含多个风电场的电力系统可靠性评估

风能的大规模利用对传统电力系统可靠性带来一定影响.如何衡量风电场的可靠性效益是电力系统规划和风电场评估所必须解决的关键问题之一.根据风速的分布模型和时序模型,建立计及相关性的多元模拟模型.基于此,建立基于蒙特卡罗仿真的多风电系统可靠性评估框架.以RBTS标准测试系统作为算例,采用2种模型对含多个风电场接入的电力系统进行...     

基于区间优化算法的电力系统可靠性评估逆问题模型

电力系统可靠性评估逆问题是指从已知的可靠性指标值出发求取未知的元件可靠性参数的问题,是电力系统可靠性领域一个重要的潜在研究方向。只有在待求可靠性参数个数与可靠性指标个数相等的特殊情形下,采用现有的逆问题研究方法才能取得参数的准确值。针对以上不足,首先,基于可靠性指标解析计算函数,构建逆问题的非线性方程组模型。其次,为计及已知可靠性指标个数大于、等于或小于待求参数个数的3种情形,将方程组模型转化为优化问题,建立逆问题的一般性模型。针对逆问题存在多解的情形,以可靠性参数优化为例,说明如何构建对应于具体工程问题的逆问题模型。然后,提出基于改进区间优化算法的逆问题求解方法,该方法能够在逆问题的不同情形之间进行切换,并确保求得最优解。最后,将所提方法应用于RBTS、IEEE-RTS系统和91节点系统,算例结果表明：针对逆问题的上述3种情形,采用所提方法均可有效求得准确的元件可靠性参数。     

计及老化线路电流承载能力退化特性的电力系统连锁故障分析

长期老化效应导致输电线路的电流承载能力退化以及老化失效风险增大,会使连锁故障风险进一步恶化。研究了输电线路老化对电力系统连锁故障的影响。首先,基于热平衡理论建立了输电线路老化相依的电流承载能力计算模型,阐述了电流承载能力与输电线路运行年龄的数值对应关系。在此基础上,综合考虑实时潮流和输电线路的老化效应,建立了包含实时潮流、运行年限、停运概率的三维映射关系,改良了输电线路动态停运概率模型。然后,通过引入概率阈值参数,建立一种改进的基于停运概率模型的连锁故障路径搜索准则,以连锁故障演化过程中的最大概率耦合事件为导向,在过滤低概率连锁故障路径的同时筛选代表性故障路径。最后,在改进的IEEE 39节点系统上进行了实例研究。算例结果证明,考虑线路老化效应后,由单线路意外事件触发的连锁故障事件增多,概率增大,其对应路径阶数增大,系统连锁故障风险明显升高,表明输电线路老化效应与连锁故障后果之间存在显著相关性。     

预条件处理CG法大规模电力系统潮流计算

研究了预条件处理的CG(ConjugateGradient)法求解大规模电力系统潮流方程的问题。采用预处理CG法代替传统的LU直接法对高维稀疏潮流方程进行求解,详细比较各种预条件处理技术对CG法潮流方程求解的效果,提出一种新的节点优化排序的IncompleteCholesky预处理方法,实验分析证明它是CG法快速求解潮流的一种十分有效的预处理方法。对IEEE-30、IEEE-118和多个合成的大规模电力系统进行潮流计算,结果表明:这种预处理方法比其它预处理方法需要更少的迭代次数和浮点运算次数,对超大规模电力系统潮流问题也比传统LU直接法更具速度和存储优势。在电力系统互联程度不断增加使其潮流计算面临大规模甚至超大规模计算压力时,该方法能够成为传统方法的一个替代。     

基于电流实部与虚部双向追踪的输电设备利用份额模型及应用

:针对输电设备利用份额的传统定义不能计及有功和无功潮流的耦合作用,基于电流的实部与虚部分量提出输电设备利用份额的新模型及定义。该模型将节点和支路功率转换为电流,通过对电流的实部和虚部分别进行双向追踪,可得到全网用户对输电网的利用份额。该模型不受分配模式的限制,通过恰当处理对地支路,可直接用于联营体模式下输电损耗和成本的完全分摊,文中给出了相关证明。采用“节点分裂”的等效方法和面向元件的分配模式,该方法可实现联营-双边交易共存模式下输电损耗的分摊。以5节点系统为例,对新定义和几种不同定义进行了比较,并对双边交易的增量和边际损耗及本文结果进行了分析。给出的IEEE-30节点算例验证了该方法的有效性。     

基于Beowulf集群的大规模电力系统方程并行PCG求解

研究基于Beowulf集群的大规模电力系统方程并行PCG求解问题,采用常见的硬件设备和廉价且广为传播的软件构建出Beowulf分布式集群环境,基于这一环境,彻底摒弃矩阵的传统直接分解算法,采用多项式预处理的PCG法并行求解大型稀疏线性方程组.文中方法无需进行任何形式的电网络划分,也无需进行任何的矩阵三角分解和前推回代过程,适合各种类型的大规模电力系统方程的并行求解.本文分别在潮流计算、状态估计和静态安全分析中对大规模电力系统方程实现了并行求解,并获得一定的加速比和并行效率,为大规模电力系统快速、准确的仿真计算和在线分析提供一种可行的新途径.     

大电网可靠性影响分析的潮流跟踪方法

提出了大电网可靠性评估中削减负荷的潮流跟踪模型, 建立了节点和系统可靠性对元件的分配计算模型,基于此易于分析系统的薄弱环节。在负荷削减的潮流跟踪模型中,按负荷对发电机和线路利用系数的大小顺序削减负荷。基于潮流跟踪削减负荷能建立故障元件与削减负荷节点间的映射关系,该模型的核心在于找出所有元件中对削减负荷节点利用系数最大的元件。算例结果证明了所提出方法的有效性。     

大电力系统可靠性评估高性能计算平台设计与实现

针对大电力系统可靠性计算的高度复杂性，基于高性能集群环境，建立了粗粒度Monte Carlo并行计算模型，提出了消息传递机制下配合收敛控制的异步化并行算法，以较高的加速比和并行效率，快速实现大电力系统可靠性评估计算。同时，以大电力系统可靠性评估高性能计算为核心，利用LAMP（Linux+Apache+MySQL+PHP）网络开发工具，建立基于浏览器/服务器（B/S）3层模型的Web计算系统基本结构，提出对应的网络数据库设计和并行计算模块装载模型，以Web Service的形式实现大电力系统可靠性评估高性能计算的Internet共享。     

固原电网负荷特性分析

为了提高固原电网的运行效率,依据固原电网2002—2006年电力负荷数据,对固原电网进行了详细的负荷特性分析,分析结果表明,冬季采暖负荷和典型行业负荷对负荷特性的影响较大,是固原电网负荷特性逐年恶化的主要原因。