用功率灵敏度分析方法求解实用动态安全域

电力系统动态安全域已越来越为人所接受,它可以提供更为丰富的安全裕度信息,有着广阔的在线应用前景．大量的数值仿真计算表明,动态安全城的暂态稳定临界面可近似表示为超平面．为此,提出了一种动态安全的解析求解方法．该方法应用暂态能量函数分析给出了注入空间上的实用动态安全判据,并通过对事故前、事故中和事故后系统分别进行功率灵敏度分析,推导出了超平面形式的实用动态安全城解析表达式．由于该方法只需进行线性化处理,因而计算速度快,其精度也在工程允许范围之内．读方法的有效性在New England 10机39节点系统得到了验证．     

复功率注入空间中电力系统的实用动态安全域

为研究复功率注入空间中实用动态安全域的边界性质，针对多个典型电力系统，通过大量的仿真研究表明。在网络中不同位置发生持续不同时间的短路事故时，复功率注入空间中暂态稳定的临界点的集合可以使用一个或极少数几个超平面采近似描述．在包含暂态电压失稳现象的稳定问题研究中，复功率空间中的实用动态安全域具有更好的精度．文中详细讨论了这些近似描述与真实边界之间的差异并发现了实用动态安全域边界的迁移规律，上述研究大大拓宽了实用动态安全域适用的范围．最后通过对某电力大系统实用动态安全域的研究，验证了上述结论。     

电力系统安全域方法研究述评

简明地综述了天津大学关于电力系统安全域方法学研究的成果．首先给出了电力系统安全域研究的推动力以及各种安全域的定义和概念．进而给出了3种实用的安全域,分别是：事故前系统注入功率空间上保证暂态稳定的实用动态安全域（PDSR）、割集功率空间上保证静态电压稳定的安全域（CVSR）和注入功率空间上保证不出现Hopf分岔的实用小扰动稳定安全域．它们是基于如下事实提出的：在工程关心的范围内,其稳定边界可用一个或少数几个超平面近似描述．这种形式的数学描述具有如下优点：便于开发计算安全域的快速方法,便于实现安全域的可视化,大大降低了计及节电注入功率不确定性时电力系统概率安全性评估的计算量,同时可使一大类电力系统最优化问题中稳定约束处理难的问题变得十分简易．基于PDSR和CVSR的研究成果,天津大学已成功地开发了综合安全域的可视化系统和电力系统概率安全监视系统,并在基于安全域的电力系统优化潮流、安全性综合控制、风险评估与优化、以及安全性定价等方面取得了令人鼓舞的成果．     

安全域的方法学及实用性结果

简要介绍了安全域的方法学，列举了其优越性，定义了注入空间上保证暂态稳定的实用动态安全域(PD—SR)和割集功率空间上保证静态电压稳定的安全域(CVSR)，给出了关于它们的临界面可用超平面描述的两个重要事实，同时解释了这些超平面形式的安全域边界可以大大降低概率的安全性评估计算量的原因和可使一大类电力系统调度最优化问题中暂态稳定约束和静态电压稳定约束难以处理这一棘手的问题变得十分简易的原因。     

电力系统暂态稳定安全域估计

本文以电力系统经典模型为基础,推导出了电力系统暂态稳定安全域的解析表达式,并提出了基于混合方法的发电机暂稳输出功率极限计算方法及快速求解该安全域的算法.算例表明,该暂态稳定安全域简单直观,计算快速.     

电力系统动态安全域边界的实用解析表示

依据电力系统动态安全域（ＤＳＲ）的性质，导出了ＤＳＲ边界的一种实用解析表达式．大量的仿真计算表明该式合乎实际，具有可为工程接受的精度     

基于安全域的输电系统概率安全评估系统框架

针对输电系统概率安全评估问题,提出了一种基于安全域的输电系统概率安全分析系统的模型.介绍了该模型的构成、实用动态安全域和割集电压稳定域在概率安全评估中的应用,以及概率安全评估的计算步骤.该系统应用最新的安全域的研究成果,在能量管理系统数据的基础上,通过对安全域、随机潮流的计算,实现了输电系统在线概率安全评估.给出的动态和静态不安全概率指标,可用于指导运行人员进行预防性控制决策.     

基于人工神经元网络的电力系统暂稳极限功率快速确定

提出用神经元网络来实现暂态能量裕度、发电机输出功率及故障切除时间三者之间的非线性映射关系，从而实现暂态稳定极限功率的快速精确求解，并将其研究范围扩大到同时考虑故障切除时间变化的影响，突破了灵敏度分析法的局限性。文中还将电力系统动态等值技术与Ｌｙａｐｕｎｏｖ直接法相结合，极大地提高了学习样本的提取速度。系统算例表明，文中所提出的暂稳极限功率确定方法速度快、精度高，并具有较强的模型适应性和较好的工程实用背景。     

计及保护的电力系统暂态稳定性评价

在电力系统暂态稳定性分析和评估中计及保护系统的动作特性，使系统暂态稳定性评价的结果更为实际有效．为此，提出了一种利用投影法求解计及保护的电力系统暂态稳定性评价的临界能量新方法，此临界能量为关键线路上相应保护（关键保护）动作面上的最小势能．该方法采用势能梯度在关键保护面上的投影作为搜索方向，通过控制变量——发电机角度求解相应的网络节点电压及角度，使潮流方程得到满足，当沿着这个方向搜索到的点的相应势能值最小时，即为临界能量．以4机11节点系统（WCSS）和10机39节点新英格兰系统为算例进行了验证．结果表明，所提出的基于梯度投影的求解计及保护的电力系统暂态稳定性临界能量新方法在收敛性及准确性上均优于两阶段法．     

输电线路自适应暂态计算模型

为了对故障后暂态全过程进行仿真分析,提出了基于暂态分量衰减过程的输电线路自适应仿真思想。根据频率参数误差分析,建立了模型自适应转换判据。应用面向对象技术将线路的行波模型、π型暂态模型、π型稳态模型和故障预处理模型相结合,实现了输电线路暂态自适应仿真计算。仿真实验结果表明:该模型完整地描述了输电线的暂态过程,不仅具有精度高和转换判据可靠等特点,而且减少计算时间一半以上。可用于电力系统过电压、短路故障、保护动态行为、暂态稳定以及交直流系统相互作用等问题的研究。     

电力系统在线动态安全分析新方法

在线动态安全分析的核心是快速暂稳分析。现有的快速暂稳分析方法有些在计算速度上已能满足在线的需要,但由于存在分析失效问题,会给整个安全分析结果带来误判断等不可靠的情况。作者通过对快速暂稳算法失效情况的研究,揭示了这一类方法失效的机理,并找到了相应的失效判据,提出了一种新的安全分析功能方案与在线动态安全分析方法。大量的分析、计算,验证了文中所提方法的正确性与有效性。     

基于扩展等面积准则法的广义暂态稳定裕度

指出了传统的扩展等面积准则法（ＥＥＡＣ法）暂态稳定裕度定义方法的局限性及其适用范围，提出了可在电力系统状态变量的较大变化范围内，仍能正确反映系统受扰严重程度的ＥＥＡＣ法广义哲态稳定裕度定义数学模型及具体计算方法，并用实际系统的计算分析验证了所提出定义方法的正确性及有效性，从而为电力系统快速暂态稳定“扫描”分析及故障严重性排队提供了一个更为有效的暂态稳定格度定量指标。     

大规模电力网格体系结构

大规模电力系统往往需要跨多个具有自治性的子网,是典型的网格系统.根据电力系统的实际需要,将网格计算技术应用于电力系统之中,为电力系统提供先进的方法和平台.提出了基于网格的大规模电力系统体系结构,对各层进行了详尽的讨论,设计和分析了电力网格中间件（PGM）,并给出了基于电力网格中间件技术进行在线安全评估的应用示范.实验结果显示,基于提出的体系结构进行DSA应用耗时较短.     

中国能源电力安全保供风险预警体系建设

在全球能源绿色低碳转型和碳达峰碳中和目标约束下，我国能源电力供应安全面临许多新挑战，迫切需要建立能源电力安全保供风险预警体系，增强能源系统平稳运行能力。本文首先分析了我国能源电力安全保供风险预警面临的新形势，总结了主要发达国家和地区构建能源电力安全保供风险预警体系的经验；其次，在综述国内外能源电力安全保供预警体系研究进展基础上，提出了能源电力安全保供风险预警体系的内涵、核心要素与特征；最后，分析了构建我国能源电力安全保供预警体系面临的问题与挑战，并提出了建设我国能源电力安全保供预警体系的关键举措建议。