基于连续潮流的输电网可用输电能力计算

提出一种基于连续潮流的线性迭代法计算输电网可用输电能力ATC(AvailableTransferCa鄄pability),详细推导了该算法的数学模型,并给出计算方法及流程,将算法应用到IEEE-30节点系统,结果表明该方法具有一定的实用性、可靠性和有效性。同时,将基于连续潮流法与直流灵敏度法的计算精度进行比较,结果表明该方法精度高;此外讨论了负荷参数λ取固定增长步长与变增长步长两种情况下的计算精度与计算速度,结果表明两者计算精度差不多,但后者计算速度快一些。     

基于改进连续潮流法的电压稳定极限计算方法

针对电压稳定性分析连续潮流法的计算效率、精度及收敛性问题,提出了一种改进型的连续潮流法。该方法在参数化中,有机结合了物理参数化和局部参数化在不同区域的优点,在校正过程引入了一种新的预测-校正法,在步长控制中,提出了变步长控制函数,极大地提高了算法的计算精度、效率和收敛性。最后通过实例证明该方法可以提高连续潮流法分析电压稳定性的效率,并验证了该方法的有效性。     

一种改进型拉格朗日插值预测方法在连续潮流计算中的应用

阐述了一种基于混合连续参数选取的拉格朗日插值预测方法及相应的变步长策略,并将其应用于连续潮流计算中.这种方法通过分区域选择不同的连续参数,构造拉格朗日插值系数预测潮流解,并结合相应的变步长控制方法,对连续潮流算法进行改进.此外,利用此方法以及基于单一连续参数选取的拉格朗日插值预测方法,针对IEEE14节点和IEEE39节点电力系统进行潮流计算与对比,结果表明此算法具有更好的适用性和鲁棒性.     

基于改进连续潮流法的静态电压稳定分析与研究

在传统连续潮流的基础上,一种改进参数化方法的连续潮流算法在本文提出,使用该算法可以快速、准确地进行电力系统静态电压稳定分析。该算法在潮流计算过程中使用PQ分解法,预测过程采用拉格朗日二次插值技术预测下一步的潮流解的初值,校正过程使用基于几何相似原理的改进参数化方法校正预测值,步长控制采用变步长控制方法。和传统连续潮流法相比该算法具有计算时间短、内存占用少、计算准确度高等特点。算例分析表明该算法是可行的、快速的、准确的。     

求取电压稳定分歧点的改进步长连续潮流法

连续潮流法是求取电压稳定分歧点的一种有效方法,但现有方法计算量大。为此,提出一种改进步长连续潮流法,先对线性电路的戴维南等值原理进行广义扩充,证明了非线性电力系统传输最大功率条件是:戴维南动态等值阻抗模等于负荷静态等值阻抗模。并根据戴维南动态等值阻抗引导的负荷阻抗变化初步预测极限功率,以此作为连续潮流计算的步长选择依据,实现变步长连续潮流计算。对IEEE118系统进行仿真计算,结果表明该算法能既快速又准确地找到电压稳定分歧点。     

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。     

一种识别静态电压稳定分岔点的混合方法

基于连续潮流法和崩溃点法,提出了识别和计算极限诱导分岔点和鞍结分岔点的2阶段混合算法。该方法结合了连续潮流法和崩溃点法各自的优点,并能考虑到所有发电机（包括平衡发电机）的功率限制。在第1阶段中应用常规的连续潮流法,加大步长快速穿越崩溃点;第2阶段通过分析比较,选用不同的算法精确识别和计算崩溃点。对IEEE 118节点和IEEE 300节点试验系统的计算结果表明,该算法能准确地识别静态电压稳定崩溃点,并有效地解决连续潮流计算中平衡发电机功率越限问题。     

基于广义Tellegen定理的改进连续潮流算法

在连续潮流法的基础上,提出了基于广义Tellegen定理的改进连续潮流算法。利用广义Tellegen定理在电力网络计算中快速、简捷性的特点,与连续潮流法预测环节相结合,自动选取合适的步长,在确保计算结果正确的同时,提高计算效率。对IEEE 11、IEEE 30和IEEE 107节点系统仿真算例,结果表明所提出的算法能够提高连续潮流算法的计算速度。     

基于参数化潮流模型的可用输电能力改进算法

提出一种基于参数化潮流模型的大型互联电网可用输电能力改进算法。该方法建立在重复潮流法的框架下,利用连续潮流模型改进原有计算过程,通过主从迭代解决潮流分析中的收敛性与稳定性问题,并计及功率增长方向对结果的影响;约束校验过程中将故障参数化,通过建立连续潮流模型来辨别潮流无解时系统是否真实失稳;多断面功率控制过程中将断面功率参数化,建立连续潮流模型改进功率调整过程。通过CEPRI 36节点系统与实际大型互联电网的算例验证了所提算法的有效性以及对潮流收敛性较差系统的适应性。     

基于GMRES的改进连续潮流算法研究

阐述了一种基于GMRES的改进连续潮流算法,主要针对大型电力系统,在预测环节中采用拉格朗日非线性预测,减少了计算时间;在校正环节中将GMRES方法与牛顿法相结合构成内外双层迭代,并应用ILU分解对系数矩阵进行预处理,从而避免了对修正方程进行直接求解,提高了连续潮流法的计算速度。该算法根据梯度参数变化对步长进行了有效的控制,可以大大提高PV曲线的追踪效率。采用该算法对IEEE300节点测试系统进行仿真计算,取得了良好的计算结果,从而验证了该方法的有效性和快速性。     

基于GMRES的改进连续潮流算法研究

阐述了一种基于GMRES的改进连续潮流算法,主要针对大型电力系统,在预测环节中采用拉格朗日非线性预测,减少了计算时间;在校正环节中将GMRES方法与牛顿法相结合构成内外双层迭代,并应用ILU分解对系数矩阵进行预处理,从而避免了对修正方程进行直接求解,提高了连续潮流法的计算速度.该算法根据梯度参数变化对步长进行了有效的控制,可以大大提高PV曲线的追踪效率.采用该算法对IEEE300节点测试系统进行仿真计算,取得了良好的计算结果,从而验证了该方法的有效性和快速性.     

一种基于自适应步长控制与组合参数化的改进连续潮流计算方法

提出了一种可以完全跟踪光伏(PV)曲线斜率变化的自适应变步长算法,并在理论上比较分析了所提变步长法与常规变步长法的灵敏度特性,通过分析发现,所提变步长法具有更优的自适应性,在保证连续潮流计算精度的同时,大幅降低了计算时间。提出了一种组合参数化法,即在PV曲线的不同区域采用不同的参数化法,同时在PV曲线追踪过程中设置参数化切换断点,并以校正不收敛作为组合切换判据。基于IEEE标准节点系统的计算结果验证了所提自适应变步长算法与组合参数化法的有效性与优越性。     

基于P-Q解耦的可用输电能力的计算分析

作为计算输电网可用输电能力的一种重要方法,连续潮流法一直受到电力工作者的关注.文章在分析基于P-Q解耦潮流的ATC模型基础上,给出了ATC计算中预测和校正的详细算法.这种算法在迭代过程中以不变的系数矩阵和代替变化的雅克比矩阵B′和B＂,可以节省存储空间、提高计算速度.以IEEE14节点系统为例,文章分别运用基于P-Q解耦和牛顿-拉夫逊法的连续潮流法进行ATC计算,进一步验证了基于P-Q解耦法ATC计算方法的有效性.     

一种改进的Newton算法在电力系统潮流计算中的研究与应用

为了提高电力系统潮流计算的计算速度,适应不断发展的电力系统规模和多区域电网的互联运行,文章在分析Newton-Raphson潮流算法存在的缺点的基础上,对离散Newton法和修正Newton法进行了比较,提出了一种基于二者的改进算法并将其用于电力系统潮流计算.该算法无需计算Jacobi矩阵,迭代次数更少,比Newton法具有更高的效率.利用IEEE57及IEEE300母线标准试验系统验证,结果表明在相同的收敛精度下,该算法具有更高的收敛速度,是一种可供实际运用的方法.     

含广义统一潮流控制器(GUPFC)的最优潮流模型和算法研究

广义统一潮流控制器(GUPFC)作为比统一潮流控制器(UPFC)控制能力更强大的FACTS装置，其对最优潮流(Optimal Power Flow)的影响需要深入地研究。根据GUPFC的控制原理，基于功率注入法建立了含GUPFC的OPF数学模型，并采用基于信赖域内点法的最优潮流算法予以求解。该算法采用多步中心校正原一对偶内点法连续求解线性规划子问题，通过信赖域决定线性化步长的选取。对IEEE30和118节点系统作了数值计算，结果表明，GUPFC不仅可控制节点电压而且可控制多条线路潮流，显示出强大的控制能力，同时也说明了含GUPFC的OPF数学模型和算法的可行性和有效性。     

阻塞管理和电压安全

电力市场下的阻塞管理与系统电压安全密切相关。采用将最优潮流与连续潮流相结合的方法解决阻塞问题,并使系统运行在电压安全裕度之内。提出两种算法结合迭代求解流程．并用步长函数描述连续潮流法CPF(Continuation Power Flow)中的步长选择过程。IEEE-30节点和IEEE-57节点系统的结果表明,所提方法可避免或减轻网络阻塞,且不危及系统的电压安全裕度。     

基于改进步长连续潮流法的电压稳定性分析

连续潮流法是分析系统电压稳定性的重要工具,能准确地求出电压稳定临界点,但只依靠传统连续潮流法来求取电压稳定临界点将需要很大的计算量和很长时间。因此,首先对戴维南等值原理进行扩充,证明达到极限传输功率的条件,并基于此提出二分法来改进步长从而达到减少计算量和降低时耗的目的,同时还提出最小等值阻抗变化百分数的概念,并由此来确定何时进一步改进步长以达到快速精确找到电压稳定临界点的目的。IEEE14节点系统仿真结果表明该算法能够快速准确找到电压稳定临界点。     

基于扩展潮流的输电断面最大传输能力

提出了基于扩展潮流模型计算系统输电断面最大输电能力的新思路。在扩展潮流模型中考虑了调速器和励磁系统等动态元件对系统输电能力的影响,从而打破了在以往输电能力求解过程中发电机端电压维持不变的假设,使计算结果更符合实际。建立了基于扩展最优潮流的最大输电能力计算模型,采用线性规划法进行求解,求解过程中采用了基于信赖域思想的整体步长调整与基于曲率的单变量步长调整相结合的步长调整策略。在New England 39节点算例系统中验证了模型和计算方法的有效性。     

输电线路沿线暂态特性多步长计算方法的研究

本文研究了参数随频变化的输电线路暂态电压、电流沿线分布的多步长计算方法。该方法将线路沿线电压电流分布的计算安排在主网络每时步求解之后进行，并采用不同的时间步长，减少了计算时间，提高了计算精度。本文还通过实例对所开发的沿线分布计算程序进行了校验，结果表明该程序有较高的精度和较快的计算速度。     

基于快速解耦的电力系统连续潮流并行计算方法

为提高大型区域互联系统连续潮流的计算效率,提出一种改进的基于快速解耦电力系统连续潮流并行计算方法.通过在校正阶段采用快速解耦法求解潮流方程,根据系统的阻抗参数和功率增长方向构造修正方程组的系数矩阵,对潮流方程修正方程组进行预处理,并采用基于CPU-GPU混合架构加速的稳定双共轭梯度法进行求解.基于IEEE-118节点系统、Case13802等多个不同规模测试系统的算例分析表明,该改进算法有效提高了连续潮流的计算速度.