基于网损等值负荷模型的改进直流最优潮流算法

交流最优潮流因需要处理大量非线性约束,求解效率不高,且在求解含有小阻抗支路和重负荷特征的病态电力系统时,容易出现不收敛的情况;而直流最优潮流计算速度快,可以处理病态电力系统,但是计算精度较低。基于此,文中提出了基于网损等值负荷模型的改进直流最优潮流算法。该算法首先采用网损等值负荷等效替代线路网损,有效地提高了原有直流模型的计算精度;然后使用简化原—对偶内点法进行求解,提高了算法的计算效率。通过对IEEE 30节点、IEEE 300节点、Polish 2736节点和Polish 3120节点系统的测试,证明了所提算法不仅有着较高的计算精度和效率,而且在不依赖于交流潮流解的基础上对于病态电力系统具有较强的处理能力。     

电力系统线性化动态最优潮流模型

电力系统在线经济运行计算亟需可快速获取完整调度信息的线性化动态最优潮流模型。基于系统关联矩阵将节点功率平衡方程解耦为线路功率流和损耗流两部分,对损耗流部分进行等价代换,并消去方程中的三角函数项,采用泰勒级数法对残存的非线性项进行线性化处理,建立起可以同时求解电压幅值和线路无功功率的线性化动态最优潮流模型。基于简化原对偶内点法对所建模型进行求解,在迭代过程中不断更新泰勒级数法所需的基准点信息,以提高模型的计算精度。IEEE 30节点、IEEE 118节点、IEEE 300节点以及某市117节点等值系统的算例测试表明,所建线性化模型能在获取更完备调度信息的同时仍具有较高的计算精度和求解效率。     

热启动环境下含统一潮流控制器的线性化最优潮流模型

统一潮流控制器能够快速、灵活地改变线路的电气量,从而改善电力系统的稳定性、可靠性和经济性,但是该装置的引入给电力系统潮流计算和优化调度分析增加了难度。直流最优潮流模型的提出,简化了大系统分析的复杂性,因其计算速度快而具有较好的实时性,但计算结果精度低,且缺失节点电压幅值和线路无功功率2个重要电气量。为此,建立了一种新型的线性化最优潮流模型,并提出了线性化的统一潮流控制器嵌入式稳态模型,然后在热启动环境下使用简化原-对偶内点法对含统一潮流控制器的线性化最优潮流模型进行求解。对江苏南京78节点等值系统的实际数据进行测试,结果表明所建模型保留了线性化模型的高效性,计算结果具有较高的精度,且能够求解出比直流最优潮流模型更加完备的潮流信息。     

配电网线性潮流模型通式及误差分析

线性化潮流模型可降低潮流模型的求解难度,是提高配电网分析计算效率的有效手段。近年来,国内外学者提出了众多适用于配电网的线性化潮流模型。该文在总结现有配电网线性化潮流模型的基础上,提出配电网线性化潮流通式。然后,以节点注入功率方程为原始潮流方程,电压幅值的幂函数(v^k)及节点相角差(θ_ij)为独立变量,推导计及/不计及ZIP负荷模型的2种配电网线性化潮流模型,并对其进行误差分析。进一步根据历史数据,选取最优独立变量。最后,采用IEEE33和PG&E69节点系统进行仿真,对不同线性化潮流模型进行测试与比较,验证所选最优独立变量的有效性和鲁棒性。     

基于网损等值负荷模型的直流潮流迭代算法

为提高直流潮流计算精度,研究了标准直流潮流模型中由于忽略支路电阻而带来的有功平衡问题,给出了按比例调整出力或负荷、引入网损等值负荷模型这2种有功平衡方法。为了使网损等值负荷模型的应用不依赖于交流潮流的收敛性,重点提出一种改进的直流潮流算法,该算法通过网损迭代得到等值负荷的大小,且保留了标准直流潮流求解的便利性和快速性。实际电网算例的计算结果表明,提出的改进直流潮流算法与标准直流潮流算法相比,计算结果的精度大幅提高,在交流潮流不收敛的情况下,可作为一种有效的近似潮流计算方法。     

计及综合负荷模型的配电网线性潮流计算方法

在配电网大量的非线性优化问题中,线性化潮流算法有助于降低其非线性度和获得全局最优解。基于线性化潮流计算方法,对电压静态特性的综合负荷模型作出线性化处理,推导了一种考虑综合负荷模型的线性化潮流计算方法,采用多个算例,通过对不同负荷比例、过负荷、不同阻抗比的测试,验证了所提方法的有效性。     

基于三相四线制最优潮流的低压配电网光伏-储能协同控制

大规模户用光伏不平衡接入低压配电网会造成严重的电压越限、网损和三相不平衡。针对当前户用光伏消纳控制技术对三相四线制低压配电网不适用的问题,提出了一种基于三相四线制最优潮流的低压配电网光伏-储能协同控制方法。考虑电压、电流的幅值和相角,采用三相四线制节点导纳矩阵建立了低压配电网的网络拓扑结构;综合考虑网损和三相不平衡度最小,建立了储能元件有功功率和光伏逆变器无功功率的三相四线制线路多时段协同控制模型;通过复数变量拆分和模型凸化以降低三相四线制模型的求解难度,采用CPLEX算法包求出模型全局最优解。仿真结果表明,所提出的基于最优潮流的控制方法在大规模光伏和负荷不对称接入条件下能够有效抑制电压越限,同时达到降低网损、改善电网三相不平衡的目的。     

含统一潮流控制器的拟线性化动态最优潮流

统一潮流控制器(UPFC)具有强大的潮流控制能力,但是目前工程中的控制策略仅停留在控制站层面;含UPFC的动态最优潮流计算可以有效提高电网的安全性和经济性,但是其计算效率低、收敛性差,难以满足电网实时性要求。基于此,通过解耦、代换、热启动和迭代更新4个步骤,提出对初值不敏感的线性化动态最优潮流模型,并研究拟线性化的UPFC模型,最终建立含UPFC的拟线性化动态最优潮流模型。基于等值原理,从地区电网数据中提取南京西环网117节点等值系统,采用简化原对偶内点法对其进行求解测试,算例结果表明所建模型具有较高的计算效率和计算精度。     

基于最优潮流的实时电价分解模型及其内点法实现：——兼论最优？…

简要总结实时电价研究及其联系密切的最优潮流（ＯＰＦ）的进展;探出一种基于最优潮流的实时电价计算方法,并可以将有功、无功的实时电价分解到各种辅助服务（旋转备用、网损补偿、电压支持、网络安全等）中;应用内点（ｉｎｔｅｒｉｏｐ ｐｏｉｎｔ）算法求解该模型,从而避免安全性定价剧烈波动的问题（“ｇｏ”“ｎｏ－ｇｏ”）。     

基于最优潮流的实时电价分解模型及其内点法实现--兼论最优潮流中乘子的经济意义

简要总结实时电价研究及与其联系密切的最优潮流(OPF)的进展;提出 一种基于最优潮流的实时电价计算方法,并可以将有功、无功的实时电价分解到各种辅助服 务(旋转备用、网损补偿、电压支持、网络安全等)中;应用内点(interior point)算法求解 该模型,从而避免安全性定价剧烈波动的问题(“go”“nogo”)。     

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。     

考虑电源线电压控制特性的不接地配电网改进三相潮流模型

不接地配电网具有无零序电流通路、端点元件无中性点或虽有中性点但无引出线两个特点。由于无零序电流通路,端点注入电流满足零序分量为0的约束;由于无中性点或中性点引出线,端点元件具有相—中性点电压不可测或不宜控制相—地电压的特点。因此,实际不接地配电网中的电源端点通常以线电压作为测量和控制对象,即电源具有线电压控制特性。文中同时考虑不接地配电网的上述两个特点,提出以线电压为控制对象,通过构造平衡端点等值中性点作为全网的电压参考点,建立平衡端点和有功功率—电压端点的改进模型;在此基础上,进一步结合不同接线方式负荷的潮流模型,建立考虑电源线电压控制特性的不接地配电网改进三相潮流模型。最后,用IEEE13节点修正系统验证了所提模型对不接地配电网三相潮流计算的适应性和有效性。     

基于潮流估计和分块负荷削减的配电网可靠性评估算法

基于中压配电网闭环设计、开环运行的特点,以及元件电压降落、功率损耗及树状网络潮流分布的特点,推导出了节点电压、支路传输功率与支路阻抗的关系。在节点负荷矩基础上推导出了计算和修正节点负荷矩的等值阻抗和等值功率计算公式;提出了配电网故障解析中负荷转移后的电压估计模型、送端馈线潮流估计模型和受端馈线潮流估计模型,提高了可靠性评估中元件故障状态下潮流计算的效率。以分块链表简化配电网的结构并给出分块负荷削减的模型,实现了计及潮流约束的配电网可靠性评估。IEEE 33节点系统和工程算例仿真表明,文中提出的负荷削减模型与潮流估算模型相结合可快速、准确地实现中压配电网的可靠性计算,具有较高的工程实用价值。     

华中电网稳定计算用负荷模型参数仿真研究

负荷模型是影响电力系统仿真计算的重要因素。为探讨目前华中电网调度部门实际使用的负荷模型及其参数的准确性，指导科学建模工作，利用电力系统分析综合程序PSASP计算了华中电网各配电网的等值阻抗，仿真结果表明目前应用的等值负荷模型参数与实际情况有一定差距，配电网络结构、运行电压、等值阻抗处理方法等因素对负荷模型等值的准确性均有影响，利用仿真得到的负荷模型等值参数可减少电压稳定问题突出的电网所需要的稳定措施量。     

互联电力系统可靠性评估的改进等效模型

深入研究了互联组合发输电系统可靠性评估的等效问题。对外部系统提出了包括等效发电机、等效输电线、等效负荷在内的改进等效模型,利用外部系统停运负荷的概念改进了参数的计算,并以网络流法建立参数的计算流程。基于不分担电力不足协议提出一种新的等效状态合并方法,以便进行互联系统可靠性的评估,得出结论:①等效输电容量参数的加入及参数计算方法的改进,可以更加准确地反映被等效外部系统的风险水平;②等效状态合并的新方法既可保证精度又能显著提高计算速度。采用本文方法对RBTS可靠性测试系统进行评估,结果验证了该方法正确可行。     

基于相空间重构和长短期记忆算法的电力系统无功负荷预测模型

为了优化无功控制策略,改善电压质量,减小网损,针对无功负荷的随机性与非线性,提出一种基于相空间重构和长短期记忆神经网络的无功负荷预测模型。利用C-C 法确定最优重构维数和延迟时间;通过计算最大Lyapunov指数说明无功负荷的混沌性;利用相空间重构技术将无功序列映射到高维空间,在高维空间利用长短期记忆神经网络进行预测;最后以海南省某地区的有功及无功负荷数据为例,通过Kolmogorov熵证实无功负荷的混沌程度大于有功负荷的混沌程度,算例验证了该方法的可行性,能提高无功负荷预测结果的准确度,有利于对电力系统无功进行更合理的调配和控制。     

华北电网动态负荷模型仿真

结合华北电网安全稳定计算分析工作研究了负荷模型的变化对系统稳定计算结果的影响，探讨了新的负荷模型在局部地区电网的适应性等问题，研究了负荷模型和参数变化对系统稳定水平影响的机理，对华北电网负荷模型和参数的选取提出了建议。     

Nataf变换三点估计分布式发电网络的概率潮流分析

为提高三相不平衡发电系统概率潮流分析算法效率,在考虑发电机负载需求和注入功率不确定性基础上,提出一种使用概率分析和径向功率流的分析方法。首先,基于Nataf变换对三点估计算法进行改进,从而使算法能够处理不完整的多变量信息,并利用随机变量相关性提高输出变量估计的准确度。其次,对分布式发电网络模型进行研究,并结合Nataf变换三点估计算法实现了潮流分析;最后,通过在改进IEEE 57总线测试系统上,与蒙特卡洛模拟法进行对比验证,表明所提算法在51总线处的电压幅值累计分布函数,以及输出随机变量准确度指标上均要优于三点估计算法,说明了所提算法的有效性。