考虑直流功率调节次数限制的交直流系统动态无功优化

为避免直流功率的频繁调节,建立了考虑直流调节次数限制的交直流系统动态无功优化模型,并应用广义Benders分解方法求解.分解迭代中,将直流功率变量同整数变量一起划分到上层主问题中,这样下层问题能够分解为多个独立的单个时间段面的交直流优化子问题,同时采用一种紧凑的Benders割将子问题的优化信息传递到主问题中.在逐次线性逼近最优直流输电功率中,提出了一种动态调整直流功率变化步长的策略.最后以一个实际交直流互联大电网为例,验证了文中算法在限制直流功率调节次数方面的有效性和正确性,同时分析了不同最大调节次数限制取值对交直流动态无功优化结果的影响.     

基于数据驱动的交直流电网分层鲁棒日前优化调度

对于风电并网下基于VSC-MTDC的多区域互联电网日前优化调度问题,提出了基于目标分析级联的分层鲁棒调度模型。为降低风电出力的保守性,采用基于数据驱动的高维椭球(MVEE)多面体集合。为充分发挥VSC-MTDC输电方式的灵活调度能力,以VSC换流站为节点对交直流电网进行分层解构,将跨区域交直流电网的日前调度问题分为了高层直流电网多时段联络线协调优化的主问题和低层区域交流电网两阶段鲁棒优化的子问题,并且各个区域交流电网子问题独立并行求解。通过4区域-6节点互联测试网络的仿真求解,证明所提模型的有助于风电消纳。     

交直流输电系统的模式分析和直流阻尼控制

给出了一个含3条直流线路的交直流输电系统以用于直流阻尼控制的研究,采用特征值分析法和暂态仿真分析了该系统的特性.该系统具有结构复杂、振荡模式多的特点,这些特点广泛地存在于实际的交直流输电系统,在设计直流阻尼控制器时必须予以考虑.文中基于该系统设计了多个直流阻尼控制器.根轨迹分析表明,直流线路两端的频率差在相位补偿设计方面比交流联络线的有功功率变化量具有更多的优点,因而被选为直流阻尼控制器的输入信号.暂态仿真结果表明所设计的直流阻尼控制器有效地增加了系统的阻尼.     

长线互联电网的可用输电能力分析

提出了长线互联电网可用输电能力(ATC)的新模型和快速求解方法.针对长线输电主要受稳定极限约束,基于功率圆推导出线路稳定阈值,有效而简洁地描述复杂稳定极限问题,从而建立了长线互联电网ATC模型.基于支路耗散功率转归分量算法,将可用输电能力模型中的稳定极限约束和线路安全约束转化为电源出力约束,使ATC模型成为一个简单的线性规划问题.运用单纯形法实现快速准确地求解.该方法完全基于电路理论,充分利用了电力系统的物理特性,弥补了传统直流潮流法只适用于线路两端相角差很小的缺陷.仿真结果表明,本文的模型和算法有效、可行.     

交直流混合电力系统的无功优化研究

本文对交直流混合电力系统的无功优化问题进行了研究．建立了交直流混合电力系统的无功优化数学模型,该模型的目标函数为交流网络的有功损耗和直流网络的有功损耗之和,优化控制变量考虑到混合电力系统中交流部分以及直流的影响．针对交直流混合系统的特点,提出了适合求解混合系统无功优化问题的实用算法．     

独立交流微电网有功无功联合优化调度

微电网中的线路阻抗呈阻感性,线路的有功功率和无功功率存在较强的耦合关系并产生相互影响,在容量高、规模较大的微网系统中,若有功优化调度时不考虑潮流因素会造成远端节点电压、频率偏移的现象。为了提高电能质量,文中在微网经济调度中考虑潮流约束以实现有功无功的联合优化。以系统综合运行成本和环境成本最小为目标,以潮流平衡为约束条件,建立了考虑系统网损和弃风弃光约束惩罚的微电网优化调度模型;将牛顿拉夫逊法和遗传算法相结合对算例进行求解。仿真表明,考虑潮流约束的有功无功联合优化调度不仅可以降低系统的经济成本和环境成本,而且可以降低系统网损和抑制远端节点电压偏移。     

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。     

基于功率圆的特高压线路输电能力分析

基于精确分析特高压线路输电能力的系统模型,结合特高压输电系统运行时的热极限、功角极限和电压约束,给出了用功率圆分析有功功率、无功功率与给定输电系统参数三者之间关系的方法.对于给定的特高压输电系统,功率圆不仅能方便地量化其运行区域,且能快速确定其输电能力的限制因素.对晋东南-南阳-荆门特高压交流实验示范工程进行了仿真,结果验证了方法的有效性.     

基于联络线功率限制的多平衡机状态估计算法

为了满足互联电网多平衡机设置和联络线功率限制的要求,通过推导多平衡机设置下的量测函数及其雅克比矩阵,提出了2种计及联络线功率约束的多平衡机电力系统状态估计算法:整体式算法和分布式算法.其中,整体式算法将联络线功率作为等式约束条件,采用拉格郎日乘子法推导得出求解模型,统一迭代求解各区域的状态变量;分布式算法在搭接式分区方法的基础上,对各区域分开处理,将分区后的边界等式约束条件分别计入各自的目标函数中,再通过拉格朗日乘子法实现区域间的分布式计算.分别对IEEE-14,IEEE-30,IEEE-57节点算例进行仿真计算.仿真结果验证了模型的正确性和有效性,表明分布式算法的计算速度和精度均优于整体式算法.     

含VSC-MTDC的交直流混合系统的改进潮流算法

在基于电压源换流器的多端直流(VSC-MTDC)输电的稳态模型的基础上,导出了含VSCMTDC的交直流混合系统潮流计算的数学模型,并针对统一迭代求解法和交替迭代求解法这2种算法存在的不足,提出了改进交替迭代求解法.该算法从数学表达形式上严格解除了交流变量和直流变量之间的耦合关系,同时还可以高效利用已有的纯交流系统潮流求...     

输电阻塞调度的综合评价因子模型

基于灵敏度思想进行输电阻塞管理,能以较小的调整量消除阻塞,但很少考虑系统的经济性。而发电侧电力市场要反映低价机组优先上网的原则,因此选择参与调整机组时需要同时考虑灵敏度和报价因素。从直流潮流和交流潮流方程出发推导各节点注入功率对支路潮流的灵敏度,将其与各机组报价相结合构成综合评价因子,作为选择调整机组的依据,建立以消除阻塞费用最小为目标的输电阻塞管理模型,并采用线性规划进行求解。通过IEEE-RTS24节点系统验证了该方法的有效性和正确性。     

基于直流潮流的UPFC灵敏度分析和优化配置

统一潮流控制器能有效调节线路潮流分布,提高电力系统的输电能力和可靠性.现有文献主要基于交流潮流研究统一潮流控制器的优化配置和可靠性影响,然而采用交流潮流模型进行统一潮流控制器的优化配置时存在计算速度慢的问题.为此,研究基于直流潮流模型的统一潮流控制器两步优化配置方法:首先根据系统电量不足期望对统一潮流控制器控制变量灵敏度的优劣排序,筛选出统一潮流控制器的最佳安装位置;然后,通过逐步迭代确定使系统总费用达到最小的统一潮流控制器的最优安装容量.在RBTS修改系统上进行了算例分析,算例结果验证了所提出的基于直流潮流进行统一潮流控制器配置的有效性.     

交直流混合输电系统的电压稳定性分析

直流输电具有运行可靠、功率调节快和远距离输电经济的优势,但其在实际运行中,存在电压不稳定的问题。针对直流输电系统中存在的问题,从交直流混合系统中静态电压的稳定性、暂态电压稳定性和基于分叉理论的稳定三方面,讨论了改善电压稳定的方法,以促进我国供电可靠性的提升。     

交直流混合输电系统的电压稳定性分析

直流输电具有运行可靠、功率调节快和远距离输电经济的优势,但其在实际运行中,存在电压不稳定的问题。针对直流输电系统中存在的问题,从交直流混合系统中静态电压的稳定性、暂态电压稳定性和基于分叉理论的稳定三方面,讨论了改善电压稳定的方法,以促进我国供电可靠性的提升。     

基于改进连续潮流的输电断面热稳定功率极限计算

输电断面的热稳定功率极限关系到电力系统安全稳定运行,是限制电网功率传输的重要因素。为准确、快速评估电网的热稳定运行状态,提出一种改进连续潮流的输电断面热稳定传输功率极限计算方法。在考虑系统线路热稳定约束、发电机最大有功功率约束和部分支路开断后的线路功率约束下,利用线性最优化方法调整各发电机出力;在此基础上,进一步用连续潮流法得到断面热稳定功率极限。最后通过新英格兰39节点系统的不同场景,仿真验证了所提方法的正确性及有效性。     

多区域互联电网的分散式模糊PID负荷频率控制

为了有效改善多区域互联电网的动态稳定性,提出一种分散式模糊PID负荷频率控制方法.该方法为互联电网每个区域设计一个模糊PID控制器,以区域频率偏差和联络线功率偏差为控制目标,根据区域控制偏差的变化量,运用模糊推理,在线修正PID调节参数,从而控制互联电网快速趋于动态稳定.针对三区域环型互联电网,考虑发电速率的限制,对其负荷扰动和模型参数摄动进行仿真.结果表明:与传统PID算法相比较,所提出的方法具有更强的适应性、鲁棒性及扰动抑制能力,能使系统取得更好的动态控制性能.     

HVDC Light系统动态建模及控制策略研究

建立了轻型高压直流输电系统动态模型,依据此模型提出了基于空间电压矢量技术的双环解耦控制策略,应用MATLAB/Simulink软件对轻型直流输电系统进行动态仿真分析,研究了在所提控制下的交直流系统相互作用,仿真结果表明,在该控制下系统具有较好的动态响应特性,同时可以实现有功和无功的独立调节.     

考虑薄弱支路功率约束的静态电压稳定预防控制

考虑到系统的静态电压不稳定往往是由局部薄弱支路的传输功率超过其功率传送能力所引起,提出了将薄弱支路有功功率约束作为静态电压稳定约束的预防控制模型。该模型首先采用局部性电压稳定指标,确定出关键预想故障、薄弱支路及其功率传送能力;而后结合基于直流潮流模型的静态安全分析方法,给出薄弱支路在关键预想故障下的有功功率非线性表达式,从而得到关键预想故障下的薄弱支路有功功率约束;最后,建立了包含该约束的全二次预防控制优化模型。IEEE14节点系统与IEEE118节点系统的仿真结果验证了笔者所提预防控制模型的正确性和有效性。     

直流输电控制保护柜机械结构及工艺

<正>1.概述直流输电是近年来发展迅猛的一种新的、高效的输电方式,是传统交流输电方式的有效补充。高压直流输电由于其自身的优点,特别适用于远距离、大容量输电,大区交流电网的互联以及通过海底电缆向海岛送电等。在我国的电网建设规划中,为了把几个大区域电网和个别分离的省级电网联接在一起,最终形成全国的统一电网;同时,为了把西北、西南丰富的水火电资源远距离输送到沿海经济发达地区,解决这些地区严重缺电的局面,以及解决三峡电站建成后大量电力的外送问题等,直流输电技术是一个重要的实现手段。为此,国家正在组织实施"西电东送和大区联网"战略,计划在2015年前后建成多达20多个超高压大型直流输电工程,来满足上述电网建设的要求。这些将为我国直流输电技术的发展提供千载难逢的发展机遇。     

输电网非线性规划模型及其算法研究

本文用数学优化技术研究了电力系统输电网络的规划设计问题,提出了不同于采用直流潮流方程的输电规划的机辅设计方法。文中以交流潮流方程作为系统模型,建立一个非线性的输电规划模型,再应用系列无约束最小化技术,只作数学变换,导出了一个便于求解的实用模型及联合规划算法。实例计算表明,本方法能够提高规划结果的准确度,可以考察电压质量的约束情况,具备自动形成和快速优选方案的功能。