负荷裕度

摘要： 电压稳定是电力系统安全稳定运行的重要内容之一,然而某些故障或扰动的发生可能导致系统的负荷裕度大幅度降低,甚至造成电压失稳。为增强系统的电压稳定性,提出采用改变母线运行方式的方法优化电网拓扑结构,从而提高电力系统的负荷裕度,确保基态系统和预想事故下的电压稳定性。提出了计及预想事故的电压稳定预防控制模型,并发展了一套阶段式的母线运行方式优化求解方法。首先利用线路参数的灵敏度指标对母线运行方案进行预筛选,快速筛选出可以提高负荷裕度的备选方案集,以减小计算规模;随后在此集合上基于look-ahead裕度指标对运行方案排序,并以连续潮流法的分析结果确定有效母线运行方案;最后,通过IEEE 118和1648节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要： 为增强电力系统的静态电压稳定性,同时最大限度地减小运行人员的操作工作量,提出了一种综合经济性和静态电压稳定性的发电机最佳调整模型。该模型以发电机参与调整台数最少和发电成本最小为目标,约束条件包括系统负荷裕度满足设定提升要求和电力系统安全运行要求。该问题的数学本质是一个多目标非线性混合整数规划问题。为实现上述问题的求解,首先以线性灵敏度方法快速估算所需调整出力的发电机,求解控制数量最少的整数规划问题。然后以发电成本最小为目标,利用线性规划法求解各台发电机的调整出力值。最后在IEEE39节点算例和IEEE118节点算例进行仿真验证,结果表明所提模型与求解方法能很好地解决系统的静态电压稳定性增强控制问题。

摘要： 综合能源系统通过多能互补与相关市场机制提升了能源利用效率的同时也引入了更多的风险因素,合理的负荷裕度是综合能源系统安全经济运行的重要保障。基于储能对综合能源系统负荷裕度的有利作用,建立了考虑负荷裕度的综合能源系统储能双层优化配置模型。其中下层模型利用储能对综合能源系统负荷裕度均衡度进行优化,而上层模型则结合负荷裕度进行储能容量优化配置,实现了社会综合成本最小化。最后,结合实际算例验证了所提优化方案的有效性。结果表明双层优化模型在实现储能容量优化配置的同时,也优化了其充、放能计划,最终实现了综合能源系统中负荷裕度的有效均衡,提高了综合能源系统应对负荷波动的能力和运行的经济性。

摘要： 针对北方冬季燃煤取暖造成雾霾问题,政府首先在京津冀地区提出煤改电试点工程,不仅可以减少化石能源的消耗,而且可以缓解能源消耗带来环境压力。在目前研究中,主要涉及煤改电工程对用电负荷的影响,尚未从配电网最大负荷供应能力角度分析煤改电改造的瓶颈规模。本文建立了煤改电配电网最大负荷供应能力瓶颈模型,利用IEEE 33节点模型进行仿真,求解出用电高峰时达到配电网的最大供应能力时每个节点应接入的有功功率,此项研究对指导配电网煤改电的选址和规模有重要意义。

摘要： 为了降低风电并网对静态电压稳定性的影响,提出了采用网络拓扑优化(输电线路切换)的方法来提高含风电系统的静态电压稳定裕度。建立了以输电线路切换为控制措施的增强控制模型,该模型以最大化预测值确定的电力系统负荷裕度为目标函数,所有可能风电场出力场景对应的系统负荷裕度满足给定阈值要求,并且拓扑优化后的电力系统满足静态安全运行要求。针对大量风电出力场景引发的计算难题,提出了一种面向静态电压稳定问题的风电场景削减方法。为实现上述问题的快速求解以适应在线应用需求,提出了一种阶段式的有效切换线路识别方法。最后通过算例分析验证了所提出方法的有效性。结果表明,有效的输电线路切换能够提高含风电并网系统的静态电压稳定性。

摘要： 可再生能源的波动性和随机性加剧了传统电力系统静态电压稳定评估的难度.为了有效计及风电出力不确定性对静态电压稳定评估的影响,提出了一种计及风电出力不确定性的静态电压稳定概率评估方法.首先,借助电力系统负荷裕度,推导各节点负荷裕度对风电注入功率的灵敏度,进而求解负荷裕度的各阶半不变量和负荷裕度的各阶矩.然后,结合风电所连节点注入功率的各阶矩和半不变量,对负荷裕度各阶矩进行Gram-Charlier展开,以求取计及风电不确定性的负荷裕度概率分布,进而实现电力系统静态电压稳定概率评估.最后,通过IEEE30节点系统验证所提方法的准确性和有效性.

摘要： 电力是我国能源战略的中心,提高电气化水平已经成为优化能源结构、提高能源效率的根本举措.针对当前电力需求量的持续增长,电力生产和消费同步进行的特点,寻求发电成本的投入与负荷增长的最优平衡状态,以减少不必要的能源消耗,保证在电网安全稳定运行及发电运行成本最优的同时得到理想的负荷裕度.因此提出计及电力系统发电成本和负荷裕度的多目标最优潮流方法,并采用PARETO方法分析多目标函数的优化问题,然后采用拉格朗日乘子法(Augmented Lagrangian Methods)进行求解,并结合IEEE14节点结构及数据,通过MATLAB仿真,验证了该算法的有效性,并实现多目标最优潮流的稳定运行状态.

摘要： 为了有效地分析电力系统设备故障和新能源发电不确定性对系统静态电压稳定的影响,提出了一种考虑新能源发电不确定性的静态电压稳定故障筛选与排序方法.假设各新能源发电出力为均值,建立N-1故障场景下确定性的电压稳定临界点模型,根据所得的故障后负荷裕度筛选得到严重故障集.考虑风电和光伏发电的随机分布,建立故障场景下的电压稳定概率评估模型,采用随机响应面法求解获得故障场景的负荷裕度累积概率分布.根据负荷裕度累积概率分布,设计了2种故障后系统电压稳定性的排序指标,确定严重故障集的排序.IEEE 118节点标准系统的计算结果表明,所提故障筛选与排序方法是有效的,可以甄别和排序各故障场景下系统的概率静态电压稳定性;根据故障排序结果构建的电力系统概率电压稳定域有助于对概率稳定边界的分析和研究.

摘要： 随着电动汽车大规模的发展,给电网带来了不小的冲击和影响,尤其电动汽车快速充电对电网电压稳定性的影响,准确的负荷模型对研究电压稳定性研究尤其重要.本文分析了电动汽车充电对电网电压稳定性影响.基于快速充电配置建立了电动汽车快速充电的静态负荷模型,通过仿真分析了快速充电器中的整流变换器Rs及Rl对电网电压稳定性的影响.仿真也分析了电动汽车快速充电负载模型与常规的P,Z,I负载模型对电网电压稳定性的影响,结果表明本文所建立的电动汽车负载模型比把电动汽车建立为常规的恒功率、恒流和恒阻抗负载模型有更低的负荷裕度,对电压稳定性影响更高.

摘要： 本文将系统保证N-1静态电压稳定约束的电力系统负荷裕度的计算分成两个部分,首先确定限制负荷裕度的关键支路,然后将关键支路对应的约束加入潮流方程,利用增广潮流方程确定实际的负荷裕度.我国某实际682节点系统的仿真算例表明本文所提方法简单、有效、计算速度快.

摘要： 为考虑不同的发电—负荷增长方向对电力系统暂态稳定负荷裕度的影响,提出了计算电力系统暂态稳定最小负荷裕度的最优化模型.根据点到曲面最短距离的基本定理,给出了求解所提出最优化模型的数值方法.理论上,该模型不但可以计算各种发电—负荷增长方向上的暂态稳定最小负荷裕度,也可用于计算暂态稳定最大负荷裕度.所提出的计算电力系统暂态稳定最小负荷裕度的最优化模型及其求解方法可以考虑各种系统运行参数的约束.数值算例验证了所提出的模型及求解方法.

摘要： 针对负荷裕度计算问题,提出了一种基于菌群趋药性(BCC)算法的新的优化算法--微细菌群体趋药性(MBCC)算法。MBCC算法利用两个菌群(寻优菌群和库存菌群)来寻优,寻优菌群使用BCC算法来寻找最优解,库存菌群保证了寻优菌群的多样性。MBCC算法加快了算法收敛速度,提高了全局搜索能力,而且在寻优过程中减少了系统资源的浪费。将该算法用于负荷裕度的计算,与连续潮流法计算结果的比较表明,该算法切实可行并具有较高的精度。

摘要： 最小负荷裕度能描述从当前运行点到电压失稳点最恶劣的一种演化过程,为电压稳定预警提供更多信息。极限诱导分岔点处的潮流雅可比矩阵非奇异,计算电压稳定裕度对参数的灵敏度存在困难,针对此问题,本文采用分岔点处参数灵敏度计算的新方法,该方法只需求解一个左端系数阵为扩展潮流雅可比矩阵的线性方程组,同时结合负荷增长模式及其波动形式,建立了连续潮流模型和求取最小负荷裕度的优化模型,提出包含极限诱导分岔点在内的最小负荷裕度计算方法。此模型和算法探索了极限诱导分岔点电压稳定计算的新思路,可有效地应用于电力系统电压稳定分析与评估领域。

摘要： 为评价综合电力系统接近电压崩溃的程度,反映当前系统的承受扰动,维护电压稳定的能力,讨论了几种静态电压稳定裕度的新型计算方法.包括基于灵敏度法的改进算法、基于连续潮流法的改进算法、拟合方法和填充函数法的负荷裕度计算方法.通过全文对负荷裕度新型计算方法有个新认识.

摘要： 大量风电并网运行将会影响电力系统电压稳定性，为准确评估风电对电力系统的影响，本文提出了一种求取含风电场系统电压稳定裕度概率分布的算法。通过含参数潮流方程建立了线性化模型，应用半不变量方法和叠加原理，针对负荷参数符合正态分布的特点，根据灵敏度矩阵和协方差矩阵直接计算负荷裕度的均值和方差。将两个结果叠加并进行Edgeworth级数展开就能得到负荷裕度的分布，并在此基础上计算非正常运行状态下的系统失稳概率，并在IEEE30节点系统进行了仿真测试，计算结果表明该算法的可行性和有效性。

摘要： 大量风电并网运行将会影响电力系统电压稳定性，为准确评估风电对电力系统的影响，本文提出了一种求取含风电场系统电压稳定裕度概率分布的算法。通过含参数潮流方程建立了线性化模型。在半不变量方法和叠加原理的基础上，针对负荷参数符合正态分布的特点，根据灵敏度矩阵和协方差矩阵直接计算负荷裕度的均值和方差。最后将两个结果叠加并进行Edge worth级数展开就能得到负荷裕度的分布，并在此基础上计算非正常运行状态下的系统失稳概率，并在IEEE30节点系统进行了仿真测试。

摘要： 为使系统以更安全的方式度过高峰负荷点,提出一种考虑三重潮流约束的有功出力方式优化模型.该模型分别在当前运行点、高峰负荷点和电压稳定临界点处建立潮流方程,通过对当前运行点的有功出力和高峰负荷点的出力增量同时优化,更有效地提高了电网裕度.最后,在IEEE14和118节点系统上验证了所提模型和求解方法的有效性.

摘要： 为使系统以更安全的方式度过高峰负荷点,提出一种考虑三重潮流约束的有功出力方式优化模型.该模型分别在当前运行点、高峰负荷点和电压稳定临界点处建立潮流方程,通过对当前运行点的有功出力和高峰负荷点的出力增量同时优化,更有效地提高了电网裕度.最后,在IEEE14和118节点系统上验证了所提模型和求解方法的有效性.

摘要： 为使系统以更安全的方式度过高峰负荷点,提出一种考虑三重潮流约束的有功出力方式优化模型.该模型分别在当前运行点、高峰负荷点和电压稳定临界点处建立潮流方程,通过对当前运行点的有功出力和高峰负荷点的出力增量同时优化,更有效地提高了电网裕度.最后,在IEEE14和118节点系统上验证了所提模型和求解方法的有效性.

摘要： 本发明提供一种根据异步电动机负荷占比调整系统调频裕度的调度控制策略，属于电力系统运行状态量化评估领域。当发电机组并联运行于电力系统时，在机组调速系统的作用下，发电机输出功率随电力系统频率变化而变化，根据异步电动机占比确定系统有频率变化率，进而判断一定时间周期内的系统频率调节程度，叠加已有的系统热备用功率，调整频率调节裕度。本发明所提算法可量化分析负荷侧的系统频率响应能力，特别是发生扰动后异步电动机对系统频率的影响；在调控运行中，可根据β预判系统发生扰动后df/dt的变化趋势，进而提出相应的频率裕度控制策略，提升电网安全水平。

摘要： 本发明公开了一种基于负荷调节裕度指标的负荷主动管理方法及装置，根据计算的主动配电网区域功率目标值和获取的主动配电网区域功率测量值，计算主动配电网区域功率控制误差；同时，根据当前热力学可控负荷的工作状态，计算主动配电网区域负荷调节裕度指标；结合区域功率控制误差和区域负荷调节裕度指标确定区域功率调整值，并进一步调整各热力学可控负荷的开闭状态，以使主动配电网区域内实际运行状态趋近于主动配电网区域功率目标值。本发明可以平抑主动配电网中间歇式能源引起的电网功率波动，实现主动配电网的稳定运行。

摘要： 本发明提供一种根据异步电动机负荷占比调整系统调频裕度的调度控制策略，属于电力系统运行状态量化评估领域。当发电机组并联运行于电力系统时，在机组调速系统的作用下，发电机输出功率随电力系统频率变化而变化，根据异步电动机占比确定系统有频率变化率，进而判断一定时间周期内的系统频率调节程度，叠加已有的系统热备用功率，调整频率调节裕度。本发明所提算法可量化分析负荷侧的系统频率响应能力，特别是发生扰动后异步电动机对系统频率的影响；在调控运行中，可根据β预判系统发生扰动后df/dt的变化趋势，进而提出相应的频率裕度控制策略，提升电网安全水平。

摘要： 交流电网静态稳定的充要条件是每条支路都满足静态稳定，但线路的静态稳定边界问题一直悬而未决。本发明“交流线路承载及负荷安全域的静态稳定裕度评估方法”，通过构建线路末端功率‑电压幅值、末端功率‑线路功角的三维独立方程，得到了线路静态电压失稳与功角失稳的同一复功率边界，即静态稳定功率域边界，进而得到了末端负荷的稳定裕度，以及电网上下级拓扑稳定功率域的匹配方法。根据稳定功率域边界，构建了线路负荷安全域边界的静态储备系数指标，并提出了满足稳定裕度要求的线路电压安全约束的修正方法。在新能源大量接入导致线路功率随机波动性大的背景下，本发明对电网安全规划、稳定运行都具有重大价值及推广前景。

摘要： 本发明公开了一种电力系统负荷裕度的并行化计算方法，包括：采用基于负荷参数的二阶导数进行初值预估，得到临界点初值x0、零特征值对应的右特征向量初值g0、以及负荷裕度初值λ0；以上述参数为基础构建直接法非线性方程组对应的修正方程组，通过降阶变换将修正方程组拆分为四组同系数低维矩阵的线性方程组；基于CPU‑GPU混合架构，将Jacobi+ILU两阶段预处理和BICGSTAB迭代求解法相结合并行求解降阶之后的线性方程组，进而实现电力系统负荷裕度的快速求解。本发明保证了所求负荷裕度的正确性，计算速度较快，且能计算出一些连续潮流无法收敛系统的负荷裕度。

摘要： 本发明实施例提供一种提升负荷裕度的热电耦合系统灾前预防方法，包括：建立极寒自然灾害下热电耦合系统的负荷裕度优化模型，并设置负荷裕度优化模型的约束条件；基于极寒灾害下热电耦合系统的不同故障场景，求解得出最优机组资源出力分配方案；基于最优的机组资源出力分配方案，在灾前对机组资源进行分配，以实现热电耦合系统灾前预防。本发明实施例基于负荷裕度，对于极寒灾害下的热电耦合系统在不同故障场景建立负荷裕度优化模型，以负荷裕度最大化为目标，求解得出不同故障场景下系统最优机组出力分配方案，以便在灾害发生前，以最优的资源分配分案对系统资源进行分配，以达到热电耦合系统的灾前预防。

摘要： 本发明公开了一种考虑N‑1可靠性的电网分区负荷裕度计算方法，该方法基于目标电网的实际或预测运行断面，通过基态潮流计算与高电压等级的拓扑搜索分区，获取目标电网的分区状态与每个分区内的设备信息；在分区内关键设备N‑1情况下，通过调节分区发电至满发，再按照设定步长增加分区内负荷，并在每次负荷增发后计算全网连续潮流，迭代至出现设备越限，进而计算得到该分区负荷裕度。本方法在考虑电网分区与N‑1可靠性的前提下，能够快速并准确地计算电网分区发用电平衡能力与负荷裕度，为电网提供分区负荷裕度在线测算与监视告警功能，具有广泛的推广价值和应用前景。

摘要： 本发明提供一种基于负荷裕度域的充换电站优化调度方法。所述调度方法包括如下步骤：首先，建立充换电站的经济调度模型，并基于负荷裕度域确定经济调度模型的约束条件，根据约束条件，采用带有收缩因子的粒子群优化算法求解经济模型，获得最优的充换电调度策略，对充换电进行调度。本发明通过粒子群算法获取经济模型的最优解，以提高充换电站在运行过程中的经济效益，并基于负荷裕度域确定经济调度模型的约束条件，根据约束条件进行求解，保证了充换电站在运行过程中的稳定性。

摘要： 本发明实施例提供的交直流混联电力系统的负荷裕度评估方法及系统，包括：建立含VSC‑HVDC的交直流混联系统的潮流计算模型；在所述潮流计算模型中，基于粒子群算法对VSC控制参数进行寻优，以基于最优化连续潮流计算方法，计算所述交直流混联系统的负荷裕度。本发明实施例提供的交直流混联电力系统的负荷裕度评估方法及系统，通过建立交直流混联系统的潮流计算模型，根据粒子群算法针对VSC控制参数进行了优化，并引入最优化连续潮流对构建的潮流模型进行了完善和求解，以实现交直流混联系统负荷裕度的评估，在有效的评估交直流混联系统的电压稳定性和带负载能力的同时，提供了优化交直流混联系统的负荷裕度的具体途径。

摘要： 本发明公开了一种基于连续多能流的电气耦合系统负荷裕度计算方法及系统。传统负荷裕度计算并没有考虑燃气发电机组的一次能源供应以及天然气系统的运行约束。本发明采用的技术方案包括：建立考虑电气耦合系统安全约束的多能流模型，包括天然气系统、电力系统和燃气发电机组的多能流模型；仿照连续潮流，引入负荷增长参数，提出连续多能流计算方法，用于求解气网节点压力、电网节点电压与负荷裕度之间的关系曲线，计算系统负荷裕度。本发明的方法可确定电气耦合系统的负荷裕度，分析了天然气系统安全约束对负荷裕度的影响，为天然气系统运行状态的调整提供参考，对系统静态稳定在线评估具有重要意义，有助于系统调度员监测系统运行的稳定性。