考虑无功的电力信息物理系统关键线路辨识

线路中无功功率的分配改变,可能会影响关键线路的分布。文章以传输介数和改进的潮流转移熵为计算手段,同时考虑了有功和无功,以这些因素为基础提出了线路综合关键度。关键线路的断开使得电网的连通性变差,为维持系统稳定,电力系统需要切除部分负荷,故文章使用基于最优潮流的失负荷量验证辨识方法的准确性。将IEEE39节点系统作为物理电网模型,计算得出关键线路排序。并从信息系统攻击使得电网线路发生故障,采用基于最优潮流的失负荷量验证上述算法的有效性。结果表明线路综合关键度可以较为准确地辨识出关键线路。     

考虑关键节点和重要线路的电力系统PMU优化配置

相量测量单元（PMU）是一种测量电压和电流的设备,随着电力系统的规模和结构越来越复杂,PMU的数量也大幅增加.利用改进蝠鲼觅食优化算法（IMRFO）对PMU进行了配置,使电力系统在正常运行、考虑关键节点和考虑重要线路时都能完全可观测,同时使PMU配置数最少.在蝠鲼觅食算法的基础上增加了混沌映射以提升算法的收敛速度,增加了跳跃因子以提高算法的勘测能力,从而避免算法陷入局部最优.通过度、特征向量和接近度三种指标,利用TOPSIS综合评价寻找系统的关键节点,利用线的中间中心度判断系统的重要线路.对IEEE-14和IEEE-69节点系统进行了实验仿真,结果表明：IMFRO算法与未改进时相对比,在配置时所需的PMU数和迭代次数均有一定的减少,验证了所提方法对解决PMU优化配置问题的有效性和优越性.     

基于概率输电介数的电网关键线路辨识

现有的关键线路辨识方法大多基于确定运行状态.考虑随机波动负荷的影响,提出基于概率输电介数的辨识方法.以概率潮流为研究基础,考虑负荷不确定性建立了半不变量概率潮流模型;考虑电网拓扑结构和运行状态提出改进功率传输分布因子的改进输电介数,将两方面结合构成概率输电介数用于辨识电网关键线路.在MATPOWER环境下对IEEE30节点系统进行仿真验证、分析,仿真结果证明了本方法的合理性和优越性.     

基于综合关键度的电网关键线路辨识

关键线路辨识对预防连锁故障及大停电具有重要意义。为提高电网关键线路辨识的有效性和准确性,在N-1故障条件下,综合分析了线路断开对电网运行状态、系统负载率、线路过载、母线电压波动、系统无功潮流转移和停电事故损失负荷等造成的影响。根据电网的整体和局部特性、有功和无功潮流、母线电压和负载率等变化情况,构建了综合关键度指标,提出了一种基于综合关键度指标的电网关键线路辨识方法。以IEEE39节点系统为算例,将辨识结果与现有研究方法进行比较,验证了方法的有效性和准确性。研究可为电网规划和调度提供参考,对关键线路进行重点监控,提前制定防御措施,可减少连锁故障发生和提高电力系统稳定性。     

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.     

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.     

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。     

基于耦合强度指数的关键线路识别

当电力系统的关键线路因故障退出运行时,系统很有可能发生大规模连锁故障而引发大面积停电事故。为了使电力系统安全可靠地运行,必须快速准确的识别电力系统中的关键线路。针对系统固有特征结构理论(ISCT)和原子理论进行探讨,通过原子理论类比提出了系统耦合强度指数(CSI)识别系统中的关键线路。通过电力系统综合仿真软件PSASP对IEEE14节点系统的仿真验证,表明该指标能有效的识别系统中的关键线路。     

考虑风电出力相关性的概率最优潮流计算

为准确分析新能源渗透率不断加大的现代电力系统的运行特点,在传统概率潮流(PLF)计算过程中引入Copula理论来处理输入变量之间的相关性.针对传统PLF计算方法计算过程复杂、较难收敛的弊端,采用低偏差序列实现高效采样,加快算法收敛速度,提出一种Copula理论与准蒙特卡洛相结合的PLF计算方法.该方法首先采用准蒙特卡洛对输入变量的概率密度函数实现均匀、高效采样,然后通过Copula理论实现指定相关性向所得低偏差样本的转移.在IEEE-14和IEEE-30节点系统分别进行PLF计算和最优潮流计算验证算法的有效性.仿真结果表明:本文所提方法相较于传统PLF计算方法可准确描述变量之间的相关性,且具有快速收敛的优点.     

考虑风电相关系数矩阵非正定的概率潮流计算

高比例风电并网导致电力系统的随机性因素急剧增加,概率潮流计算是电力系统运行和规划的必要工具.提出一种可灵活处理相关系数矩阵非正定的概率潮流方法.该算法通过改进近似贝叶斯计算,和结合奇异值分解的Nataf变换得到考虑相关性的状态变量样本,通过误差函数快速计算和比照统计特征值,进而将状态变量概率分布求解问题转变为一种参数反演问题.基于IEEE-30节点系统的仿真结果验证了所提方法的计算精度和时效性.     

基于逐次优化的电力系统紧急切负荷算法

为确保校正控制的安全性同时兼顾经济性,提出一种新的紧急切负荷算法。该算法由恢复潮流方程可解性算法和满足电压稳定裕度算法两部分组合而成。前者利用电压稳定域边界的切平面方程辨识电压弱节点集,进而将该集的节点负荷量作为优化变量,并综合考虑切负荷量最小、有利于系统暂态稳定性提高和计算速度快等三项目标,提出了逐次优化算法以恢复潮流方程的可解性;后者利用故障后电压稳定域边界的切平面方程,调整可控参数变量以达到最小电压稳定裕度的要求。IEEE-39节点和上海电力系统的算例证明了该算法的有效性。     

基于逐次优化的电力系统紧急切负荷算法

为确保校正控制的安全性同时兼顾经济性,提出一种新的紧急切负荷算法。该算法由恢复潮流方程可解性算法和满足电压稳定裕度算法两部分组合而成。前者利用电压稳定域边界的切平面方程辨识电压弱节点集,进而将该集的节点负荷量作为优化变量,并综合考虑切负荷量最小、有利于系统暂态稳定性提高和计算速度快等三项目标,提出了逐次优化算法以恢复潮流方程的可解性;后者利用故障后电压稳定域边界的切平面方程,调整可控参数变量以达到最小电压稳定裕度的要求。IEEE-39节点和上海电力系统的算例证明了该算法的有效性。     

基于深度学习的输电线路危险源智能监控系统

为了掌握输电线路的实时状态,提出一种基于深度学习的输电线路危险源智能监控系统.该监控系统主要包括:信号采集端、内部光纤网络、服务器控制中心、显示终端,其中服务器控制中心的输电线路危险源智能辨识算法是整个系统的核心.该算法采用稀疏自编码从图像/视频信号中学习特征,完成深度神经网络的训练;然后用卷积和池化对特征进行降维;最后采用softmax回归来解决危险源的多分类问题.经实例验证,基于深度学习的危险源辨识算法,可以准确对危险源进行判别.监控系统将判别结果反馈到显示终端,可以全面掌握整个线路运行情况,确保电力系统的安全运行.     

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.     

基于支路开断脆弱度及传输介数的脆弱线路辨识算法

为有效预防大规模连锁故障的发生,提出了一种基于综合指标的脆弱线路辨识方法。首先对支路分布开断因子进行修正,并考虑潮流转移方向的影响,提出支路开断脆弱度以反映线路的开断脆弱性;然后针对传统介数指标的不足,结合功率传输分布因子的定义对其进行改进,构建传输介数指标以反映线路的波动脆弱性。将两者结合作为辨识脆弱线路的综合指标,采用理想解法(TOPSIS)对线路脆弱程度进行排序,筛选出系统中的脆弱线路。最后通过新英格兰39节点系统进行仿真验证,采用蒙特卡洛随机模拟的方式对所选线路进行攻击,计算功率分散水平以反映系统安全性的变化情况,与相关文献进行对比,对比结果证明了所选线路的脆弱性及辨识结果的合理性。     

改进混合遗传算法在无功优化的应用研究

根据电网现有的运行状况,在国家电力市场环境下充分考虑了电力系统的安全运行约束,以目标函数为线路网损最小、电压质量最优为目标建立了数学模型,并将改进混合遗传算法应用到此无功优化问题中,并采用MATLAB编程实现算法,对IEEE-6节点测试系统进行了仿真计算,验证算法的有效性和可行性.     

基于PPSO算法的电力系统无功优化

电力系统无功优化可以降低系统的有功损耗,保证系统运行的安全性和经济性.采用向量粒子群优化（PPSO）算法求解电力系统无功优化问题,在算法中通过初始化得到向量的相位角,并将相位角引入速度更新过程,这样可以更有效地提高搜索精度.在IEEE-14节点系统中,采用PPSO算法、标准粒子群优化算法、随机惯性权重粒子群优化算法和改进吸引排斥粒子群优化算法进行无功优化仿真实验对比,结果表明,PPSO算法可以更好地降低有功损耗.     

双时间尺度电-气耦合网络动态潮流计算

为了解决综合能源系统导在时间尺度上存在显著差异,以及网络潮流计算计算时间长和难度大的问题.通过kiuchi隐式方法,建立电-气网络的动态模型,求解天然气管道的动态潮流方程;并基于奇异摄动理论建立了燃气轮机的摄动模型,提出了一种多时间尺度特性的动态潮流算法.最后,对IEEE-9节点电力系统和3节点的天然气网络的耦合多能系统中进行仿真验证.结果表明:通过使用多时间尺度计算方法可以有效减少计算时间,并且燃气轮机入口流量变化会影响天然气网络潮流分布.     

计及离散控制的交直流电力系统最优潮流计算

为协调交直流电力系统的各种控制手段,减少系统的稳态运行费用,建立了交直流电力系统最优潮流计算的数学模型.模型中考虑了变压器变比(包括换流变压器变比)和并联电容器组补偿电纳的离散特性,为非线性混合整数规划模型.采用内嵌二次罚函数处理离散控制变量的非线性原对偶内点法进行求解,并讨论了迭代过程中二次罚函数的引入时机和罚因子的取值方案.对11节点和39节点2个交直流系统的计算表明,所提出的模型和算法能够可靠地收敛到系统可实施的、经济的运行方式.     

基于改进PSO算法的电力系统无功优化

介绍了PSO算法,结合电力系统无功优化问题的实际情况,针对其存在的易陷入局部最优点的缺点,提出了改进的PSO算法。该算法改变了初始化方法和粒子更新方法,在算法后期引入变异因子,并将问题分解成子问题进行处理。在IEEE-14节点系统的仿真计算中,改进PSO算法与其他人工智能算法相比,在较短时间内取得了更好的优化效果。