暂态电压稳定薄弱区的厂站稳态无功协调方法

考虑协调发电机和变电站电容器稳态无功出力占比对系统暂态电压稳定性的影响,以及无功优化和电压稳定的区域调控特点,研究了基于厂站稳态无功协调提高系统暂态电压稳定裕度的预防控制方案决策方法。该方法在利用AP聚类算法和综合暂态电压稳定裕度确定稳定裕度薄弱区域的基础上,基于发电机无功调节对薄弱母线电压作用的加权平均灵敏度进行灵敏调节发电机选择。接着以薄弱区并联无功补偿和灵敏发电机无功出力作为控制变量,建立兼顾暂态电压稳定裕度和母线电压额定值偏移的厂站无功协调多目标优化模型,并结合暂态稳定计算,利用MOEA/D算法和TOPSIS方法求解系统对严重预想故障的多目标稳态无功协调方案。江西电网实际算例的仿真研究验证了该决策方法的有效性。     

考虑尾流效应的风电场建模以及随机潮流计算

采用变量变换法拟合了风速频率的三参数weibull分布函数,在风能分布的Jensen和Lissaman模型的基础上,结合风速的频率分布模型与风力发电机组的单机稳态模型,建立了大型并网运行风电场的综合模型.该模型同时考虑了尾流效应和风电场地形因素对不同位置风机风速的影响,得到了考虑以上因素时风电场的输出功率.在此基础上,应用蒙特卡罗法对风电场接入系统进行了随机潮流计算.最后,以40机的风电场为例建立了风电场模型,将此模型引入到IEEE14系统中,通过随机潮流计算得到系统节点电压的概率分布以及风电场输出功率的概率分布,分析了风电场并网运行对系统各节点电压的影响,从而为减小风电接入系统的电压波动提供参考.     

基于MATLAB及PSASP的风电场并网潮流改进算法

风电场并网潮流计算一般将风电场当作PQ节点或PV节点,其有功出力一般被设定为所有风机额定有功出力之和。通过建立风力发电机及风电场稳态模型,考虑风电场出力与并网点电压之间的相互作用,提出了风电场并网潮流的新算法,并基于MATLAB及PSASP平台编制了风电场并网潮流计算程序。结合算例验证,新算法准确性得到了提高,且收敛性较好,从而实现了对风电场并网潮流算法的改进,具有很高的实用性。     

风电接入的配电网无功补偿协调控制研究

低碳环保的风力发电带来清洁能源的同时,也因其间歇性与波动性的出力特性,给配电网的电压质量带来了一定程度挑战。采用静止电容器组以及SVC相结合方式对风机接入配电网进行无功补偿协调控制,为配网内用户提供高质量电能。提出了一种基于系统网络参数变动定理,对一次潮流计算结果进行调整,从而快速得到状态变化下潮流近似解改进计算方法,并将静止电容器组作为无功基础补偿部分,利用电压无功控制的灵敏度分析方法实现对SVC的实时无功补偿量控制。以改进IEEE-13节点配电系统作为算例,验证了该方法有效性。     

含风电场并考虑风速随机性的电力系统电压控制区域划分

提出了一种含风电场并考虑风速随机性的电力系统电压控制区域划分方法．根据风速的威布尔分布,推导出风力机的平均机械功率．考虑风力发电机滑差为状态量、风力发电机平均机械功率与电磁功率平衡,建立含风电场的潮流方程．基于系统的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电压控制区域划分．采用最小特征值的方法计算节点的参与因子,从而判断出电压容易失稳的区域．最后以新英格兰10机39节点为例进行仿真,证明了本文方法的有效性和可行性．     

含风电场电力系统电压波动的随机潮流计算与分析

提出了用随机潮流计算分析风电场并网所引起的系统电压波动的方法.该方法全面考虑了风电场出力变化、负荷波动、发电机停运以及线路故障等随机因素,通过随机潮流计算求出风电场并网后系统各节点电压的概率分布,其中特别包括风电场接入点的电压波动情况.在此基础上,该方法可以对风电场的无功补偿进行进一步分析.此外还证明了用三参数的Weibull分布描述风速变化可以更好地反映高风速对风电机组输出功率的影响,对于常年风速较高的风电场更适合采用此分布描述.对接有风电场的IEEE RTS 24节点系统进行的算例分析证明了该方法的有效性,并通过实例说明了如何利用该方法指导对异步风力发电机的无功补偿.     

考虑风电接入的配电网无功优化

文章针对风电接入配电网时考虑电压稳定性的无功优化进行研究。利用多场景技术对风电机的出力进行建模,在计及负荷波动的情况下,对配电网采用蒙特卡洛方法进行随机潮流计算,求得节点电压、风电机无功出力等变量的期望与标准差;然后利用连续潮流与全概率公式计算多场景下风机接入的电压稳定裕度期望。在此基础上利用遗传算法对配电网进行无功补偿优化投切,IEEE33系统的计算结果表明该方法可以改善配电网无功分布,提高电压水平,降低配电网运行的风险。最后分析了节点参与因子对风电机选址的影响,数值分析的结果表明将风电机安装在负荷节点参与因子较大的地方可以进一步降低配电网运行的风险,使得系统各个节点电压分布更加均匀,同时能够给系统运行留出更多裕量。     

考虑CO2排放成本的风储联合调度优化

储能系统越来越多地应用于电力系统,其与风电配合可以减少风机出力的波动性,因此有必要对风电储能联合调度。提出了一种考虑CO_2排放成本的风电储能联合调度优化模型。首先说明了CO_2排放成本。然后建立了以火电机组成本费用、排放成本、火电机组启停成本、风机成本、电池成本最小为目标,考虑有功功率平衡约束、风机出力约束、火电机组启停约束、电池储能充放电约束等条件的优化模型。接着利用非线性遗传算法对本文所建模型进行求解。最后在IEE30节点中进行仿真分析,说明了所提方法的正确性和有效性。     

基于电气距离分区的配电网动态无功优化

为解决含分布式电源的配电网动态无功优化问题,考虑不同时刻日负荷以及分布式光伏、风电的出力水平不断变化,以节点电压是否越限为判断依据设计了2种优化方案。在多目标无功优化模型的基础上,若节点电压越限,通过节点之间的电气距离、联通情况以及区域直径对配电网进行快速分区处理,根据分区结果,调节电压越限区域内分布式电源的无功出力,利用改进差分进化算法进行局部无功优化,输出Pareto最优解;若节点电压不越限,对配电网整体进行无功优化求解,调节分布式电源的无功出力,获得Pareto最优解。通过算例分析验证了本文所提算法和优化方案的可行性。     

考虑新能源发电联合体接入的多目标优化模型

随着新能源发电规模的不断扩大和种类的不断增多,传统电网调度方式已无法满足运行要求。为解决新能源出力稳定性差、波动性大等问题,文中提出将小型风电场、光伏电站和蔗渣发电站等新能源组成发电联合体参与调度,并采用基于满意度和欧氏距离的交互式多目标决策方法对考虑发电联合体接入的多目标优化问题进行建模。基于IEEE30节点系统的仿真结果表明,考虑新能源联合发电体(new energy power generation groups,NG)接入的多目标优化模型能使以氮氧化合物为主要污染物的排污量最小和总成本最低,并能使系统满意程度上升12. 8%。基于IEEE30节点和IEEE118节点的系统仿真结果表明,所提模型能有效地提升计算效率,是可行和适用的。     

含分布式电源的配电网网损组合优化

网络重构与无功补偿是配电网减小网络损耗、提高电压质量的主要手段,但二者皆受负荷时序性的影响,且随着波动性分布式电源的接入,其影响更大。针对含有出力波动分布式电源的配电网,考虑分布式电源出力以及用电负荷的随机性,基于分布式电源出力以及负荷的短期预测数据,以网络损耗最小为目标函数,给出未来24 h的最优网络重构与无功补偿方案,且以两日不同优化方案的目标函数差值作为方案是否执行的判定指标。提出了一种网络重构与无功补偿相统一的编码方法,利用和声算法进行求解。通过IEEE 33节点为算例的仿真,结果表明该优化方法能够明显降低网损并改善电压质量,证明了本模型和算法的有效性。     

小区电网的自组织变压节点优化分布仿真

传统小区电网的自组织变压节点分布方法,没有考虑节点本身的输出电压特征,存在几何选择区域局限,容易收敛于局部最优解。提出一种小区电网自组织变压节点优化分布方法,先建立小区电网自组织变压节点分布模型,评估小区电网的有效覆盖率;并将该有效覆盖率作为目标函数,求出小区电网自组织变压节点的电压,进行反复计算,直至符合约束条件。通过引入蜂群算法对电压输出值进行调整,利用节点输出电压特征完成最优分布,实现对小区电压自组织变压节点分布进行优化。仿真实验结果表明,所提方法具有很高的电网覆盖率。     

基于PQ曲线的风电并网系统电压稳定性评估

提出一种基于负荷节点PQ曲线的风电并网系统电压稳定性能的评估方法,并且考虑不同负荷特性及风力发电机输出功率特性对电压稳定性的影响.首先,用电力系统仿真软件得到各节点的功率信息,然后依照节点的特性构造出风力发电机不同运行状态下的节点PQ曲线图.计算出节点功率运行点到PQ边界曲线的几何距离及其相对应的概率,由此构造出一种基于PQ曲线的风电并网系统电压稳定性评估指标,并将该指标用于确定系统中的薄弱节点.最后以IEEE30系统数据为算例,应用基于PV曲线的裕度灵敏度法验证本文中所提方法的有效性.为电网的规划和运行部门在进行电力系统电压稳定性评估时提供一种新的途径.     

基于数理统计的省级电网风电出力特性分析

随着风电在电力系统中的比重越来越大,风电功率波动幅值及频度将进一步增大,对系统调峰和调频的影响将日益明显,需要准确掌握风电的出力特性。基于某省级电网的风电实际运行数据,对风电出力时间序列的功率分布特性、波动性及相关性进行了相关研究,量化分析了风电出力随机性、波动性对电力系统运行的影响,可以为该区域风电的长期规划与发展提供参考和借鉴。     

计及负荷静态特性的电力系统静态状态估计算法

在常规状态估计模型的基础上，提出了考虑负荷节点静态电压特性的电力系统静态状态估计算法。该算法利用负荷幂函数模型或多项式模型，将负荷有功、无功功率等效为以节点电压幅值为变量的方程组，构建新的零注入功率量测，利用加权最小二乘法进行状态估计，在迭代计算中修正传统的雅克比矩阵以及不平衡偏差量。4节点、IEEE-39节点系统以及实际地区电网算例的仿真结果表明，该算法提高了状态估计量精度，具有较好的实用性。     

双馈风机无功出力极限及控制研究

通过同时考虑双馈电机定子和网侧变流器处理无功功率的能力,求出双馈风机在其允许情况下吸收、发出无功功率的极限,有效的防止无功出力越限而引起跳机等事故。探讨了风电场分配无功补偿的方式,并根据系统不同运行状态下提出了一种新的无功控制策略,使定子和网侧变流器相互配合,达到充分发挥双馈风机参与电网无功调节的能力,起到调节电网电压和稳定电网的作用。构建了含双馈风机的电网系统,验证了该种控制策略的可行性。     

基于公平调度的新能源调度方法

新能源出力具有随机性、波动性和不稳定性,受地形地貌影响,新能源资源空间分布差异大;受机组特性影响,新能源场站发电量差异大。综合考虑了资源、发电设备差异化对新能源发电的影响,提出了新能源场站公平调度的综合指标体系;并运用层次分析法进行评估,计算得到各新能源场站的权重评分。在保证电网安全和最大化消纳新能源出力的基础上,结合评分提出了新能源场站公平调度模型,保障了调度公平性。利用某实际电网数据进行测试,结果验证了该调度方法的有效性,为调度机构的决策提供了一定的科学依据。     

风电场联络线距离保护的自适应控制整定方法研究

风电场并入电网最大的困难是风速的波动性和随机性,在每台风机上加装电力电子装置某种程度上解决了频率和电压的波动问题。本文基于风电场侧流出的电流和系统两侧电势的比值与参与发电风机的信息,提出了风电场侧距离保护的自适应控制整定方案。     

一种基于相关性分析的故障风机损失发电量估计方法的研究

研究并提出了一种故障风机损失发电量估计方法。该方法对故障风机的风速进行估计,结合风机的实际输出功率曲线给出故障风机故障期间损失发电量的估计值。在风速估计方面引入了相关性分析,选取与故障风机风速强线性相关的正常运行风机,对其风速应用回归分析方法获取故障风机风速的估计值。在估计方法的基础上,还给出了该方法在风机监控系统中的一个实现,并对估计效果进行了验证分析。     

计及源/网不确定性的区域电网有功不平衡度评估

区域电网互联可提高供电可靠性和新能源消纳能力,现有调度研究多关注全网功率平衡和联络线功率优化,忽略区域有功平衡能力。评估区域有功不平衡度,需要考虑长期运行中的不确定性因素,不能基于单个时间断面。计及风/光出力不确定性和电网随机故障,提出区域有功不平衡度指标和评估算法。首先改进K-means算法聚类风光出力场景。其次定义描述区域不平衡度的两个指标：电力不平衡度和供电能力不平衡度。考虑源/网不确定性,采用状态枚举和概率加权方法计算上述指标。将不平衡度指标分别纳入目标函数和约束条件,提出计及不平衡度的发电再调度模型。最后建立目标函数对不平衡度约束的灵敏度模型,估计放宽不平衡度约束对优化目标的影响。结果表明：所提算法以切负荷量增加为代价,可减小区域电网有功不平衡度。在不同出力/故障场景下,各区域综合不平衡度变化趋势基本一致。放松电力不平衡度约束,可减小综合优化目标。