基于无功/电压控制的电网优化分区方法

电网合适的区域划分有利于无功功率的就地平衡和控制节点电压,因此需对电网进行分区.基于区域无功与电压关系,以无功电源节点为初始节点,应用最大-最小电气距离法合并相邻节点形成初始分区.根据得到的初始分区,再次应用最大-最小电气距离法合并或解裂各初始分区以致最终得到合理分区.应用所提分区方法进行分区,可保证各区域内无功电源节点对负荷节点有较强的电压控制能力,以及无功电源节点与由其进行补偿的负荷节点之间均有较强的电气耦合性,这符合无功功率宜就地平衡的原则.通过IEEE 30节点系统验证了本方法的可行性、合理性和正确性.     

基于无功电压满维灵敏度的大规模风电场电网VCA方法研究

提出一种包含大规模风电场电网的 VCA (电压控制分区) 方法:将风电场最经常出现工况的功率作为其在潮流计算中注入功率,求出该工况下包含所有节点耦合信息且计及 PV 耦合的无功电压满维灵敏度矩阵;利用定义的电气距离使电源节点和负荷节点同步参与聚类分区过程,一次性得到分区结果,优于传统只对负荷节点进行分区再人为将电源节点归并的方法.采用风电场最常出现的工况功率,分区结果可以适应于风电场的大部分出力工况.通过对包含大规模风电场的 IEEE39 节点系统进行了动态分区,验证了该方法的可行性.     

基于节点耦合关系解析的无功电压递归切割分区方法

合理的无功电压分区是确保电网安全运行和电压稳定的前提条件,为此,提出一种新的无功电压递归切割分区方法。基于网络阻抗矩阵方程,对节点间的耦合关系进行解析,给出了电源节点间的耦合关系表达式和电源节点对负荷节点的电压控制灵敏度指标。依据对节点耦合关系的识别,通过递归切割的方式将电网划分成若干分区。在每一递归切割分区过程,首先依据电源节点耦合关系将待分割区域内的所有电源节点分成两组,然后依据电源节点对负荷节点的电压控制灵敏度指标将待分割区域内的负荷节点映射到相应的电源节点分区。最后讨论了分区过程的中止条件判定问题,并通过IEEE 118节点系统和实际电网系统对所提方法进行了算例分析。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法

基于先电源节点分区后负荷节点映射分区的思想,提出了一种基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法。首先以无功/电压灵敏度来定义电气距离,采用凝聚的层次聚类算法直接对电源节点进行分区。然后定义了多无功源节点对单个负荷节点的短路阻抗距离,并以短路阻抗距离最短原则来实现负荷节点的映射分区。该方法不仅能保证电气距离近的无功源被分在同一个区域,而且还能保证负荷节点与对其控制能力强的多个无功电源节点被分在同一个区域。另外,该方法还具有分区结果与潮流状态无关的优点。IEEE39节点系统和重庆实际电网的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于无功／电压控制的电网优化分区方法

电网合适的区域划分有利于无功功率的就地平衡和控制节点电压,因此需对电网进行分区。基于区域无功与电压关系,以无功电源节点为初始节点,应用最大-最小电气距离法合并相邻节点形成初始分区。根据得到的初始分区,再次应用最大-最小电气距离法合并或解裂各初始分区以致最终得到合理分区。应用所提分区方法进行分区,可保证各区域内无功电源节点对负荷节点有较强的电压控制能力,以及无功电源节点与由其进行补偿的负荷节点之间均有较强的电气耦合性,这符合无功功率宜就地平衡的原则。通过IEEE 30节点系统验证了本方法的可行性、合理性和正确性。     

基于快速搜索与发现密度峰值聚类算法的含有分布式光伏的配电网电压分区协调控制

随着大量分布式光伏并入配电网,重要负荷节点电压越限的紧急情况更容易发生,这对当前潮流状态下电压控制的快速性提出了更高的要求。考虑电压集中控制方式控制过程复杂且传统的分区方法耗时较长等问题,首先以节点间的综合电压灵敏度为基础计算节点电气距离,根据电气距离构建节点相似度矩阵,并采用快速搜索与发现密度峰值聚类算法对配电网进行快速分区;然后考虑本地光伏独立调压能力的不足,提出了一种先无功后有功的电压分区协调控制策略;最后通过IEEE33配电网算例的仿真结果验证了该分区方法的快速性和电压分区协调控制策略的有效性。     

基于无功电压满维灵敏度的大规模风电场电网VCA方法研究

提出一种包含大规模风电场电网的VCA（电压控制分区）方法：将风电场最经常出现工况的功率作为其在潮流计算中注入功率,求出该工况下包含所有节点耦合信息且计及PV耦合的无功电压满维灵敏度矩阵;利用定义的电气距离使电源节点和负荷节点同步参与聚类分区过程,一次性得到分区结果,优于传统只对负荷节点进行分区再人为将电源节点归并的方法。采用风电场最常出现的工况功率,分区结果可以适应于风电场的大部分出力工况。通过对包含大规模风电场的IEEE39节点系统进行了动态分区,验证了该方法的可行性。     

基于聚类分析方法的电力系统负荷节点分区策略

针对传统分区方法无法给出区域内关键负荷节点的缺点,基于局部电压稳定指标提出一种新的负荷节点分区及关键负荷节点确定的新方法。依据局部电压稳定指标灵敏度的物理意义,将系统中负荷节点映射到多维负荷空间中,将多维负荷空间中负荷节点间的空间距离定义为负荷节点间的电气距离,建立起与负荷节点空间相对应负荷子图模型。引入谱聚类算法,对负荷节点进行分区,层次递推的给出负荷节点的合理分区,将分区结果与局部电压稳定指标灵敏度矩阵相结合,确定各分区中的关键负荷节点。将该方法应用到IEEE-14节点系统与IEEE-118节点系统进行分析比较,仿真结果验证了所提算法的可行性和有效性。     

嵌套分区算法分区无功补偿提高系统稳定裕度

对电力系统进行分区无功补偿以提高整个电力系统的电压稳定裕度。首先定义各节点间的电气距离,即电压幅值对无功功率的灵敏度;并在此基础上将分区问题转化为数学上的优化问题。然后利用嵌套分区算法在整个分区可行解范围内对系统分区进行寻优计算,得到整个电网的分区结果。最后根据各负荷节点电压对负荷增长水平的灵敏度大小,在各分区内选择灵敏度最大的节点作为无功补偿节点,以达到提高整个系统的电压稳定裕度的目的。算例表明了所提算法有效、可行。     

风电接入下基于AP聚类的无功功率—电压控制分区方法

电网无功功率—电压控制分区是分级电压控制的基础。风电接入造成电网运行状态具有随机波动性,为获得能适应各种风电出力稳定的全网分区,考虑以节点间电气距离期望矩阵作为分区依据,采用先进的仿射传播(AP)聚类进行电网节点分区。由于PQ节点与PV节点响应过程不同,首先基于AP聚类对PQ节点进行分区;然后以PV节点为论域,在保证区域连通性和可控性的前提下实现PV节点归类至合适的PQ分区,最终完成全网分区。最后从聚类区内耦合性、区间解耦性以及分区电压控制灵敏度出发,定义分区质量评估指标,客观评价分区质量。仿真结果表明了所提方法的可行性和有效性。     

基于雅可比矩阵的电压控制区域划分的改进

对应用比较广泛的电压控制区域(VCA)划分方法进行了改进,在传统的去除小元素法基础上,采用牛顿-拉夫逊法潮流雅可比矩阵中有功和无功对电压幅值偏导数的子矩阵之和进行VCA划分;然后,将各种拓扑变化对系统电压稳定性的影响进行排序,按从大到小的顺序用这些拓扑变化对得到的VCA分区进行修正,直到修正结果不再改变为止,从而得到了适用于各种拓扑结构下电压稳定性分析的分区.改进后分区的有效性在新英格兰10机39节点系统上得到了验证.     

基于凹陷域分析的电压暂降监测点优化配置

提出一种基于凹陷域分析的电压暂降监测点优化配置的新方法,以监测点数目最小为目标函数,以全网敏感性负荷节点电压暂降可观测性为约束条件,利用整数线性规划方法,通过MATLAB编程求取符合要求的最少数目监测点。在构造电压暂降幅值矩阵的计算中,考虑到了每一个节点故障可能引发系统其余节点电压暂降的情况。在IEEE 39节点系统上进行仿真计算,成功求得了保证全网敏感性负荷节点电压暂降可观测的最少数目的监测点。     

Slow coherency based network partitioning including load buses

The authors present a slow-coherency based network partitioning technique which groups generators and load buses simultaneously into several coherent areas. The technique uses the slow eigenbasis matrix which is extended to include load buses. A simple method of calculating the closeness of each row eigenvector to the reference row eigenvectors is used for grouping the load buses with the respective reference machine. The grouping information is useful for system reduction and identification of weak links for calculations involving network decouplings. The grouping method is illustrated using test systems and large practical systems     

中压配电网不同接线模式经济性和可靠性分析

在不同供电区域负荷密度和不同变电所容量条件下，对中压配电网常见的几种接线模式进行了经济性和可靠性计算分析，研究其随负荷密度和变电所容量变化的趋势，以及在相同条件下不同接线模式之间的比较。基于定量计算结果，经综合考虑，给出了有指导意义的建议方案：在可靠性要求很高的区域例如城市繁华中心区，建议采用电缆接线的不同母线环网接线（三座开闭所）模式或不同母线出线连接开闭所接线模式；在可靠性要求较高的区域例如一般城区等，建议采用电缆接线的不同母线出线的环式接线模式或架空接线的三分段三联络接线模式；在可靠性要求不是很高的地区例如城郊等，建议采用架空接线的不同母线出线的环式接线模式或不同母线三回馈线的环式接线模式。     

电压薄弱节点的在线识别与控制方法

快速准确地识别电压薄弱节点并执行相应的控制措施,是防御电力系统电压失稳的一项重要工作.首先,在对电力网络进行等值和解析的基础上,建立了识别节点电压薄弱性的解析指标,该指标具有明显的物理意义,反映了负荷节点电压与所有负荷电流在相应网络阻抗上引起的累积电压降的比值.然后将节点电压薄弱性指标分解为与各负荷节点相对应的贡献度指标,利用贡献度指标可以解析地识别导致节点电压薄弱的关键因素,并能给出相应的控制措施.IEEE 118节点系统仿真结果表明,与模式分析方法相比,所提方法计算结果准确,能有效识别出与所有关键模式相对应的各个薄弱节点,并能给出减轻节点薄弱性的控制措施.     

Power flow control for transmission networks with implicit modeling of static synchronous series compensator

This paper presents an implicit modeling of Static Synchronous Series Compensator (SSSC) in Newton–Raphson load flow method. The algorithm of load flow is based on the revised current injection formulation. The developed model of SSSC is depended on the current injection approach. In this model, the voltage source representation of SSSC is transformed to current source, and then this current is injected at the sending and auxiliary buses. These injected currents at the terminals of SSSC are a function of the required line flow and voltage of buses. These currents can be included easily to the original mismatches at the terminal buses of SSSC. The developed model can be used to control active and reactive line flow together or individually. The implicit modeling of SSSC device decreases the complexity of load flow code, the modification of Jacobian matrix is avoided, the change only will be in the mismatches vector. Finally, this modeling solves the problem that happens when the SSSC is only connected between two areas. Numerical examples on the WSCC 9-bus, IEEE 30-bus system, and IEEE 118-bus system are used to illustrate the feasibility of the developed SSSC model and performance of the Newton–Raphson current injection load flow algorithm.     

基于常项值和先验节点的全纯嵌入潮流计算方法

在采用现有全纯嵌入潮流计算方法求解大规模电力系统潮流时,幂级数阶数过高,易导致解析延拓发散,收敛性较差,且计算冗余度高。提出一种基于常项值和先验节点的全纯嵌入潮流计算新方法。构建基于常项值的全纯嵌入潮流计算模型,通过动态更新常项值提高潮流收敛性;提出先验节点电压幅值预判机制以提高计算效率;提出2种节点类型转换方案。通过不同规模测试系统对所提方法进行分析验证,结果表明,所提方法不依赖于初值,可准确、高效地求解出潮流解,比牛顿-拉夫逊法和传统全纯嵌入潮流计算方法具有更好的潮流收敛性。     

基于电流变化量的自适应母线保护

提出了母线差动保护的自适应判据和母线外部故障时TA饱和的判别方法,用于快速反应母线故障和解决母线区外故障保护误动问题。根据母线外部故障时工频电流变化量差动电流主要表现为母线分布电容电流的变化量,母线内部故障时特别是经高阻故障时可能有一部分穿越性负荷电流流经母线,流进母线的工频变化量电流在流出电流支路的阻抗和故障点等效的过渡电阻之间分配的特点,得到自适应母线保护的动作判据。基于饱和的TA在瞬时电流过零时有一线性传变区,瞬时电流变化量制动电流时间先于瞬时电流变化量差动电流这种特点,得到母线区外故障时TA饱和的判别方法。提高了保护的可靠性和灵敏度,不受系统运行方式和过渡电阻的影响。