含分布式电源的基于区间仿射算术的电网动态无功优化

为了能够准确地描述分布式电源出力的不确定性和负荷波动性,延长控制设备使用寿命,降损节能,提出了一种含分布式电源的基于区间仿射算术的电网动态无功优化方法。用区间数表示每一时段负荷、分布式电源出力的波动情况,进行了基于区间仿射算术的潮流计算。以全天24个时段总网损最小和全网所有节点电压越限惩罚最小构成目标函数,增加了控制变量连续时段动作约束。将区间仿射算术和自适应粒子群(算法结合,进行静态无功优化,形成控制设备预动作表,并进行动态调整。最后,通过改进的IEEE 30节点系统进行案例分析,仿真结果表明了该方法的有效性。     

一种电力市场下考虑安全约束的OPF算法

提出了一种以综合目标为优化方向的最优潮流算法,对电力市场环境下的发电成本、输电成本及无功服务成本进行了综合建模,获得电力市场环境下更好的电网潮流优化效果;算法还考虑了静态安全约束,使用线性化建模技术构建约束方程,最终使用内点法求解;对测试电网模型的仿真结果说明了方法的有效性与实用性。     

基于模型预测控制的配电网无功优化控制策略

摘要： 为了解决配电网中普遍存在的变压器过负荷以及用户电压偏低的问题,提出了一种基于模型预测控制（model predictive control,MPC）的配网无功优化控制策略。在分析配电网潮流特点的基础上,充分利用配变的过负荷能力来传输更多的有功,而无功则在低压电网中进行优化补偿。基于模型预测控制理论,采用季节时间序列的方法动态预测未来一天内的负荷大小,并考虑配变最大可用传输无功和无功补偿装置最大投切次数的约束,在通用数学模型系统（general algebraic modeling system,GAMS）上建立了以网损最小为目标函数的无功优化数学模型,依次给出无功补偿装置的动作情况。在IEEE14节点配网系统上的试验结果,验证了所提出的无功优化控制策略的有效性。     

基于改进粒子群算法的地区电网无功/电压实时优化控制

在建立无功/电压实时优化控制模型的基础上,提出了一种基于改进粒子群算法的地区电网无功/电压实时优化控制实现方法。该方法采用增量启动策略决定控制设备参与优化的程度;通过综合考虑负荷大小、限振系数与动作比例等因素模糊推理出表征动作代价的模糊控制成本,更加合理地限制和分配控制设备的动作次数;将粒子群算法与无功/电压控制特点相结合以改善初始粒子质量、缩小寻优空间并引入交叉算子提高算法的计算速度和效率。以某一实际地区电网为例进行无功/电压实时优化仿真计算,结果表明,所提算法和控制策略是可行和有效的。     

一种新的ATC计算方法及其在无功潮流优化中应用

提出了考虑电压稳定同时提高ATC计算速度的方法,即在P-Q坐标中,依据线路潮流分布因子计算潮流的变化方向,充分考虑线路的热稳定极限和电压稳定P-Q域的位置,从而确定线路稳定运行极限点并计算系统的ATC,计算量小;由于在无功潮流优化中,改变系统无功潮流和节点电压和相角会影响系统ATC,为此将提高系统ATC作为无功潮流优化目标,并运用免疫算法对其优化求解.IEEE-30节点系统的测试结果表明,本文所推导计算ATC方法正确,在无功潮流优化中考虑提高系统ATC可行.     

含双馈感应风电机组的配电网无功优化

考虑传统无功调节设备调节次数限制和双馈感应电机无功容量限制等约束条件,提出一种基于双馈感应电机与传统无功调节设备协调控制的分时段分层无功优化策略。首先,该策略采用谱系聚类算法对预测等效负荷曲线进行分段;其次,在每个时段采用分层调控策略进行无功优化,建立以网损和平均电压偏离度之和为目标函数的无功优化模型,上层利用改进粒子群算法计算出包括双馈感应机组在内的各种无功调节设备的优化运行状态,并预先对变压器、电容器动作;在此基础上,下层利用双馈感应机组的无功调节能力对上层优化得出的并网点电压进行自动跟踪控制,由此实现了每个时段内接入点电压控制和全局无功优化相结合,最后以IEEE33节点配电系统为算例来验证上述策略的有效性。     

考虑风速相关性的风电接入能力分析

同一地区的风电场一般建立在相互接近的地理位置上,因此其风速往往呈现出一定的相关性。采用Copula函数建立多风电场的风速相关性模型,继而生成具有相关性的风速分布样本空间。考虑风速的随机性与相关性,应用机会约束规划理论,在满足系统安全可靠运行的前提下,以系统可接入的风电机组装机容量最大化作为优化目标,建立了计算风电穿透功率极限的概率最优潮流模型,并采用一种基于随机模拟技术的粒子群优化算法进行求解。以IEEE30节点测试系统为算例,分析风速相关性、风电场接入点和机会约束置信水平对风电接入能力的影响,结果验证了所提模型与算法的合理性与可行性。     

基于概率潮流的含风电配电网无功优化

考虑风电输出功率和负荷功率的随机波动性,建立了风电和负荷的随机模型。采用卷积计算和Cornish-Fisher级数展开来处理随机性因素,从而完成概率潮流计算;并建立以降低成本-效益比值和电压稳定指标L为目标的综合无功优化模型,基于概率潮流和多Agent系统的混沌粒子群算法(MACPSO)对该配电网进行无功优化。IEEE 33节点算例分析表明,所提无功优化求解策略有效可行,同时所提算法在无功优化中具有一定优势。     

基于运行风险的配电系统动态无功优化控制研究

根据负荷变化,通过动态优化调节有载调压变压器分接头和并联电容器组,是保证配电系统电压质量、降低运行网损的一个重要手段。采用Gram-Charlier级数展开理论的半不变量法求解电压越限概率,建立了电压越限风险评估模型,并将运行中的有功损耗转化为由其导致的严重性后果的风险评估模型,在此基础上建立了一种基于运行风险的动态无功优化控制模型。优化过程文中采用了保证控制设备动作次数约束的预优化及实时控制时刻优化的2段式流程,既保证了动作次数的要求,又保证了结果的准确性和快速性。     

改进遗传算法在电力系统无功优化中的应用

电力系统的无功优化控制,不仅能有效地降低系统的有功功率损耗,而且还可以改善电网的电压质量,对系统的安全稳定、经济运行具有非常重要意义。无功优化问题是一个含有连续变量和离散变量的混合优化问题,求解过程相当复杂,电力系统无功优化问题属于最优潮流问题的一个组成部分。探讨了求解无功优化的现代人工智能算法,总结分析了遗传算法的特点及使用情况。为提高解的质量与计算效率,对遗传算法做了改进,并将其应用于电力系统无功优化中。     

考虑分布式电源出力随机性的配电网无功优化策略

随着大量出力随机波动型的分布式电源并入配电网中，使得基于并联电容器等静态无功补偿装置的无功调节方式不能满足新的配电网络结构下的无功优化要求。提出了一种利用SVG动态无功补偿以稳定其并网点电压的无功控制策略，并详细分析了SVG容量的选取方法。在此基础上，提出了一种含有出力随机型及其他不同类型分布式电源的配电网无功优化策略，并利用改进的粒子群算法，充分验证了所提出方法的可行性及改进粒子群算法的快速有效性。     

基于控制设备状态诊断的变电站电压无功控制方法

为了防止变压器分接头和电容器开关频繁动作,提出一种设备状态诊断法来改进变电站电压无功控制。该诊断法由惰性因子、比例因子和加速因子构成,判定设备处于可动作或不可动作状态,并结合“十七区图”控制策略形成一种改进的电压无功控制方法。改进方法无需对负荷进行预测,直接利用电压、负荷实时数据对变电站实施在线控制,解决了控制设备频繁动作问题,且算法简单,易于实现。实例表明,其在保证电压无功质量的同时,有效地控制了设备动作次数,具有很好的实用性和实时性。     

双馈风电场新型无功优化分配策略研究

提出一种新型的双馈风电场无功优化分配策略,以降低风电场整体损耗为目标,不仅考虑集电线路和风力机变压器的损耗,还考虑风力机内能量转换系统的损耗。同时,在进行无功优化分配时综合考虑风力机内无功分配方式对风力机能量转换系统损耗的影响,提出一种新的风力机内无功控制方式。该文优化问题由内点法求解,包括风力机无功功率极限、母线电压、相角以及潮流平衡等约束条件。通过算例对所提出的控制策略进行仿真计算和分析,结果验证了所提无功优化分配策略的有效性,并分析得出使风电场损耗最小化的无功分配原理。     

考虑支路功率约束的静态电压稳定预防控制模型

针对系统的静态电压稳定问题,提出了将薄弱支路传输功率约束作为静态电压稳定裕度约束的预防控制模型。该模型采用局部性电压稳定指标,确定出关键预想故障、薄弱支路及其所允许的最大传输功率。结合基于快速解耦潮流的静态安全分析方法,给出薄弱支路在关键预想故障下的传输功率表达式,得到薄弱支路的传输功率约束。最后,建立了具有全二次特点的预防控制优化模型。2个测试系统的仿真结果验证了所提预防控制模型的正确性和有效性。     

基于原对偶内点法的发输电系统可靠性评估交流潮流分析法

电力系统可靠性评估对于精度的要求随着新能源接入电网不断提高。传统的发输电系统可靠性评估在状态校正过程中采用基于直流潮流的最小切负荷模型,该模型存在不能考虑系统电压和无功功率的局限。利用原对偶内点法在可靠性评估中实现了基于交流潮流的有功无功综合优化状态校正模型。该模型通过非线性规划综合考虑系统有功无功关联、网损、节点电压及潮流约束等因素。为了解决非线性规划中计算量大和收敛性的问题,还提出了一种改进的基于交流潮流有功无功解耦的状态校正模型。对IEEE-RTS79系统与2012年海南电网进行可靠性评估,结果证明了所提出算法的精确性和有效性。该方法有望应用于更精确地对含新能源发输电系统进行可靠性评估。     

蒙特卡罗算法在无功优化中的应用

首先给出了稳定约束潮流下的无功优化数学模型,然后给出了基于蒙特卡罗算法的免导数算法,最后给出了以国内某实际电网系统为算例的数值结果,仿真结果表明了算法的有效性及实用性。     

基于区间建模的新能源电网无功优化策略

  目的  新能源发电具有间歇性和随机性,其功率为不确定性数据,会造成电网电压和频率的变化,对电力系统安全运行构成威胁。为保证大规模新能源并网后电网电压的安全,考虑新能源发电波动不确定性,提出一种基于区间建模的新能源电网无功优化策略。  方法  该策略采用区间数描述无功优化模型中的不确定参数,进而建立区间无功优化模型,采用基于优化场景的区间潮流算法求解区间潮流方程,获取状态变量区间,确定控制变量的可行性,在此基础上采用改进的粒子群优化算法求解区间无功优化模型,在粒子群算法中加入局部搜索环节和离散变量交叉处理操作以提高算法寻优能力。为了验证所提方法的有效性和优越性,分别采用IEEE 14节点和IEEE 30节点算例进行仿真计算,与自适应遗传算法和普通粒子群算法进行对比分析。  结果  仿真结果表明:与自适应遗传算法和普通粒子群算法相比,采用改进粒子群的区间无功优化策略具有更快的收敛速度,更强的寻优能力,并且可有效处理模型中离散变量。  结论  所提策略可有效解决区间无功优化问题,能保障大规模新能源并网后电网电压的运行安全。     

风电汇集区的UPFC优化配置方法

文章基于改进飞蛾火焰优化算法,提出了一种风电汇集区域统一潮流控制器优化配置方案。该方案以潮流平衡及各系统参数为约束,以降低有功网损、改善电压水平、合理控制线路负载率为目标,开展统一潮流控制器补偿地点与容量的联合寻优。采用改进飞蛾火焰优化算法,引入Kent混沌搜索策略增强寻优能力,并与原飞蛾火焰算法进行比较。通过IEEE-14标准节点测试模型开展实验,表明所得优化配置方案能够有效提升电压与负载率水平,降低系统网损。     

基于DIgSILENT数据接口DGS的含风电电力系统随机潮流分析

同一风区的不同风电场由于地理位置相近,各风电场的风速和出力具有强相关性。针对该特点,提出了一种考虑风电场之间相关性的含风电电力系统随机潮流算法。首先建立了多个风电场出力的离散化联合概率分布模型,在此基础上采用线性化潮流方法分析随机潮流的各项指标。结合随机潮流算法和DIg SILENT软件的优势,研究了一种基于DIg SILENT数据接口DGS的数据转换方法,有效地提高了计算效率。最后利用IEEE-24节点系统以及我国新疆地区2015年规划电网进行方法验证。算例结果表明,建立的考虑风电场相关性的含风电电力系统随机潮流算法具有可行性和优越性,DGS数据接口技术可以使该潮流算法在实际大型电力系统中推广使用,工程实用性较强。     

含光伏电源的配电网动态孤岛划分策略

针对不同时刻含光伏电源的配电系统中节点负荷与光伏电源出力的不确定性,该文提出一种故障情况下的含光伏电源的配电网动态孤岛划分策略。该策略运用特征加权K均值聚类算法将动态孤岛划分转换为以聚类中心表示节点状态的多个静态孤岛划分问题。在此基础上以开关状态为优化变量,将节点重要度与线路介数作为孤岛划分评估指标,建立孤岛划分模型,并运用量子进化算法进行模型求解,获取各个静态孤岛初始划分方案。计及网络潮流计算,修正孤岛供电区域并确定无功补偿量,得到最终孤岛划分方案。算例结果验证了该策略的有效性。