计及输电线路温度变化的连续潮流模型与计算

在常规连续潮流计算过程中假定线路电阻始终不变,这是不符合实际的,因为输电线路电阻是随外界环境以及潮流分布的改变而改变,其本质是温度的变化。以此为背景,连续潮流模拟潮流缓慢变化的过程,在这一过程中应计及输电线路电阻的变化,使连续潮流的计算更具实际意义。为分析其对连续潮流计算产生的影响程度,提出将输电线路电阻视为潮流的状态变量,首先建立包含电阻参数的电热耦合潮流模型,并进一步提出电热耦合连续潮流模型。在模型的迭代过程中不断计算与修正输电线路电阻值,体现电热耦合的思想。应用常规潮流方法以及电热耦合连续潮流方法分别进行算例对比与分析,结果表明计及输电线路温度及电阻变化将对连续潮流计算结果产生非常显著的影响,应该引起重视。     

基于近似连续潮流的在线电压稳定分析

提出近似连续潮流算法以实现电压稳定的在线监视,该算法由预测算法和校正算法2部分组成。其中,预测算法线性化潮流方程,并以一个切线预报来预测其下一个步长状态变量的数值;校正算法则将预测值代入潮流方程,进而求得负荷的计算增长方向。为了减小负荷增长方向和计算增长方向的偏差,每一个步长的预测计算均回到负荷增长的调整方向,并依次反复迭代,直到负荷增长方向与计算增长方向的夹角大于给定值,此时表明潮流方程的线性程度显著恶化,从而得到负荷裕度的近似值。进一步给出了近似连续潮流算法为连续潮流算法线性近似的严格数学证明。该算法不存在潮流方程的收敛问题,计算速度快,所求得的电压稳定指标线性程度好,物理意义明确。IEEE39节点的算例证明了算法的有效性。     

基于连续潮流的极限诱导分岔检测方法

对极限诱导分岔产生的原因进行了分析,提出一种基于连续潮流的极限诱导分岔检测方法。该方法首先采用灵敏度法预估即将起作用的不等式约束条件;然后将此不等式约束转为等式约束,并将其作为连续变量引入潮流方程,精确地求解出结构变换点处的状态值;最后,利用所提出的 3个判断准则对结构变化点进行检测,从而判断极限诱导分岔点的存在。在IEEE 118节点系统上验证了该算法的正确性和有效性。     

动态连续潮流计算静态电压稳定裕度的沿途捕鱼算法

为解决连续潮流法在不平衡功率分配原则上存在的不足,将动态潮流引入到经典连续潮流法中,根据发电机和负荷的功频静特性系数分担不平衡功率,建立动态连续潮流模型.同时,为寻求控制变量的最优组合,解决优化过程陷入局部最优的问题,引入增加沿途搜索策略的改进捕鱼算法,求取表征系统静态电压稳定的功率裕度.通过IEEE6、IEEE14标准节点系统进行计算和仿真,验证了该理论的有效性.     

动态连续潮流与自适应混沌粒子群结合计算静态电压稳定裕度

提出一种动态连续潮流(Dynamic Continuation Power Flow,DCPF)与自适应混沌粒子群优化算法(Adaptive Chaotic Particle Swarm Optimization,ACPSO)结合求取系统最大静态电压稳定裕度的方法。该方法以静态电压稳定裕度最大为目标函数,针对连续潮流在处理不平衡功率上存在不足,将动态潮流算法引入到连续潮流模型中,根据发电机和负荷的静态频率特性分配系统的不平衡功率,建立DCPF模型;用DCPF计算每一组控制变量对应的静态电压稳定裕度;用ACPSO进行最优控制变量组合的搜索,求取最大静态电压稳定裕度;ACPSO算法通过将混沌算法引入到粒子群优化中,克服单纯粒子群优化算法计算速度慢、有时易陷入局部最优解的缺点。算例验证了该算法的有效性。     

连续潮流的研究现状及展望

连续潮流法是跟踪电力系统静态潮流平衡解轨迹的一种基本方法.从连续潮流的三种数学模型出发,叙述了连续潮流基本算法、静态ATA计算和获取稳定极限边界的研究方法,并对目前的连续潮流法的发展和研究现状进行了总结和评述.最后通过有关方面的探讨进一步展望了该领域的发展方向.     

基于连续潮流的静态分岔点追踪方法

静态电压稳定性分析中,主要有两类分岔:鞍结分岔和极限诱导分岔,并以当前运行点离分岔点间的负荷距离评估电压的稳定裕度。对发电机无功受限后出现的无功/电压约束转换和极限诱导分岔现象进行了分析,并采用了发电机无功极限值引导变步长的连续潮流方法,对鞍结分岔点和极限诱导分岔点进行了搜索,继而利用潮流雅可比矩阵特征值的符号变化进行识别。该方法应用于IEEE 39节点测试系统,取得了比较理想的效果,从而验证了该方法的正确性和有效性。     

动态连续潮流与改进细菌觅食算法结合的静态电压稳定裕度计算方法

针对静态电压稳定运行点的求取方法在速度和准确性方面存在的不足,提出一种动态连续潮流与改进细菌觅食算法结合的静态电压稳定裕度计算方法,从静态电压稳定裕度、动态连续潮流模型、状态变量的优化和细菌觅食算法等方法对该方法进行分析,并将实际算例结果与粒子群算法的计算结果进行对比,验证该算法的有效性和可行性。     

基于连续潮流的改进免疫遗传算法计算电压稳定裕度

提出了一种基于连续潮流的改进的免疫遗传算法求解最大静态电压稳定裕度的方法。该方法将求解最大静态电压稳定裕度的目标函数作为抗原,将调节系统电压的控制变量作为抗体;基于连续潮流算法,在考虑负荷静特性的条件下,计算单个抗体的稳定裕度;采用退火免疫方法对抗体进行选择,用免疫算子进行个体更新,从而增加了群的多样性,避免陷入局部最优。在全局范围内快速准确地得到系统的最大静态电压稳定裕度。通过对IEEE30节点系统的计算,验证了该方法的可行性和有效性。     

改进连续潮流计算鲁棒性的策略研究

在大量数值经验的基础上,从数值现象上区分了连续潮流计算失败的2种现象：临界点失败和非临界点失败.继而从理论上分析了出现这2种现象的原因：造成临界点失败的原因是对于某些具有强烈局部性质的电压失稳情形,采用全局性参数化方法无法克服临界点雅可比矩阵奇异;造成非临界点失败的原因是参数化使得原系统中的非奇异点变为系统扩展雅可比矩阵的奇异点.该文提出采用局部参数化方法取代弧长或拟弧长等全局性参数化方法来避免临界点失败,并采用参数受迫变换策略来克服非临界点失败.对一个实际系统的数值计算表明,该文所提的提高连续潮流计算鲁棒性的策略是有效的.     

考虑发电机励磁电流限制的改进连续潮流算法

连续潮流法是静态电压稳定分析中强有力的方法和工具。常规的连续潮流程序中,使用发电机无功出力最大值Qmax近似表征其无功出力限制。在实际系统中,发电机的无功出力受制于励磁电流的调节能力。从稳态角度出发,提出了使用发电机内电势Eq近似表征无功出力限制的处理方法,建立了考虑励磁电流限制的静态电压稳定分析模型,并提出改进的连续潮流算法。该算法在考虑发电机无功出力最大值Qmax的基础上,将无功出力达到最大值的节点视为有功、内电势恒定(P-Eq)节点。该节点根据有功出力、功角值以及机端电压对校正环节中的无功出力进行修正,更好地模拟了发电机在励磁电流限制下的无功特性。IEEE-30节点系统仿真结果证明了该方法的可行性和实用性。     

一种基于连续潮流的在线静态稳定综合评估方法

基于负荷裕度计算的电力系统静态电压稳定评估已经成为现代能量管理系统中的一个基本任务。传统方法大多没有考虑负荷的静态电压特性,没有计及有载调压变压器分接头与并联电容器的自动投切、低压减载等动作的作用,也没有计及线路热约束及其继电保护动作造成的开断对于负荷裕度的影响。因此,电压稳定评估得出的功率裕度与实际脱节,无法满足安全预警与预防控制的需求。文中提出一种基于连续潮流技术的在线静态稳定综合评估方法,计及了负荷的静态电压特性,考虑了自动装置和线路保护动作的作用。对中国某省网系统的实际应用表明,该方法比传统方法更具有实用价值。     

考虑功频静特性的连续潮流法静态电压稳定分析

在分析静态电压稳定的连续潮流法基础上,结合负荷的频率静态特性和发电机的频率调节特 性,提出了考虑功频静特性的连续潮流法。分析与计算结果表明,由于在连续潮流法中考虑 按功频静特性来分配发电机有功出力,符合电力系统的实际情况,因而求出的静态电压稳定 的临界值具有合理性,且有实用价值。     

基于线性和非线性混合预测的改进连续潮流法

提出了一种改进的连续潮流法求取电力系统的PV曲线。该方法采用线性和非线性的混合预测,解决了常规非线性预测在PV曲线下半支的问题,有效地改善了连续潮流法的性能。采用自动变步长提高了程序的效率。该方法应用于IEEE 39节点测试系统,取得理想的效果,从而验证了该方法的有效性和快速性。     

基于改进连续潮流法的静态电压稳定分析

在传统连续潮流法的基础上提出一种更快更准确的静态电压稳定分析法——改进连续潮流法。此方法采用牛顿插值法进行预测,用改进牛顿–拉夫逊法对预测结果进行修正;考虑发电机无功出力极限,对发电机节点进行PQ节点转换。此方法灵活准确,修正量少,与以前所提出的连续潮流法相比更能准确反映发电机的实际运行状况,具有计算准确、迭代次数少、...     

计及发电机励磁电流约束和电枢电流约束的连续潮流

在传统连续潮流算法中,发电机无功限制采用定上、下限值来处理,随着有功负荷增加,无功限值通常不变,得到的电压稳定裕度偏大。根据同步发电机的无功出力特性,提出同时计及发电机励磁电流约束和电枢电流约束的连续潮流模型和方法。当相应参数越限时,将发电机节点转换为励磁恒定模型或者电枢电流恒定模型进行计算。所提PV、PEq、PIa节点类型双向转换逻辑可在潮流迭代内进行发电机限制模式的转换,模拟实际系统无功能力的变化。分岔点类型识别模块可以识别崩溃点类型及关键约束。通过新英格兰39节点算例的仿真,证明所提算法是有效的。     

连续潮流及其在电力系统静态稳定分析中的应用

对连续潮流问题及其在电力系统静态稳定性分析中的应用进行了全面的综述。从连续潮流用于系统静态稳定性分析的理论基础、连续潮流的模型分类、连续潮流的算法分类和连续潮流的用途等方面分别进行了评述。对于连续潮流的其他相关发展,如快速解耦法连续潮流问题、双参数稳定边界连续潮流问题、连续最优潮流问题及其考虑一些动态元件的静态特性的连续潮流模型做了介绍。随着电力系统静态稳定评估和控制功能的在线应用,连续潮流技术必将成为能量管理系统中一个基本的计算引擎。