基于Matlab符号计算工具箱的内点法最优潮流研究

为提高最优潮流算法的通用性，利用Matlab符号计算工具箱完成了一种基于扰动MKT条件的内点算法最优潮流的符号计算。可以获得系统状态变量的显式符号结果，该方法使得复杂的最优潮流修正方程的形成与求解过程简化为在每次选代中进行一次简单的代数替换。通过对4个不同的目标建模仿真，结果表明，该方法可极大地简化最优潮流计算程序的复杂程度，提高代码的通用性和易维护性。     

基于B/S模式的电力系统分析软件

B/S模式是伴随着Internet发展起来的新型的软件开发模式,M atlab是一种解决工程计算问题的高性能语言,开发将B/S模式与M atlab相结合的电力系统分析软件具有很强的现实意义。该文阐述了系统的结构和原理,提出了相应的解决方案。利用ASP.NET和C#实现了系统的B/S结构,利用SQL Server数据库完成服务器端数据的管理,并利用M atlab实现了服务器端的相关计算。软件具有客户端零安装和免维护、易于扩展以及开发周期短等优点。     

基于B/S模式的电力系统分析软件

B/S模式是伴随着Internet发展起来的新型的软件开发模式,Matlab是一种解决工程计算问题的高性能语言,开发将B/S模式与Matlab相结合的电力系统分析软件具有很强的现实意义.该文阐述了系统的结构和原理,提出了相应的解决方案.利用ASP.NET和C#实现了系统的B/S结构,利用SQL Server数据库完成服务器端数据的管理,并利用Matlab实现了服务器端的相关计算.软件具有客户端零安装和免维护、易于扩展以及开发周期短等优点.     

电压稳定约束的最优潮流研究

针对电力系统将运行在更加接近电压稳定临界点的情况,建立了一种包含电压稳定约束的最优潮流(OPF)数学模型,在常规OPF模型基础上增加了一组电压稳定裕度约束作为不等式约束。引入能正确反映系统当前电压稳定程度的L指标函数作为电压稳定约束,通过调整该约束的上限值,可以获得系统所要求的电压稳定裕度。利用基于扰动KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件的原始-对偶内点算法对问题进行求解。多个IEEE测试系统上的仿真结果表明,该模型能较好地兼顾系统对电压安全性与经济性的要求;在电压稳定约束起作用时,发电总费用会随着系统对电压稳定要求的提高而增大;L指标约束的加入对系统的调节能力有一定影响;所用算法收敛性好、鲁棒性强,能有效地处理大量等式和不等式约束。     

基于目标全息反馈法的发电机非线性励磁控制设计

针对单输入非线性控制系统，提出了一种目标全息反馈的非线性控制设计方法(NCOHF)，以解决非线性控制系统的多目标控制问题。该方法可将非线性控制系统的多目标控制问题转化到线性空间中，并均在性能指标中得到约束，从而控制规律包含全部控制目标的反馈信息，形成目标全息反馈的思想。将这种设计思想运用于发电机非线性励磁控制设计中，分别设计得出2种均以机端电压、有功功率和角速度为控制目标的目标全息反馈非线性励磁控制规律(NECOHF)。仿真结果表明：这2种控制规律不仅能有效地镇定发电机的机械振荡，改善系统的稳定性，而且能很好地解决发电机输出特性的控制精度问题。     

大规模电网分层分区无功优化

提出了一种大规模电网分层分区无功优化模型及其算法。根据电网解环运行及分层分区管理的特点,采用节点分裂法将电网进行分层分区解耦,即将220 k V与110 k V电网进行分层,110 k V电网分区管理。建立相应的分解协调模型,并通过分解协调内点法进行求解。该方法仅交换子网间少许的边界变量就可以将大系统完全等效解耦,使修正方程仅保留220 k V及以上电压等级主干网部分,从而使问题的求解趋于简便、快速。通过对8个测试算例的仿真分析,结果表明所提模型满足电网分层分区无功优化运行,具有较强的收敛性和快速性。     

含非可靠分布式电源的配电网孤岛划分

当大量分布式电源接入电网时,合理的孤岛运行方式可以在配电网故障期间充分发挥分布式电源的潜能,提高配电系统运行可靠性。根据分布式电源的供电特性和配电网孤岛运行的特点,建立了不同可靠性类型的分布式电源联合供电表达式,并根据电力负荷的等级和可控性,在满足各类安全约束的基础上,建立了优先恢复一、二级负荷供电,提升配电网最大供电收益的智能配电网孤岛划分数学模型。该模型全部采用解析性表达,利用数学优化方法求解,最大程度上实现解的最优性。经多个算例的计算结果,证明了所提模型的有效性和实用性。     

基于补偿法的预防性静态安全控制

针对大规模复杂电力系统进行预防性静态安全控制计算过程中,占用内存大、求解效率低的问题,提出一种基于补偿法的快速优化求解方法。通过分析该问题的优化机制,建立等效的求解模型,运用补偿法进行预想事故状态的快速分析计算,最后采用内点法求解问题模型,从而获得满足N-1安全准则的合理运行方式,防止N-1事故发生后系统越限故障的发生。在IEEE30、118、300节点系统以及S-1047仿真系统进行的测试表明,所提方法提高了大规模预防性静态安全控制的计算效率,可以快速准确地获得满足系统安全稳定运行要求的调整结果。     

风电接入下核电参与电力系统调峰的协调优化模型

提出了一种风电接入下核电参与电力系统调峰的风-核-火多源协调优化模型,缓解了风电消纳的难题,提升了电力系统优化运行的经济性。在保证安全裕度的前提下,该模型将核电线性功率升降速率按3个档位进行离散化,减少了变量数,仅用4个0-1变量与1个整数变量实现了调峰时三档速度、两档深度、低功率时段的自由选择,相较于已有的核电调峰模型,其灵活性更高且变量更少。同时,采用改进极限场景法,即利用1个确定的风电预测场景和2个极限场景表示置信区间内风电的不确定性,简化了其复杂度且优化了备用容量。计算结果表明,所提模型按实际情况选择最经济的负荷跟踪方案,系统发电总成本相较于核电带基荷运行的情况减少了22%,相较于核电按固定调峰模型运行的情况减少了12%,并全额消纳了采用这2种模型时所不能消纳的风电出力,从而有效削峰填谷,缓解了电网的调峰压力。     

含微服务的调度自动化系统分布式实时数据库

提出一种含微服务的调度自动化系统分布式实时数据库总体构架,解决了传统调度自动化系统中实时数据库数据处理慢、灵活性差和不易扩展等问题。根据实时数据库对数据时效性的要求,定义了遥测类、遥信类的简化数据模型,规避了复杂数据关系的搜索,并运用数据分片技术对数据进行有效划分。采用微服务架构模式,将数据读写过程虚拟化为细粒度的数据服务,以云计算技术为核心,实现对微服务、分布式技术的深度整合。利用该构架实现的分布式实时数据库管理系统已在某实际电网中得到应用。实际运行效果表明,该构架下的实时数据库具有实时性高、扩展性强、运行稳定可靠等优点,为坚强智能电网的建设和发展提供技术支撑。