电力系统基础潮流数据准确度评价指标及其应用

电力系统基础数据是电网安全经济运行的重要基础,主要包括量测和状态估计结果两部分,对其准确性进行定量评估十分重要。针对传统的量测与状态估计结果准确度评价方法存在的不足,提出了量测与状态估计结果准确度的改进评价指标,并开发了实用化应用软件。算例部分给出了这些评价指标在南方电网内某电网的实际应用情况。     

三相变压器模型分析及其对配电潮流的影响

建立详细的三相变压器模型对配电网分析至关重要.在所建立的变压器三相模型基础上,对比分析了相间磁耦合和励磁支路对模型的影响,讨论了零序参数和励磁支路参数的计算方法,并采用4节点配电网测试系统,详细分析了相间磁耦合、励磁支路对配电网三相潮流计算的影响.算例分析表明,在变压器模型中是否考虑相间磁耦合对潮流计算结果的影响较大,而且励磁支路产生的损耗不应忽略.     

基于CIM的EMS/DMS图形支撑平台的设计和实现

调度自动化系统中图模一体化技术被广泛采用，该技术使得图形系统和设备模型紧密地耦合在一起。通用信息模型（CIM）定义了电网设备的信息模型，并已成为工业标准。因此，研究和建立一套满足CIM要求的图形系统是实现调度自动化系统信息开放和标准化的关键课题之一。文中在研究了CIM等相关IEC标准的基础上，试图提出一种遵循IEC 61970 CIM标准的新一代系统的图形系统。该图形系统可以在一定程度上满足调度自动化发展的需要。为此，在以下几个方面进行了研究：以CIM为基础设计图形支撑平台，提出一个开放的图形模型；开发可自定义的图形建模工具，提高系统可扩展性；实现电网原始拓扑的在线自动生成，降低系统维护难度；在EMS/DMS实时在线系统中支持离线规划功能等。     

主动配电网能量管理与分布式资源集群控制

大量分布式资源并网运行的主动配电网,若采用传统集中式的调控决策体系,面临控制敏捷性、系统可靠性、海量通信和信息隐私等问题。文中设计了"集群自律-群间协调-输配协同"的主动配电网能量管理与运行调控的体系结构,并开发了相应的系统。然后,重点介绍了这种集群控制、多级协调的调控体系特点和关键技术:①主动配电网网络分析技术;②分布式集群调控技术;③考虑不确定性的配电网有功和无功协调优化技术;④输配电网分布式协调调度技术。最后,简要介绍了该系统在高比例分布式可再生能源配电网的应用效果,并对后续的研究方向进行了展望。     

实际电力系统状态估计可信度评价

电力系统状态估计是能量管理系统的关键基础环节。实际电力系统的真实状态无法获得,因此对状态估计结果的可信度进行评估就非常重要。文中分析了广泛使用的合格率指标存在的问题,提出了一种基于契合度和零注入失配量的状态估计可信度评价准则。通过9节点系统的示例,具体说明了传统合格率指标的不足及所提出的可信度评价准则的合理性,并通过118节点系统的大量数值试验从统计意义上证明了所提出的评价准则的优越性。通过分析一个实际系统案例,说明了合格率指标在现场存在的问题和研究的实际意义。     

基于分布式牛顿法的微电网群分布式优化调度方法

多个微电网以自组织的方式连接成为自治实体并接入配电网运行,能够显著提高供电可靠性并降低运行成本。提出了一种针对微电网群优化运行的全分布式算法,旨在替代传统集中协调的方式,解决系统对灵活性、可靠性和经济性的要求。该方法基于点对点通信,只需要稀疏通信网络上的相邻节点交换信息,且通信负担很轻。首先介绍了微电网群优化模型,随后结合具有二阶收敛速度的分布式牛顿法和基于一致算法的信息传递,实现了微电网群运行成本的全分布式运行优化。算例结果表明,该方法具有相较一阶分布式算法更快的收敛速度,且受通信拓扑的影响更小,证明了该方法的可靠性和可扩展性。     

基于全景精细化模型的风电场能量管理系统研制及应用

为了提高风电场能量管理和运行控制水平,基于风电场分布式能量管理系统(EMS) 的体系结构,研发了基于全景精细化模型的风电场EMS。首先,阐述了风电场在能量管理层面面临的主要技术挑战及EMS功能层次划分,然后分别从公用数据平台、精细化建模、实时态势感知、评估预警、优化调度、有功/无功协调控制等多个层面介绍各关键模块的信息流和主要功能。所研发的智能化风电场能量管理系统已经在多家风电场投入应用。     

拉格朗日乘子法电力系统网络参数错误辨识的应用

电力系统网络参数是能量管理系统各个高级应用的重要基础,因此对网络参数错误的辨识十分必要。拉格朗日乘子法是网络参数错误辨识的一种有效方法。基于已有的拉格朗日乘子法网络参数辨识理论研究,给出了具体的实现步骤,并提出了使用多个量测断面的网络参数辨识和估计方法。通过9节点系统展示了所提出的拉格朗日乘子法参数辨识流程,并通过118节点系统的仿真实验验证了该方法的有效性,开发了高效的实用化参数辨识与估计软件,简要介绍了该软件在中国部分调度中心的实际应用情况。     

基于合作博弈的多目标无功电压优化模型及其解法

为了在在线无功电压控制中协调考虑系统的安全性和经济性,提出了一种基于多目标优化的无功电压优化模型。除传统的经济目标外,该模型将系统的静态安全性加入到寻优目标中,以同时寻求系统经济性和安全性的最优化。基于合作博弈理论,提出了该模型的求解方法。在博弈过程中,经济目标和安全目标作为博弈参与方轮流给出决策策略,直至博弈达到均衡。基于2节点原理系统和IEEE 9节点系统的若干算例分析,证明了所提出的模型及求解方法的可行性和优越性。     

消纳大规模风电的热电联产机组滚动调度策略

首先,对热电联产机组的特性进行了分析,建立了考虑背压式和抽凝式热电联产机组以及并网风电的滚动调度模型。然后,针对热电联产机组的特性,基于拉格朗日对偶松弛算法框架,提出了考虑风电以及其他各类机组的联合优化滚动调度算法。一方面,提出了主问题的迭代步长自适应修正方法以提高算法收敛速度,子问题则采用一种高效的逆推回代动态规划方法进行求解;另一方面,针对抽凝式热电联产机组的热电耦合约束难题,将其分解为供热出力优化及有功出力优化2个子问题,提出了2个子问题的交替迭代优化算法。某省级电网的实际算例结果证明了该方法的有效性。