计及不确定性的电力系统区间分析研究综述

电力系统的不确定性逐步增强,如何合理表征不确定性因素并分析其对电力系统带来的影响是目前和未来研究的突出问题。对比常见不确定性分析方法,以不确定性区间分析方法为重点,将系统分析问题分为不确定性稳态区间分析和不确定性动态区间分析2个方面。首先,对电力系统不确定性因素的区间预测框架和方法进行了阐述;其次,针对不确定性稳态区间问题,从区间潮流和区间不确定性决策2个方面进行概括,并讨论了现有的不确定性稳态区间分析方法;然后,针对不确定性动态区间问题,从动态波动区间分析和稳定区间分析2个方面进行概括,并讨论了现有的不确定性动态区间分析方法;最后,对计及不确定性的电力系统区间分析研究进行展望。     

电力系统区间潮流计算方法综述

随着电力系统运行环境的复杂化,系统运行状态的不确定性因素多元化,给电力系统分析带来了新的挑战。区间潮流因其建模简单等优点而成为不确定性潮流分析的主流方法之一。该文以算法的基本原理和优缺点为立足点,对电力系统区间潮流算法研究进行综述。首先,简要介绍区间潮流分析方法的发展、原理、计算模型等,并阐述了区间潮流在电力系统不确定性分析中的应用情况。然后,按照算法的不同原理将区间潮流算法分为3大类:区间迭代法、仿射优化法和直接优化法,并逐一详细介绍不同算法的基本原理、计算步骤及优缺点和适用范围。最后,指出区间潮流分析在今后研究中有待解决的问题及研究方向。     

超低频区间振荡现象的机理分析

对我国东北、华北、华中、川渝电网的联网工程中出现的超低频区间振荡现象进行了深入的理论分析。提出区间振荡模式的特征值关于区间联系导纳的灵敏度的概念,通过对该灵敏度的数学分析,揭示了区间振荡频率受电网互联强弱的影响规律,指出区间振荡频率将随电网互联的减弱而降低。同时阐明系统容量对区间联系导纳的影响,在我国四大电网联网时由于系统容量较大,使得区间联系导纳较小,进而导致区间振荡频率较低,出现了超低频现象。对四机两区系统和四大区域联网系统进行小干扰稳定计算,比较并说明本文采用经典发电机模型近似复杂详细模型来定性研究区间振荡频率变化的方法的有效性,并且验证了理论分析的正确性。     

超低频区间振荡现象的机理分析

对我国东北、华北、华中、川渝电网的联网工程中出现的超低频区间振荡现象进行了深入的理论分析.提出区间振荡模式的特征值关于区间联系导纳的灵敏度的概念,通过对该灵敏度的数学分析,揭示了区间振荡频率受电网互联强弱的影响规律,指出区间振荡频率将随电网互联的减弱而降低.同时阐明系统容量对区间联系导纳的影响,在我国四大电网联网时由于系统容量较大,使得区间联系导纳较小,进而导致区间振荡频率较低,出现了超低频现象.对四机两区系统和四大区域联网系统进行小干扰稳定计算,比较并说明本文采用经典发电机模型近似复杂详细模型来定性研究区间振荡频率变化的方法的有效性,并且验证了理论分析的正确性.     

计及不确定性的预想事故自动选择区间方法

由于发电机出力和负荷需求具有不确定性,引入区间分析方法来处理电力系统静态安全分析中的不确定性问题.利用对区间线性方程组求解的区间直流潮流算法来计算发电机和支路开断后的潮流;提出一种新的改进的对区间进行大小比较的可信度量度函数.在此基础上,提出和实现了计及不确定性的电力系统预想事故自动选择的区间方法.采用5母线算例系统、IEEE 14母线算例系统和中国某省调电网实际系统对算法进行了验证,将文中算法与不计不确定性的传统分析方法以及概率方法相比较,证实了在静态安全分析中计及不确定性的必要性和文中方法的有效性及应用价值.     

变压器经济运行区间的确定与应用

依据变压器经济运行区间确定原则GB/T 13462-1992,推导并确定了变压器经济运行区间,将其划分出不良经济运行区间和最佳经济运行区间,首次明确给出了变压器最佳经济运行区间。以Microsoft Visio 2003为平台,编制了变压器经济运行区间图生成软件。利用该软件,建立了变压器经济运行区间模型。通过算例分析可以很直观的得出：当变压器在本文给出的最佳运行区间运行时,在降低损耗的同时,又充分提高变了变压器容量的利用率,保证了供电的安全可靠,为变电运行人员在变压器实际运行操作中提供了良好的决策依据。     

电力系统可靠性经济评估的区间分析方法

该文推导出6种常用的资金等值计算区间值公式,以及等差、等比序列现金流的区间计算公式.推导出可靠性经济性评价方法中的总拥有费用法和岁收需量法的区间值公式.首次推导建立了可靠性经济学领域的区间分析公式体系.算例分析表明,对于存在多种不确定因素,且其概率分布难以确知的情况下,区间分析可以定量分析不确定性因素给经济指标带来的波动;区间方法同时提供了一种经济性评估中多因素敏感性分析的快捷、全新的方法,可为决策者提供更加充分的定量决策信息.     

基于容量增量分析的复合材料锂电池分区间循环衰退机理

以35A·h三元锰酸锂复合材料锂电池为研究对象,探索分析锂电池分区间循环衰退机理。基于容量增量曲线峰值分布,将荷电状态(SOC)区间划分为0%~20%、20%~60%、60%~100%及0%~100%四个区间,分别在各区间进行衰退老化实验。为保证电池各循环区间的容量吞吐量一致,以全区间为基准,在40℃下以2C电流共进行600次充放电循环实验。从起始点开始以100个循环为间隔,在室温条件下采用C/20电流进行容量增量分析(ICA)性能测试实验,分析不同SOC区间电池的衰退机理。结果表明:电池在SOC全区间使用时衰退最快,在低端区间使用时衰退较慢;在中低区间的性能衰退主要是由活性锂离子的损失造成的,而在SOC高端区间还包括活性材料的损失和动力学衰退。本文得到的结论为电池的改进设计及使用区间的选取提供了理论依据。     

电气主接线可靠性评估的区间方法

提出了发电厂／变电站电气主接线可靠性评估的区间分析方法,同时提出了主接线方案经济分析的区间模型。该方法能够较为合理地将可靠性参数处理为区间数,在计算过程中全程考虑参数的不确定性。经1次计算即可得到反映所有(或任意)参数不确知风险影响的各个可靠性指标和经济性计算结果。由于区间值结果涵盖了已知风险因素,因此为决策者提供了更为科学和符合工程实际的定量评估数据。电气主接线可靠性评估的区间分析方法同时也是一种更新的、更为灵活和强大的多因素灵敏度分析手段。     

玉米秸秆燃烧特性的实验分析

利用热重分析仪对玉米秸秆在以20℃/min、40℃/min的升温速率下进行了燃烧实验。对玉米秸秆的燃烧失重过程进行了分析并且得到燃烧失重特征参数。根据TG-T和DTG-T曲线,将玉米秸秆开始燃烧后的失重区分为3个部分:挥发分、固定碳剧烈失重区间和这两个区间中的缓慢失重区间。对挥发分、固定碳剧烈失重区间各自建立了相应的燃烧反应动力学方程,得到了不同温度区间的表观活化能、频率因子等燃烧动力学参数,并提出了相应的燃烧机理。     

基于区间数逼近的微网电压暂降风险评估

当前微网的概念已逐渐深入到现代电网运行中,其中电能质量问题具有很强的随机性和不确定性。将风险评估理论引入到微网电能质量分析中,用区间数估计理论替代传统的定值估计方法,建立了基于区间数逼近的微网电压暂降风险评估模型。该模型还考虑了微网中各类分布式电源的权重优化问题,对合理配置分布式电源具有一定指导作用。算例结果表明,该方法可以较好地反映微网中电压暂降的随机性,并引入模糊理论对其风险值综合评估,能准确反映事实,客观科学,具有一定的推广和应用价值。     

同伦摄动模态子区间算法在微电网孤岛潮流计算中的应用

与传统输电网和配电网络不同,微电网中的分布式发电装置通过电力变换装置给负荷供电,所以考虑并网整流/逆变装置的影响,同时建立包含微电源、柔性交流输电系统、线路以及不同负荷类型的微电网精确数学模型。此外,计及负荷及微电源出力的时间波动性,引入同伦摄动子区间理论构造求解孤岛微电网区间潮流方程,并通过模态分析法提高区间运算精度。算例结果验证了所建模型及求解方法的有效性。     

计及风电动态成本的电力系统区间经济调度*

大规模风电接入电网后,风速的间歇性和随机性使风电出力具有一定的不确定性,对传统确定性系统的安全经济运行产生严重影响。针对风力发电的不确定性对电网调度运行的影响,本文基于区间规划理论,提出风电动态成本这一概念,并建立计及风电动态成本的电力系统区间经济调度模型。该模型中引入决策变量求解模型的区间优化解,一定程度上反映系统运行风险和经济效益,并为调度人员安全评估提供支持。最后采用IEEE30节点系统进行仿真验证,算例结果表明该模型与方法的实用性和有效性。     

基于模糊区间数的黑启动方案评估层次分析法

制定科学合理的黑启动方案对于实现电网全停后的快速恢复意义重大。本文提出了一种基于模糊区间数的黑启动方案评估层次分析法。首先介绍了层次分析法评估的一般步骤;然后针对此方法的不足引入模糊区间数,介绍了区间数判断矩阵和区间数可能度排序,最后给出了基于模糊区间数的层次分析法评估步骤。针对某实际电网的黑启动案例证明了该方法将为黑启动恢复提供更全面、准确的决策参考。     

电力系统电压稳定性分析综述

电力系统电压稳定性是电力工程界的研究热点之一。首先介绍了分岔理论在电压稳定性分析中的应用。其次,给出了电压稳定分析中常用的静态指标,阐述了各指标的特点。最后,介绍动态电压分析方法,并对电压稳定性分析进行展望。     

计及充换放储一体化电站的主动配电网故障恢复

建立了电动汽车区间负荷模型和充换放储一体化电站(简称一体站)区间负荷紧急支撑模型,提出一体站区间负荷紧急支撑策略及其孤岛区间负荷供电范围划分策略。基于区间理论分析,以系统孤岛负荷、开关动作次数和网损分别作为不同层的优化目标,建立主动配电网故障恢复多层优化区间模型。提出混沌模拟退火帝国竞争算法对故障恢复区间模型进行优化,并提出基于仿射数的区间Dist-Flow法用于潮流计算。算例结果表明所提方法快速、有效。     

基于分位点回归的风电功率波动区间分析

由于风电功率具有随机性的特点,因此,仅对其期望进行分析难以反映其特征,电网运行风险也难以准确把握.为此,基于分位点回归分析理论,对风电功率波动区间,通过支持向量机自适应地选取回归函数,建立风电功率分位点回归模型,并基于内点法对该模型进行求解,实现了对未来时刻风电功率的波动区间分析.最后,采用所述方法对烟台地区电网的某风...     

考虑风电不确定性的配电网区间潮流计算

高渗透率风电的接入使得配电网三相潮流计算需要考虑更多不确定因素,传统的潮流计算方法面临严峻挑战.文中基于区间分析理论,采用区间数对风力发电系统出力的不确定性进行描述与分析,并建立了考虑风电注入功率不确定性的配电网三相区间潮流计算模型.为高效求解所建立的配电网三相区间潮流计算模型,基于对传统非线性区间方程求解方法的分析与...     

电力系统可靠性评估的不确定性数学模型探讨

介绍不确定性数学理论及其在电力系统可靠性分析中的应用。提出了基于不确定性数学理论的电力系统可靠性评估方法的总体框架：用相匹配的不确定性数表示原始参数：用随机性处理故障状态发生及状态转移等随机事件和过程;用模糊数学、灰色数学和未确知数学或其综合处理具有模糊性、灰色性和未确知性的参量、事件和过程;最后把不确定性数代入计算可靠性指标。该框架包含了常规的可靠性评估方法、模糊可靠性评估方法和基于区间分析等理论的方法．给出了可以提供更多信息量且计算量不大的可靠性评估方法。将综合处理随机信息、模糊信息、灰色信息和未确知信息的不确定性数学理论应用于电力系统可靠性分析．为建立更合理的电力系统可靠性模型和评估方法提供了一种新途径。