提出了湖州电网限额控制总体策略,通过基于限电敏感系数排序策略,成功解决了欠切或过切问题,构建了电网安全稳定系统.     

采用最优潮流计算华东电力市场稳定限额因子的方案研究

稳定限额因子是华东电力市场中用于评价关键输电通道的安全裕度的重要指标.以最优潮流(OPF)为工具,将线路的稳定限额看作是基准传输容量限值与稳定限额因子的乘积,通过增广拉格朗日函数对线路稳定限额因子的导数描述了系统购电成本的变化与线路稳定限额因子和线路基准稳定限额乘积的关系.指出该值代表了稳定限额因子的经济价值,不同的稳定限额因子同时表明了系统所处的安全水平.基于此,给出了华东区域电力市场计算稳定限额因子的实施建议,并通过IEEE-9节点系统验证了结论的正确性与实施方案的可行性.