计及发电机励磁调节器静态特性的电力系统潮流计算方法

提出了在电力系统潮流计算数学模型中计及发电机励磁调节器静态特性的方法,给出了相应的节点功率误差方程,推导了雅可比矩阵中相应的元素,用FORTRAN语言编制了计及发电机励磁调节器静态特性的电力系统潮流计算程序,用4节点系统进行了对比计算.研究结果表明,该计算方法是合理的.     

一种计算结果与平衡节点位置选择无关的动态潮流模型

特高压交直流混联电网运行中,需要实时掌握系统潮流变动态势,提早决策,以保证电力系统的安全稳定运行.而现有潮流算法存在诸如计算结果与平衡节点位置选择相关,或没有考虑频率动态过程的问题.针对上述问题,提出了一种不受平衡节点位置选择影响的动态潮流模型.通过将系统频率变量引入常规潮流方程中,使得惯性、发电机组和负荷的功频静特性、系统运行有功功率损耗等与系统运行频率相关的变量可以在一组联立方程内进行协调求解,从而保证所有发电机组包括平衡节点的功率增量全部与频率偏差呈比例关系,可解决常规潮流中计算结果与平衡节点位置选择相关问题.IEEE-39节点测试系统的仿真算例表明,所提算法计算结果不依赖平衡节点位置选择,且计算速度快,可满足在线运行要求.     

基于潮流分布矩阵的电力系统碳排放流计算方法

电力系统是中国碳排放的主要来源。研究电力系统的碳排放理论、提高碳流分析结果的准确性,是完善碳交易市场建设、促进电力碳减排的重要前提。提出了一种基于潮流分布矩阵的电力系统碳排放流计算方法,旨在解决现有方法过于粗放、无法准确实现功率与碳流分摊的不足。其主要思路是结合精确潮流计算结果,采用比例分配原则,通过分析功率在网络中的流动过程,构造潮流分布矩阵,从而准确建立机组功率与节点流过功率之间的联系;然后根据发电机组类型的不同,考虑其技术水平与运行状态等因素影响,构建火电机组的精准碳排放模型。基于该模型,利用碳排放流依附于潮流的特征,将机组碳排放分摊到各节点负荷、各支路功率以及网络损耗,成功实现了电力系统碳排放流的准确追踪与溯源。采用4节点和30节点系统进行测试,测试结果验证了本文方法的正确性和有效性。     

电力系统潮流计算建模

电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算,本文根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压,各元件中流过的功率,系统的功率损耗等等。在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中,可以利用潮流计算来进行定量分析。可靠性和经济性。此外,电力系统潮流计算也是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。     

异步发电机恒压运行时机端无功补偿功率

为使异步发电机带不同负载时恒压运行,通过计算确定在机端进行补偿的无功功率。令发电机稳态运行时基值频率下等值电路回路阻抗为零,确定不同运行状况下保持端电压恒定时机端等效补偿电容值。以发电机端电压恒定为约束条件,用直接搜索优化方法进行求解。算出了异步发电机带电阻性负载和电感性负载恒压运行时机端所需无功补偿功率。无功功率以及定子频率的计算结果与实验结果相互吻合,由此证明了分析方法的有效性。     

基于量子算法的电力系统潮流计算

潮流计算是各种电力系统计算的核心基础.求解节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵是电力系统潮流计算中非常重要的一步.当电力系统规模非常大时,使用经典算法来求解需要大量计算.为了解决这一计算难题,将量子计算引入到传统的电力系统分析计算中,通过对节点电压方程的转化及矩阵分块等一系列操作,利用HHL算法和量子迭代算法求解节点电压矩阵方程,然后得到节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵.与已有的经典方法相比,量子算法使电力系统潮流计算的复杂度达到了指数级别的降低.     

考虑负荷类型的配电网三相潮流计算方法

针对传统的牛顿拉夫逊法三相潮流计算时存在运算量大、效率低且无法处理实际配电网中不同负荷类型的问题,提出一种考虑负荷类型的三相潮流计算的改进的牛顿拉夫逊法;该算法采用由恒功率负荷、恒电流负荷及恒阻抗负荷结合起来组成的多项式模型,并在传统的牛顿拉夫逊法的基础上将雅克比矩阵简化分裂,对分裂后的矩阵求解,从而提高三相潮流计算效率;通过对青海省黄化电网康三路10 k V线路进行潮流计算,验证该算法的可行性及有效性,并分析系统电压与负荷类型的关系。结果表明:该算法能处理含不同负荷类型的三相配电网系统;恒功率负荷比例的减少使得系统节点电压增大。     

浅析电力系统关键线路辨识

简要分析电气介数、网络拓扑介数以及潮流介数,通过对比得出更加符合电网实际物理属性的关键线路辨识方法：潮流介数法。此方法考虑了发电机和负荷间最大可用传输功率对关键线路的影响,能有效量化关键线路在发电机到负荷功率传输中发挥的作用,更加适应于电力系统实际应用。潮流介数应用于电力系统关键线路辨识,可方便对电力系统的分析和控制,有效降低不可控情况的发生。     

采用有向电气介数的脆弱线路选取

针对电力网络是有向加权网络的特性,在当前运行方式下考虑网络结构的脆弱性,利用线路功率组成,提出了将有向电气介数作为线路脆弱性指标.这样可以真实反映出"发电-负荷"节点对之间功率传输对各线路的占用情况,并且引入发电机出力来考虑不同电压等级线路阻抗的差异,能有效识别出系统的关键线路,同时将传统的只考虑发电机负荷间最短路径的全局效能指标替换为考虑发电机负荷间所有传输路径的有向全局导纳指标,这样物理背景更符合电力系统实际.采用IEEE-39节点系统进行仿真计算,结果验证了该算法的有效性和可行性.     

地区电网模型与省级电网模型的拼接

提出地区电网模型与省级电网模型的拼接方案:首先从地区电网EMS系统获取CIM模型文件以及状态估计结果文件，对其进行解析、合并及网络拓扑分析，生成适合于电力系统仿真计算的地区电网模型；研究了地区电网及省级电网边界节点潮流调整方法，提出利用功率灵敏度矩阵调整边界联络线注入功率，利用基于电气距离的负荷、发电机分组方法调整边界节点电压的方法。最后以实际电网应用为例，验证了模型拼接方案以及边界节点潮流调整方法的可行性。     

基于节点不平衡功率的病态潮流算法

提出了基于节点不平衡功率的病态潮流算法，将潮流方程转换为非线性规划的形式，与普通的潮流计算相比较，计算量增加不大；对于由潮流计算初值不合理、潮流方程无可行解等因素引起的潮流病态现象有很好的收敛性．经过IEEE-30节点系统在几种情况下的计算比较，证明该算法是非常有效的．     

电力系统静态电压稳定与节点阻抗解析

通过一简单两节点系统,证明节点最大功率总是发生在节点负荷等值阻抗模与电源侧等效阻抗模相等的时候,而与负荷的功率因数无关,但负荷的功率因数决定临界功率的大小.分析PV曲线下半支稳定性及其与节点负荷等值阻抗模的关系,指出在以比较节点负荷等值阻抗模与临界阻抗模来判别系统电压稳定性时应考虑节点的负荷特性.     

电力系统故障的计算机新算法

本文提出了计算电力系统对称和不对称故障的一种新算法,其特点是数学模型非常简单,既可计算正常潮流又可计算故障潮流,把正常潮流和故障潮流统一在一个数学模型中.     

无线电能传输恒压拓扑及恒压输出控制方法

针对无线电能传输系统在负载和距离动态变化时,引起原边线圈电流不稳定和失谐问题,由此导致副边输出电压不恒定,设计一种原边LCL拓扑与副边恒压控制相结合的无线电能传输系统。首先,依据阻抗分析得到LCL-S型无线电能传输系统的数学模型;然后,通过设计参数,建立Simulink仿真模型,对该拓扑进行负载特性和频率特性分析;最后依据拓扑特性,设计了以DC-DC变换器为主控环节的副边恒压控制,使系统可以在变距离和变负载条件下,实现恒压输出特性。设计了副边的闭环控制程序,仿真验证了恒压控制效果。结果表明该控制策略可以实现快速有效的恒压控制。     

含静态电压稳定裕度约束的无功优化计算

提出了一种电压稳定裕度约束无功优化新方法,通过调节系统的控制变量,能真正有效地提高系统的静态电压稳定裕度,同时取得较小的网损。该方法将电压稳定裕度约束无功优化问题分解为非线性无功优化和电压稳定裕度及其对控制变量灵敏度分析两个子问题,通过两者的交替求解实现寻优。前者采用非线性原对偶内点法求解,后者则是以连续潮流计算为基础。该方法计算速度快,对多种系统具有一定的普适性。在IEEE 14、30、118节点系统的试验结果验证了它的有效性,并发现一个系统在特定的负荷增长方式下,由于无功潮流的改变其分岔类型可能会在极限诱导分岔和鞍结分岔之间转换。     

基于Matlab的Gauss-Seidel迭代法电力系统潮流计算

潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算,它的任务是对给定的运行条件确定系统的运行状态,是进行故障计算、继电保护整定、安全分析的必要工具.电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础.本文基于Matlab利用Gauss-Seidel法进行电力系统潮流计算,并分析了计算结果.通过算例,说明了该方法编程简便、运算效率高并符合人们的思维习惯,验证了该方法的有效性.     

针对隐性故障的新型电力系统连锁故障模型

鉴于目前对电力系统连锁故障的研究大多是基于传统电力系统,且忽略了导致连锁故障重要因素之一的隐性故障。基于此,针对电网隐性故障,利用随机潮流(stochastic load flow, SLF)和元胞自动机算法(cellular automata,CA)结合构建一种针对隐性故障的新型电力系统连锁故障模型。首先,利用SLF引入风电和光伏机组,构造新型电力系统,同时计算出系统内各个线路的有功初始潮流。然后,使用CA算法简化系统的拓扑结构,结合潮流越限隐性故障概率模型判断元胞状态,以元胞及其邻居的状态进行故障传递从而模拟连锁故障。最后,以改进的IEEE39节点系统为算例验证了模型的有效性。该模型能为新型电力系统连锁故障模型以及隐性故障的研究提供新的参考。     

补偿法在电力系统预想事故分析中的应用

将补偿法原理应用于快速解耦潮流模型,用以进行电力系统预想事故分析.导出了电力系统中的支路元件和节点元件开断模拟的补偿公式.所提出的算法在各种预想事故下均可利用原有因子表解算潮流,并可兼顾计算精度与速度两方面的要求.对IEEE30节点系统的开断模拟计算表明这种算法是可行和有效的.     

电网可靠性评估的反向等量配对负荷削减模型

为提高电网可靠性评估效率,提出基于潮流灵敏度的反向等量配对负荷削减模型。基于基态潮流的灵敏度信息,推导了故障状态下潮流灵敏度的解析表达式,实现了潮流灵敏度矩阵的快速求解;根据过载支路潮流对节点注入功率的灵敏度,给出了发电机出力调整和负荷控制节点的选取规则;在此基础上,基于潮流灵敏度的反向等量配对思想,提出了配对节点组功率调节量的修正公式,有效消除了传统方法在调整过程中平衡节点机组出力越限以及正常支路反复过载的拉锯现象,也同时避免了反复潮流校验过程,提高了系统状态分析速度。通过对RBTS、IEEE-RTS79与IEEE-RTS96系统测试仿真,验证了该模型的有效性和快速性。