电力系统动态等值的在线测辨研究(Ⅰ)——模型及其可辨识性

对大型电力系统采用动态等值可以大大降低计算量,并能突出主要特征。给出两种动 态等值模型,提出并研究动态等值模型的可辨识性问题,既具有重要理论意义,又有实用价 值。结果表明：仅利用扰动前及扰动中的测量数据,等值模型有些参数不可辨识。进而提出 增加后稳态作为附加条件,使其所有参数均可辨识。     

含电动机负荷的互联电力系统动态等值模型可辨识性分析

对大型互联电力系统进行动态等值可以显著地降低计算分析的工作量,但目前电力系统动态等值多采用简单模型,存在不能很好地反映系统动态特性的问题.为此,提出同时考虑发电机凸极效应和电动机负荷特性的动态等值模型来进行可辨识性分析.以两区域互联系统为例,首先给出计及发电机凸极特性和电动机负荷的区域系统动态等值模型,然后对非线性模型进行线性化.采用基于拉普拉斯变换的传递函数法分析模型的可辨识性.利用系统稳态条件,从理论上证明了所提出的动态等值模型的所有参数均是可以辨识的.     

电力系统动态等值的在线测辨研究(Ⅱ)——辨识方法及仿真检验

动态等值的同调等值法和模式等值法大都用于离线分析,在线动态安全分析常需要对外部系 统作在线的实时动态等值。由于系统的结构、运行工况多变,一般不可能离线先作等值后 再在线调用。因此,在可辨识性分析的基础上,引进全局性好、鲁棒性强的进化策略辨识方 法用于电力系统动态等值的在线测辨。华中电网的实际仿真应用表明：进化策略法具有较高 的精度和较少的计算量,适合于动态等值参数辨识。     

电力系统动态等值的在线测辨研究（II）：辨识方法及仿真检验

动态等值的同调等值法和模式等值法大都用于离线分析,在线动态安全分析了常需要对外部系统作在线的实时动态等值。由于系统的结构,运行工况多变,一般不可能离线先作等值后再在线调用,因此,在可辨识性分析的基础上,引进全局性好,鲁棒性强的进化策略辨识方法用于电力系统动态等值的在线测辨,华中电网的实际仿真应用表明：进化策略法具有较高的精度和较少的计算量,适合于动态等值参数辨识。     

电力系统动态等值研究方法综述

随着电力系统规模的扩大,进行电力系统稳定分析已十分的困难.动态等值技术能够在保留原始系统特性的前提下简化网络结构,减少计算量,因此在电力系统稳定分析中得到广泛应用.为此,从基本思想、方法步骤、优缺点以及发展现状4个方面,分别对同调等值法、模式等值法和估计等值法3种动态等值方法进行了综述,提出估计等值法将是动态等值方法发展的趋势,而神经网络由于其良好的非线性逼近能力和不需要预先建立具体模型的优点将在估计等值法中得到推广.     

电力系统动态等值参数聚合的实用方法

在大规模电力系统暂态稳定分析中，为减少数值仿真的计算量，可采取动态等值的方法对系统进行简化。电力系统动态等值包括相关机群动态识别、网络化简和相关机群参数聚合3部分。针对第三部分提出了一种基于加权法的相关机群详细模型参数聚合的方法，该方法可用于获得等值发电机组及其调节系统的详细模型参数和负荷等值异步电动机的详细模型参数。这种方法既达到了参数聚合的目的，又减少了计算时间。对IEEE10机39节点系统和简单配电系统进行仿真，并与频域法相比较，结果表明了该等值方法的有效性。     

电力系统动态等值的在线测辨研究(Ⅲ)——几个重要问题探讨

对电力系统动态等值的几个问题进行了探讨,包括干扰种类、干扰地点,与理论集结法的比较,参数灵敏度及运方式的影响等。这些问题对动态等值在线测辨方法无论在理论上还是在应用上都很重要,文中通过华中电网仿真算例加以验证。     

基于循环神经网络的动态等值模型辨识

为了在系统稳定计算分析中简化和减小计算难度,用动态等值作为一种建模方法提出了一种基于循环神经网络的电力系统动态等值法并结合串并联辨识结构将其用于等值后模型的辨识。这种方法不需要预先建立确定的动态模型,仅靠边界节点的测量数据。循环神经网络的权值和结构决定了被等值外部模型的参数和结构。对IEEE的39节点进行的仿真结果表明了该方法能够捕捉原始系统的动态特性,有较高的精确性。     

电力系统戴维南等值参数辨识的不确定模型

考虑到系统的运行方式、故障扰动及非线性负荷的动态行为等因素对戴维南等值参数的影响,在状态空间建立电力系统戴维南等值系统的离散时间不确定模型。融合预报协方差矩阵的自适应调整和状态空间鲁棒性估计,给出辨识戴维南等值参数的新算法。采用基于UDUT分解的测量更新及时间更新算法,使算法具有良好的数值稳定性。在改进的IEEE 50机测试系统上,对提出的辨识算法进行仿真测试。测试结果表明,算法具有好的鲁棒性、数值稳定性和抗干扰能力,其在功率增长条件下的等值参数辨识结果符合PV分析得到的最大功率值结论。     

电力系统常用动态等值方法的比较与改进

为提高EMS的精度和实用性,对动态等值方法进行详细研究.该文主要对同调等值法和估计等值法的优缺点、发展的现状和前景进行了比较,最后采用一种基于改进的免疫算法的估计等值法对实际大电网进行估计等值.通过与最小二乘法比较发现,基于改进的免疫算法的动态等值方法精度较高,效果良好,能够很好地满足工程应用的要求.     

电力系统外网在线动态等值方案

为提高在线暂态稳定仿真的精度,需要提高外网动态等值精度。首先需要引入缓冲网,将靠近内网的少量外网厂站详细建模,以保留外网重要的动态响应细节;其次应保留外网中对内网动态过程影响较大的发电机的详细模型。为此,文章提出了外网动态等值中缓冲网设定策略和保留发电机策略,并给出了判定标准和公式。算例表明,采用上述策略后,内网的仿真精度可大大提高,与标准曲线十分接近;在外网非常庞大的情况下,虽然判定标准和公式所确定的保留发电机和缓冲网规模相对很小,但基本上提供了外网动态模型的重要细节,适于在线应用。     

A Dynamic Harmonic Regression Approach to Power System Modal Identification and Prediction

Abstract—Time series models provide a powerful tool to extract nonstationary features from measured data. In this article, a statistical framework based upon a dynamic harmonic regression model for examining modal behavior is provided. In this model, temporal patterns in measured data are modeled within a stochastic state space setting. Estimates of the states or time-varying parameters are then obtained using an optimal estimation method based on the Kalman filter. Techniques to estimate future values of the unobserved signal are also analyzed. The widely applicable technique is illustrated on both simulated and measured data. Factors that affect the performance of the method are discussed, including the effects of non-linear trends, data quality, and sampling design. Connections with other modal identification methods are also investigated.     

电力系统动态等值中发电机的选择方法

为了提高电力系统动态等值精度,文中根据预想故障下扩展等面积准则(EEAC)法提供的主导分群模式以及发电机参与因子来划分研究系统.首先保留临界群中所有发电机及余下群中参与因子大的发电机;其次,保留与上述发电机电气距离小的节点,作为保留发电机的缓冲节点;最后,以上述发电机和节点组成全网的研究系统,对余下的电网采用同调等值法进行等值.此外,提出了评价动态等值精度的指标.算例表明,采用上述方案等值,基本上保留了全网的重要细节.     

转移潮流法拓扑错误辨识

电网拓扑错误会影响状态估计的精度,甚至会使状态估计不收敛。文中提出了转移潮流法拓扑错误辨识法,利用当前时刻的遥测数据与基态进行比较就可以得到转移潮流。通过分析转移潮流与网络拓扑变化的关系以及不良数据的影响,给出了单一支路的拓扑错误和多不良数据的辨识方法,从而可以提高状态估计的精度。文中给出了一个实际电网的计算实例。     

基于电网动态等值的PSS参数智能优化方法

针对电网静态等值方法无法反映发电机近端机组的影响,提出一种新的电网等值方法,将发电机以外的系统等值为一台二阶动态机组和无穷大母线的并联,根据发电机机端数据,采用电网静态等值方法和递推最小二乘法辨识动态等值系统的参数;采用三机系统的线性化Heffron-Philips模型求得励磁控制系统的无补偿相频特性;根据相位补偿原理采用模拟退火粒子群优化算法对电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)参数进行智能优化。仿真结果表明,优化后的PSS参数能够提供更多的阻尼,更好地抑制低频振荡。     

电力系统静态等值的研究

本文在分析电力系统两种经典静态等值法(Ward等值法与REI等值法)优缺点基础上,提出了在线Ward/REI等值法,其要点是在基态情况下对外网进行Ward等值,在实时情况下用REI等值法对等值网进行修正,最后给出两实验系统加以验证。     

考虑风电接入的交直流互联电网动态最优潮流

针对考虑风、火协调的交直流互联电网日前经济调度问题,提出了时空协调、主子迭代的复杂交直流互联系统建模及求解框架,以降低该高非线性问题的求解复杂度。通过精细化考虑交流潮流、直流输电系统稳态运行特性、双馈风电机组及无功补偿装置特性等运行约束条件,建立了风、火、直流线路协调优化的日前动态最优潮流主、子问题模型,在确保日前计划潮流、电压不越限的前提下,为有功、无功协调优化奠定了模型基础。为求解该复杂非线性优化问题,文中基于Benders分解法提出了主、子问题并行高效迭代的求解算法,在保证求解最优的前提下,有效提高了求解效率。算例分析从安全性、经济性、收敛性、高效性等方面验证了文中所述模式、模型和求解方法的有效性。