拉格朗日乘子法电力系统网络参数错误辨识的应用

电力系统网络参数是能量管理系统各个高级应用的重要基础,因此对网络参数错误的辨识十分必要。拉格朗日乘子法是网络参数错误辨识的一种有效方法。基于已有的拉格朗日乘子法网络参数辨识理论研究,给出了具体的实现步骤,并提出了使用多个量测断面的网络参数辨识和估计方法。通过9节点系统展示了所提出的拉格朗日乘子法参数辨识流程,并通过118节点系统的仿真实验验证了该方法的有效性,开发了高效的实用化参数辨识与估计软件,简要介绍了该软件在中国部分调度中心的实际应用情况。     

分层三相配电网潮流算法及变压器详细模型推导

提出一种基于道路矩阵的分层三相配电网潮流算法,该算法把复杂的配电网划分成较小的子网络来计算。通过把变压器看作一个特殊的层模块,实现了含变压器的三相不平衡潮流计算。推导了变压器的详细模型,该模型考虑了绕组连接方式、相位偏移、分接头位置、绕组阻抗不对称和中性点接地阻抗等问题,同时该模型解决了基于节点导纳矩阵模型中的导纳阵奇异的问题。IEEE算例分析表明,所提算法和变压器模型是合理和正确的。     

基于合作博弈的多目标无功电压优化模型及其解法

为了在在线无功电压控制中协调考虑系统的安全性和经济性,提出了一种基于多目标优化的无功电压优化模型。除传统的经济目标外,该模型将系统的静态安全性加入到寻优目标中,以同时寻求系统经济性和安全性的最优化。基于合作博弈理论,提出了该模型的求解方法。在博弈过程中,经济目标和安全目标作为博弈参与方轮流给出决策策略,直至博弈达到均衡。基于2节点原理系统和IEEE 9节点系统的若干算例分析,证明了所提出的模型及求解方法的可行性和优越性。     

华东电网两级分布式状态估计试点建设及运行分析

指出华东调度中心—变电站两级分布式状态估计充分利用变电站内大量冗余的量测信息,对形成覆盖变电站状态估计结果的高精度局部估计,进而进行全局协调,可获得更可靠的全网实时状态估计结果。介绍了华东电网两级分布式状态估计系统建设应用情况,对试点厂站内、调度主站端状态估计结果进行了分析比较,结果表明其对全网状态估计计算结果有较明显的改善作用。     

基于机会维修的热电联产机组检修计划

多能流耦合是综合能源系统的显著特点,当热电联产（combined heat and power,CHP）机组故障时,其影响会扩散传播到多个能源系统,因此,提高热电联产机组运行的可靠性非常重要。针对该问题,提出了一种基于机会维修的热电联产机组检修决策模型。首先,从机组供电和供热耦合机理出发,考虑不同设备间经济关联,推导了计及机会维修的热电联产机组供电和供热可用度表达式,在此基础上,为量化不同检修策略对系统运行的影响,综合考虑系统削减电负荷损失和热负荷损失,给出系统运行风险指标表达式,进一步,计及检修约束条件,建立热电联产机组检修决策模型。算例分析表明,所提模型能够提高热电联产机组运行的可靠性和系统整体效益。     

在线静态电压稳定预警与预防控制系统

介绍了在线静态电压稳定预警与预防控制系统的功能框架、算法特点和应用效果。应用最小奇异值和改进连续潮流算法在线计算电网的稳定指标,实时监视分区及全网的负荷裕度和重要联络断面的功率传输极限,并给出预警级别提示;应用分布式计算架构实现了一个高性能的故障筛选子系统,对于较严重故障能够给出预防控制策略。该系统可与自动电压控制系统集成,保证了控制后电网的电压稳定。在华北网调和江西省网的应用效果证明了系统的有效性。     

抑制大规模连锁脱网的风电汇集区域电压预防控制策略

风电场连锁脱网事故给风电并网带来了新的挑战。传统无功优化虽能得到较好的优化控制量,但当风电场N-1脱网,并且在风电场慢无功补偿设备未能快速动作的情况下,系统潮流重新进行分布,从而导致节点电压不能满足安全约束条件。因此,文中建立了带风电场安全约束条件的无功优化模型,以最大化风电安全接纳量和最小化系统网损为目标,保证系统电压在正常情况下和N-1脱网后均能满足安全性要求。其次,采用Benders分解算法求解该优化模型,将优化模型分为主问题和若干子问题,通过主、子问题的交互迭代得到最优解。采用某风电基地9个风电场的实际算例对所提方法进行验证和分析,与传统无功优化的对比结果表明安全约束无功优化能保证系统正常和故障下的电压安全性,是抑制风电场连锁脱网的一种有效预防控制措施。此外,详细分析了风电场容量、风电机组无功调节容量与最大风电接纳量间的关系,为风电场运行调度提供支持。     

基于可信性理论的电力系统运行风险评估(三)应用与工程实践

提出了基于可信性理论的运行风险评估算法,采用随机模糊变量的期望值表示全系统的运行风险指标。以所提出的算法为基础。开发了风险评估软件,该软件具备串行和并行运行模式,并具有如下特点：①元件级的不确定性包括发电机强迫停运等原发性故障和保护拒动等波及性故障;②系统评估方法包括充分性评估、稳定性与充分性综合评估;③系统决策分析可为发电计划调整、拉闸限电计划和自动重合闸配置方式等提供风险评估。WSCC9系统与吉林电网算例说明所提出的方法是合理有效的。由于运行风险系统需要在分布式环境下与EMS等信息系统集成,所以存在跨平台、多厂家和信息安全等技术层面问题。文中给出遵循IEC61970标准的解决方案,采用了基于CORBA的软总线实现了与调度自动化系统的集成。该软件已在金华地区电网得到应用,证明了所提出的方法的实用性。     

中国南方电网在线分布式建模系统研究与设计

为了满足中国南方电网全局协调控制和在线安全稳定分析的需要,基于IEC 61970标准,提出了南方电网在线分布式建模系统的设计方案。各省调能量管理系统（EMS）通过调度数据网自动向总调EMS远程在线传输各自的电网模型和图形,在总调侧完成模型和图形的自动拼接,在线自动生成包括南方电网500 kV/220 kV交流系统和高压直流输电系统的全局模型和图形。给出了总体方案,详细设计了总调侧和省调侧的软件体系结构。介绍了关键技术,包括:模型边界的确定和维护、设备命名规范和处理技术、公共信息模型（CIM）扩展、CIM拼接、可缩放矢量图形（SVG）拼接和组织、交直流混合全模型在线高级应用、校验和运行维护机制等,设计了主要性能指标。该系统的实施将为建设中的南方电网新EMS、网省协调自动电压控制（AVC）、在线安全预警和预决策系统提供完整的在线模型。     

实际电力系统状态估计可信度评价

电力系统状态估计是能量管理系统的关键基础环节。实际电力系统的真实状态无法获得,因此对状态估计结果的可信度进行评估就非常重要。文中分析了广泛使用的合格率指标存在的问题,提出了一种基于契合度和零注入失配量的状态估计可信度评价准则。通过9节点系统的示例,具体说明了传统合格率指标的不足及所提出的可信度评价准则的合理性,并通过118节点系统的大量数值试验从统计意义上证明了所提出的评价准则的优越性。通过分析一个实际系统案例,说明了合格率指标在现场存在的问题和研究的实际意义。