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考虑静态电压安全的输电阻塞管理

电工技术学报 2006年第8期21卷 117-120页

作者：贺辉徐政湖南电力调度通讯中心长沙410007 浙江大学电气工程学院杭州310027

在电力系统中,输电网络是电力市场的基础和载体,过负荷或违反静态电压安全指标是输电阻塞的主要表现。阻塞将降低电力市场的公平有序竞争,削弱输电系统稳定性,降低电能质量,增加能量成本。因此,研究由于违反静态电压安全标准引起的系统... 详细信息

在电力系统中,输电网络是电力市场的基础和载体,过负荷或违反静态电压安全指标是输电阻塞的主要表现。阻塞将降低电力市场的公平有序竞争,削弱输电系统稳定性,降低电能质量,增加能量成本。因此,研究由于违反静态电压安全标准引起的系统阻塞问题,对于保证电力市场的正常运行和提高电力系统的效率具有重要的现实意义。考虑有载调压变压器以及可投切电容器组在保证系统安全性方面的重要作用,本文把这两个控制方法引入阻塞管理的优化策略中,与发电机组再调度一起,共同优化以处理由于系统静态电压安全引起的阻塞问题。

关键词：阻塞管理静态电压安全预调度有载调压可投切电容器组

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磁暴对电力系统静态电压安全影响研究

磁暴对电力系统静态电压安全影响研究

作者：李新洁华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

磁暴是全球范围内地球磁场的剧烈扰动现象,在电网中产生地磁感应电流(GIC)。GIC使得电力变压器进入半波饱和状态,导致无功损耗增加,从而影响电网电压稳定。随着电网电压等级的提高和电网规模的扩大,磁暴对电网安全运行的影响日益显著。... 详细信息

磁暴是全球范围内地球磁场的剧烈扰动现象,在电网中产生地磁感应电流(GIC)。GIC使得电力变压器进入半波饱和状态,导致无功损耗增加,从而影响电网电压稳定。随着电网电压等级的提高和电网规模的扩大,磁暴对电网安全运行的影响日益显著。本论文从系统电压稳定的角度,研究了磁暴对电力系统的影响,提出了基于静态电压安全域的电网磁暴灾害评估方法,主要研究内容和成果如下:(1)分析了磁暴对变压器等电气设备及系统运行的影响,构建了磁暴影响电力系统安全的灾害传播因果链。基于电网GIC模型和变压器GIC-Q损耗模型,建立了考虑GIC-Q扰动的电力系统潮流模型。为研究GIC-Q扰动下电网电压稳定提供了基础数据和理论支持。(2)提出了利用静态电压安全域的研究方法描述磁暴对系统产生的影响,给出了系统静态电压安全域的边界表达式,分析了在GIC-Q扰动前后安全域中状态变量的改变,构建了包含运行点到安全域各个约束边界的裕度信息模型。结果表明:该模型将电网的安全裕度细化到了系统中的每各节点,提供了运行点安全裕度的全景视图,直观地展现了系统的可调节裕度。(3)提出了基于超长方体安全域的磁暴灾害评价指标,利用方向距离和最小距离评价了 GIC-Q扰动的严重程度。分析了在GIC-Q扰动下UIUC 150系统的节点电压水平和线路功率变化,并验证了本文提出的磁暴灾害评价指标。结果表明:利用方向距离和最小距离可以有效地评价GIC-Q对系统的影响程度,为GIC风险评估与防治奠定基础。本文首次提出了利用电力系统静态电压安全域的研究方法进行磁暴灾害评估,刻画了各个节点对GIC-Q扰动的防御能力,在此基础上,提出了基于超长方体安全域的磁暴灾害评价指标,该指标可以有效地反映GIC-Q扰动对系统的影响,量化分析GIC-Q对系统的影响程度,为电网GIC灾害防治提供理论指导意义。

关键词：地磁感应电流(GIC) 地磁暴 GIC-Q扰动静态电压安全安全裕度指标

计及静态电压安全约束的分布式输配协同无功优化方法研究

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计及静态电压安全约束的分布式输配协同无功优化方法研究

作者：孙毓婕山东大学

学位级别：硕士

传统输电网和配电网独立进行无功优化,近些年由于大电网分级电压控制模式的推广,输电网的无功优化决策日益成熟,全网优化的周期缩短。并且随着大规模新能源接入电网,优化过程中输配电网的信息交互频繁。另外,随着配网中分布式发电、主... 详细信息

传统输电网和配电网独立进行无功优化,近些年由于大电网分级电压控制模式的推广,输电网的无功优化决策日益成熟,全网优化的周期缩短。并且随着大规模新能源接入电网,优化过程中输配电网的信息交互频繁。另外,随着配网中分布式发电、主动负荷、分布式储能和配电自动化等技术的发展,配网不仅运行方式更加多变,调控能力和对输电网的影响也显著增强。输、配电网独立进行无功优化的方式难以解决边界节点处功率失配和电压失配的问题。由于电力系统的无功优化是含离散变量的高阶非线性规划问题,因此降低优化模型的求解难度是需要重点解决的问题。二次规划法的目标函数是二次函数,且二次规划法的约束条件是线性的,模型简单且解法较为成熟,其收敛特性比较理想,结果有较高的精确性以及可靠性。为此本文针对输配电网不同的调控措施,构建电压相量与调控量之间的线性化映射关系,构建关于调控量的含线性不等式约束的二次规划问题进行求解。而当电网负荷较重,系统规模大时,使用主从分裂法进行输配全局的无功优化迭代次数随之增多,计算时间较长。针对这一问题,本文提出了基于戴维南等值参数辨识的输配协同全局无功优化方法,分别针对输、配电网构建了不同的无功优化模型,输配电网边界节点之间通过传递输电网的戴维南等值参数以及配网的总功率值实现信息交互,将全局的输、配无功优化总问题分解为输配各个电网单独优化的子问题,降低了问题的求解规模。另外,随着风电等可再生能源的大规模并入,其随机性和波动性带来的电压安全问题需要重点关注。常规无功优化的目标函数一般为网损最小,而不计及静态电压稳定裕度,求解无功优化模型后会出现个别母线电压接近合格范围的限值,使节点电压安全水平下降的情况。为了在无功优化时兼顾降低网损与提高静态电压稳定裕度,本文基于戴维南等值参数求取了输、配电网中负荷节点的静态电压稳定裕度,采用摄动法建立了静态电压稳定裕度与调控量之间的近似线性映射关系,在无功优化模型的不等式约束中添加节点的静态电压稳定裕度约束,使优化后节点的静态电压稳定裕度均在安全水平要求的门槛值以上。通过MATPOWER工具包搭建输配电网仿真模型,分别比较了各种输配协同无功优化方法的性能,验证了本文所提的方法的有效性及优势。

关键词：静态电压安全输配协同无功优化戴维南等值

计及静态电压安全约束的电力市场无功定价研究

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计及静态电压安全约束的电力市场无功定价研究

作者：王萌北京交通大学

学位级别：硕士

随着我国电力工业市场化改革逐步深入,电力市场的市场体系愈加丰富,电力市场可交易的品种逐渐增多,由早期的占比很少的中长期电量交易,到现在8个省级现货电力市场,交易规模逐渐扩大,交易更加频繁。由于能源革命的推进,风光等新能源在电... 详细信息

随着我国电力工业市场化改革逐步深入,电力市场的市场体系愈加丰富,电力市场可交易的品种逐渐增多,由早期的占比很少的中长期电量交易,到现在8个省级现货电力市场,交易规模逐渐扩大,交易更加频繁。由于能源革命的推进,风光等新能源在电源结构中的占比的逐渐增大,不确定性增加,不仅使得有功功率平衡面临挑战,且影响到了无功功率平衡以及电网电压的安全稳定。在这种情况下,如何利用价格信号调动各方无功资源,就变得十分重要。因此,有必要开展计及静态电压安全指标的实时无功定价研究,利于电网的安全稳定以及电力市场的无功资源配置与利用。首先,梳理了电力市场无功实时定价的基础理论与知识。包括:电力市场、无功平衡、定价理论等的三部分。其中,在电力市场基础部分,介绍了电力市场的组成,竞争模式及特点,电力市场的交易模式与交易类型;接着,讨论了与无功电价密切相关的无功电源种类、无功负载、以及无功功率平衡问题;然后给出了电力市场定价原则,对电力市场常用的定价方法,如综合成本法,长期边际成本法,节点电价法等的原理进行了介绍,并对这几种方法的优缺点进行了比较分析。其次,构建了计及静态电压安全约束的实时无功定价优化模型。包括:目标函数的设计、约束条件的讨论、以及求解方法的选择等三个方面。其中,目标函数部分,对不同目标函数及其适用性进行了讨论,并重点分析了电源侧的发电机成本函数和用户侧的无功设备成本函数;在约束条件部分,除了常规的约束,还增加了对静态安全稳定电压约束的讨论;在优化问题的求解时,在分析了内点法的原理的基础上,并结合免疫算法给出改进内点法计算流程。最后,开展了计及静态安全电压约束的实时无功定价的仿真分析。包括:算例设计、算例分析、以及优化计算性能的分析三个部分。其中,在算例设计部分,对算例分析的内容按照不同角度进行了分类,包括时间尺度不同时、不同无功资源作用时,静态安全电压约束作用时等;然后,分别以IEEE-5和IEEE-14两个系统,对比分析不同情形下无功电价的变化规律,验证了本文无功定价模型的可行性。

关键词：电力市场无功定价最优潮流静态电压安全内点法

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静态电压安全在线预警软件的研究与开发

静态电压安全在线预警软件的研究与开发

数据驱动的新能源电力系统静态电压安全评估方法研究

中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会

作者：郝文海牛焕娜杨明皓中国农业大学信息与电气工程学院

针对电力系统静态安全分析工程应用的需要,本文基于SC-S2FCM的数学方法研究开发了电力系统静态电压安全在线预警软件。通过考虑各节点多个可以表征各负荷节点载荷能力和稳安全状态的电压稳定指标,按不同权重综合各指标所携带的信息对各... 详细信息

针对电力系统静态安全分析工程应用的需要,本文基于SC-S2FCM的数学方法研究开发了电力系统静态电压安全在线预警软件。通过考虑各节点多个可以表征各负荷节点载荷能力和稳安全状态的电压稳定指标,按不同权重综合各指标所携带的信息对各负荷节点模糊分类,并用颜色分段标识系统能够承受单一节点负荷增长的能力及个节点的安全状态,且在系统负荷较重时可以快速找出最危险节点,实现对系统的在线预警。本文所采用预警方法考虑信息全面,数据处理速度快,对赤峰电网工程实例表明,能够满足工程要求。

关键词：电力系统静态电压安全电压稳定性在线预警

来源： cnki会议评论

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东北电力大学学报 2024年第5期44卷 73-79页

作者：乔鑫悦王丽馨东北电力大学经济管理学院吉林吉林132012 东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012

针对大规模新能源接入后电力系统电压安全问题突出、快速评估困难的问题,文中以电力系统广域相量测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)为数据平台,在具有完备数学基础的无功电压灵敏度及分叉理论的基础上,建立了基于自然摄动的... 详细信息

针对大规模新能源接入后电力系统电压安全问题突出、快速评估困难的问题,文中以电力系统广域相量测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)为数据平台,在具有完备数学基础的无功电压灵敏度及分叉理论的基础上,建立了基于自然摄动的电力系统静态电压评估指标体系,根据WAMS获取的自然激励下的同步无功及电压响应数据,采用最小二乘法拟合计算无功电压灵敏度,并引入加权平均值算法对一段时间内的灵敏度结果进行统计,以提高拟合后的无功电压灵敏度准确性和可靠性。在DIGSILENT/Power Factory仿真平台上搭建了含风电场的IEEE10机39节点系统,利用时域仿真生成同步响应数据,对比不同运行情况下的灵敏度拟合结果与实际无功裕度,验证了文中静态电压安全评估方法的有效性。

关键词：新能源电力系统静态电压安全无功电压度自然激励加权平均

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光伏建筑一体化系统的电压安全性分析

电力设备管理 2023年第9期 214-216页

作者：马兰陈曦北京弘石嘉业建筑设计有限公司中国建筑技术集团有限公司

本文依据单机单负荷系统对光伏接入建筑后对电网的影响进行分析,在静态电压安全的前提下,对光伏进行消纳,最后得出新能源消纳的安全区间。本文采用方法为在配电网电压为1前提下,基于单机单负荷系统推导在电压安全约束下的建筑光伏可消... 详细信息

本文依据单机单负荷系统对光伏接入建筑后对电网的影响进行分析,在静态电压安全的前提下,对光伏进行消纳,最后得出新能源消纳的安全区间。本文采用方法为在配电网电压为1前提下,基于单机单负荷系统推导在电压安全约束下的建筑光伏可消纳公式,接入建筑光伏容量的安全区间,最后进行验证,为建筑光伏的容量规划、安全稳定运行提供新的分析方法。

关键词：光伏建筑一体化静态电压安全安全区间新能源消纳

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输配协同的配电网态势快速感知方法

电力系统自动化 2016年第12期40卷 37-44页

作者：丰颖贠志皓孙景文周琼电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061

智能配电网的发展呈现更加灵活多变的趋势,使得输配电网间的相互作用日趋显著,对配电网态势感知提出更高的要求。为提升配电网态势感知能力,文中从输配协同的角度,提出了配电网态势快速感知的方法。首先,针对预估的配电网负荷变化计算... 详细信息

智能配电网的发展呈现更加灵活多变的趋势,使得输配电网间的相互作用日趋显著,对配电网态势感知提出更高的要求。为提升配电网态势感知能力,文中从输配协同的角度,提出了配电网态势快速感知的方法。首先,针对预估的配电网负荷变化计算输电网的状态;其次,从配电网根节点处将输电网进行戴维南等值并辨识等值参数;最后,将戴维南等值后的输电网接入配电网感知配电网负荷变化后的态势。该方法无需多次交互输配电网信息,感知速度快,计算结果精度高。在该方法的基础上,可通过对未来状态的多步预估,预测配电网静态电压稳定裕度指标轨迹,然后根据该轨迹评估配电网静态电压稳定态势。仿真算例验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：输配协同戴维南等值态势感知静态电压安全