长线互联电网的可用输电能力分析

提出了长线互联电网可用输电能力(ATC)的新模型和快速求解方法.针对长线输电主要受稳定极限约束,基于功率圆推导出线路稳定阈值,有效而简洁地描述复杂稳定极限问题,从而建立了长线互联电网ATC模型.基于支路耗散功率转归分量算法,将可用输电能力模型中的稳定极限约束和线路安全约束转化为电源出力约束,使ATC模型成为一个简单的线性规划问题.运用单纯形法实现快速准确地求解.该方法完全基于电路理论,充分利用了电力系统的物理特性,弥补了传统直流潮流法只适用于线路两端相角差很小的缺陷.仿真结果表明,本文的模型和算法有效、可行.     

SVC对云南电网输电能力的影响

从提高输电能力方面研究交换虚拟电路(Swithing Virtual Circact,SVC)的影响。通过基于时域仿真的输电能力和基于功率传输路径的电压稳定性分析,确定SVC的作用和初步装设地点。对2015年云南电网的外送断面暂态功率传输极限进行了仿真分析。仿真结果表明,云广直流单极闭锁为外送断面暂态稳定传输极限的约束故障;对云南电网SVC装设方案进行计算和分析,获得了对云南外送极限的能力提高的效果,并给出了理想配置地点。     

多方面改进的自动搜索断面研究

断面是电网的脆弱环节,而断面的识别通常依靠专家经验,针对此局限,提出了多方面改进的自动搜索断面法。首先基于电网分区原则对Louvain算法进行改进,进而采用改进后的算法对电网进行分区,将各区域之间的联络线作为初始断面,再根据支路开断分布系数、安全裕度等约束递进识别输电断面、关键断面。为高效计算断面热稳定极限,建立断面热稳定极限的数学模型,通过改进鸡群优化算法对该模型进行求解,得到断面传输极限,从而得到关键断面。在IEEE39节点系统验证了所提方法的有效性。     

多方面改进的自动搜索断面

断面是电网的脆弱环节,而断面的识别通常依靠专家经验;针对此局限,提出了多方面改进的自动搜索断面法。首先基于电网分区原则对Louvain算法进行改进;进而采用改进后的算法对电网进行分区,将各区域之间的联络线作为初始断面;再根据支路开断分布系数、安全裕度等约束递进识别输电断面、关键断面。为高效计算断面热稳定极限,建立断面热稳定极限的数学模型。通过改进鸡群优化算法对该模型进行求解,得到断面传输极限,从而得到关键断面。在IEEE39节点系统验证了所提方法的有效性。     

基于功率圆的特高压线路输电能力分析

基于精确分析特高压线路输电能力的系统模型,结合特高压输电系统运行时的热极限、功角极限和电压约束,给出了用功率圆分析有功功率、无功功率与给定输电系统参数三者之间关系的方法.对于给定的特高压输电系统,功率圆不仅能方便地量化其运行区域,且能快速确定其输电能力的限制因素.对晋东南-南阳-荆门特高压交流实验示范工程进行了仿真,结果验证了方法的有效性.     

基于Matpower潮流算法的电力系统静态电压指标计算分析

基于输电线路PI型模型、线路功率传输模型以及两节点系统模型,依据方程有实数解的思想推导了输电线路以及节点的电压稳定性指标计算公式,并借助牛拉潮流计算过程中的潮流、电压以及相角等参数加以程序计算。对某地区220kV电网均值负荷以及峰值负荷下的系统稳定性进行计算,分析表明该指标能够很好的评估当前系统运行状态,筛选出系统中的薄弱运行环节。     

基于PSCAD/EMTDC 750kV输电线路传输特性研究

为了提高新疆电网与西北主网之间供电的可靠性,本文基于PSCAD/EMTDC对青海柴达木至新疆哈密750 kV输电线路进行了建模,并对其传输特性和极限输送功率进行了仿真和研究。结果表明:青海柴达木至新疆哈密750 kV输电线路的自然传输功率为2 167 MW,正常极限传输功率约为4 500 MW,事故状态下极限传输功率可达5 000 MW。该研究为750 kV线路的安全可靠运行以及750 kV输电线路设计和计算输送功率提供参考。     

基于绝对潮流的关键线路辨识方法

针对电力系统中关键线路辨识受系统的运行状态影响、很难快速准确地进行辨识的问题,结合电网实际潮流、绝对潮流、节点性质以及线路输电容量等因素,根据发电机支路功率分布因子、绝对潮流因子和线路权重因子,提出了基于加权绝对潮流因子来进行关键线路辨识。采用连续攻击后系统的切负荷量及全局效能函数对系统的脆弱性进行评估,经IEEE-39和IEEE-57节点系统算例对比了采用绝对潮流和潮流进行关键线路辨识的效果,验证了算法的有效性。结果表明,本文所提出的算法可以提高关键线路辨识的准确度和速度,对于指导电力系统规划和调度运行具有指导意义。     

考虑安全约束的输电断面经济传输容量及其计算

利用网络拓扑结构和潮流分布状态，来实时地确定与过载支路相关的关键输电断面．根据输电断面潮流的大小、方向及其传统控制判据，提出了衡量输电断面潮流控制合理性的新判据：根据输电断面的经济传输容量来实时控制有功潮流的大小和电力交易．潮流控制原则是：在经济当量的基础上，应用线性规划法，结合蒙特卡罗模拟法，建立了输电断面可用经济传输能力计算的概率模型，得到经济传输容量的数学期望值及其概率分布．通过分析数学期望值和概率分布，可以得到反映电网网架结构薄弱点的瓶颈设备．采用改进的IEEE RTS-79的32机24节点系统，计算了不同约束下的输电断面经济传输容量，结果表明，在保证经济性最优的前提下，输电断面潮流控制原则能使该输电断面的传输容量下降10％．     

浅析电力系统关键线路辨识

简要分析电气介数、网络拓扑介数以及潮流介数,通过对比得出更加符合电网实际物理属性的关键线路辨识方法：潮流介数法。此方法考虑了发电机和负荷间最大可用传输功率对关键线路的影响,能有效量化关键线路在发电机到负荷功率传输中发挥的作用,更加适应于电力系统实际应用。潮流介数应用于电力系统关键线路辨识,可方便对电力系统的分析和控制,有效降低不可控情况的发生。     

复杂网络理论下的电网分区及输电断面搜索方法

为有效地进行电网输电断面的搜索,提出基于复杂网络理论的电网分区及输电断面搜索方法。首先,根据GN算法对电网进行分区,对其无法避免的3台及以上串供结构进行检测和修正,以模块度为指标确定最优分区方案,搜索分区断面;其次,根据最小割集思想,基于Karger方法对分区断面进行搜索,获取电网的输电断面。所提方法在新英格兰39节点和某地区实际电网中的应用验证了其搜索输电断面的有效性。     

考虑无功的电力信息物理系统关键线路辨识

线路中无功功率的分配改变,可能会影响关键线路的分布。文章以传输介数和改进的潮流转移熵为计算手段,同时考虑了有功和无功,以这些因素为基础提出了线路综合关键度。关键线路的断开使得电网的连通性变差,为维持系统稳定,电力系统需要切除部分负荷,故文章使用基于最优潮流的失负荷量验证辨识方法的准确性。将IEEE39节点系统作为物理电网模型,计算得出关键线路排序。并从信息系统攻击使得电网线路发生故障,采用基于最优潮流的失负荷量验证上述算法的有效性。结果表明线路综合关键度可以较为准确地辨识出关键线路。     

含静态电压稳定裕度约束的无功优化计算

提出了一种电压稳定裕度约束无功优化新方法,通过调节系统的控制变量,能真正有效地提高系统的静态电压稳定裕度,同时取得较小的网损。该方法将电压稳定裕度约束无功优化问题分解为非线性无功优化和电压稳定裕度及其对控制变量灵敏度分析两个子问题,通过两者的交替求解实现寻优。前者采用非线性原对偶内点法求解,后者则是以连续潮流计算为基础。该方法计算速度快,对多种系统具有一定的普适性。在IEEE 14、30、118节点系统的试验结果验证了它的有效性,并发现一个系统在特定的负荷增长方式下,由于无功潮流的改变其分岔类型可能会在极限诱导分岔和鞍结分岔之间转换。     

HHUPFC在环网线路中的潮流调节应用

由于输电线路阻抗参数分布不均匀,电网潮流的自然分布往往不符合理想分布,有效调节线路潮流分布才能充分挖掘现有电网的潜力,减少新建输电线路的成本。文章在介绍高压混合式统一潮流控制器(HHUPFC)结构、电压调节原理的基础上,计算了HHUPFC在单条输电线路上的潮流调节性能。从理论上推导了HHUPFC接入环网后,HHUPFC对环网的潮流调节作用。通过在IEEE30节点系统的仿真,验证了HHUPFC在环网线路中的潮流均衡作用,HHUPFC可将IEEE30节点系统中输电通道 “4-12”和“9-10”的潮流不平衡度从82%减小到3%。仿真结果表明,在达到同样的潮流调节效果时,相比于传统混合式统一潮流控制器(HEUPFC),文中采用的HHUPFC可将二次绕组成本减少70%、UPFC容量减少55%、有载调压开关成本减少39%。在广东某220kV环网中也验证了HHUPFC的潮流调节作用。     

计及电网停电风险的输电线路动态融冰决策方法

电网发生大面积冰灾情况时,多条输电线路存在覆冰故障隐患,电网稳定运行受到严重威胁,需要提前制定输电线路融冰方案,合理安排融冰顺序。针对此问题,分析输电线路覆冰继续运行给电网带来的停电风险,将与待融冰输电线路相关联的变电站的电气主接线展开,将传统削负荷模型改进后应用于输电网与变电站主接线的组合网络,建立断路器可靠性模型,计算靠后融冰线路因继续运行的电网停电风险;利用计及风速及降雨影响的输电线路覆冰增长预测模型,计算输电线路的覆冰率,根据覆冰率门槛值确定待融冰线路集,基于覆冰严重度模型构建系统全局的覆冰指数指标;综合考虑电网停电风险及系统全局覆冰指数建立输电线路融冰紧迫度指标,动态更新待融冰线路并决策融冰顺序。最后,以IEEE RBTS系统进行算例分析,验证了所提方法的可行性与合理性。     

基于潮流追踪和广义发电分配因子的输电费用分摊方法研究

合理分摊输电费用是电网公司、用户和资源优化配置的需要。利用成本加收益方法确定输电费用,并借鉴优势潮流的思想将其分为使用费用和安全费用。使用费用由全体用户承担,潮流追踪法确定的分摊系数均为正值,故使用费用按照潮流追踪法分摊。安全费用仅由正向潮流用户分摊,利用广义发电分配因子法确定用户是否为正向潮流用户,从而决定其是否参与安全费用分摊。方法既保证电网公司的财务平衡,又为负向潮流用户提供激励。利用5节点系统验证了方法的有效性。     

复杂大电网无功潮流的参数误差高敏性分析

由于超高压输电线路受所处地理环境、气候条件以及负荷水平等的影响,潮流建模时输电线路参数与真实值之间不可避免会存在误差。从线路的分布参数特性分析了线路参数的误差来源,针对电流流过输电线路时的电压降落和功率损耗,分析线路参数电阻、电抗、电纳的误差对两者的影响,进而扩大到对复杂大电网无功潮流和节点电压的影响。最后,以南方某省500 k V超高压电网为算例,进行潮流计算仿真分析。仿真结果表明了复杂大电网无功潮流对输电线路参数误差具有高敏性,结论对电网优化运行与控制具有重要的指导价值。     

基于启发算法的含大规模新能源电力系统静态安全域分析

大规模新能源并网使电力系统不确定性增加,传统稳定性分析方法存在局限性,因此考虑从三维静态安全域(static security region,SSR)的角度进行系统静态稳定性分析.针对常规算法耗时长、精度低的不足,提出IPSO-RLS混合算法,该算法基于连续潮流数据,追踪系统稳定运行的电压、有功和无功功率安全域临界点,...     

RV减速器的功率流分析和设计研究

运用XP单环路系统的知识分析RV减速器，给出转速、转矩、传动比的计算公式和功率流的分流大小、流向图；并运用结点功率法给出系统的传动效率；提出根据功率流分流情况来设计传动系统的设计方法。