童强[1]2005年在《含FACTS元件的电力系统潮流计算模型与算法的研究》文中指出随着电力市场化和电力负荷的不断增长,以及对电力系统安全性的更加重视,以大功率电力电子器件为基础的柔性交流输电技术己经成为人们研究的热点。柔性交流输电装置能对电力系统进行灵活、快速的控制,提高电网的输电能力,增强系统的经济性、可靠性和安全性,使电力系统正朝着较高可控性的方向发展。建立相应的、正确且合适的稳态潮流计算模型是对各种FACTS装置研究和控制的基础。本文首先简单介绍了FACTS的定义、作用和分类,接着介绍了几种有发展前途的主要FACTS装置的基本工作原理。对这些FACTS元件,国内外已经提出了它们的多种等效电路和潮流计算模型,相应的算法也被发展。本文对这些模型和算法作了比较详细的分析和比较,并讨论了在含FACTS元件的电网中影响潮流计算速度和收敛性能的主要因素,指出了此研究领域当前存在和需要解决的问题。通过对以上FACTS元件的基本原理和等效电路的分析,本文提出了一种新的FACTS元件的稳态模型和潮流计算方法,详细阐述了该模型和算法的原理,以及推导过程。该模型基于功率注入法,考虑了所在线路的对地电纳,且直观、简单、通用,适用于FACTS元件的多种运行方式和所有的FACTS设备。该算法主要是与快速解偶算法相结合,算法的求解速度快、便于编程实现; 通过选择等效节点附加注入功率作为新增加的状态变量,容易确定FACTS元件控制参数和系统状态变量的较佳初始条件,改善了收敛性能。最后,以含UPFC的5节点系统和IEEE-30节点系统作为试验系统进行实例仿真计算,本文模型和算法的准确性、快速性和可靠性得到验证。
孙沐夏[2]2013年在《含FACTS设备电力系统的潮流计算方法研究》文中研究表明交流柔性输电技术（FACTS）是一项近年来新兴的技术，在现代电力系统中发挥着重要的作用，并且有着广泛的应用前景。近年来，对含FACTS设备的电力系统的潮流计算的研究一直是较为热门的课题；对于多种常见FACTS设备，目前已经有一些潮流计算方法。然而，国内常见的计算方法通常需要针对特定的FACTS设备进行设计，在数学建模、算法设计及计算机实现等方面较为繁琐，通用性较差。本文旨在前人工作的基础上，通过对FACTS设备的换流器联接拓扑将不同的FACTS装置统一起来，以建立一种对含有任意类型和数量的FACTS设备的电力网络均通用的潮流计算模型。具体地，本文进行了如下工作：首先对FACTS设备及其研究现状进行了综述，讨论了FACTS的定义、作用、分类和模型选择，简单介绍了目前几种较常见的含FACTS元件电力系统的潮流计算方法。其次，本文选择了基于输出建模法的稳态模型对不同类型的FACTS元件进行了建模，得到了常见FACTS元件的多端口戴维南等效模型，将FACTS元件等效为串接了外阻抗、同时受到FACTS元件内部约束条件约束的电压源组。在这一基础上，本文进一步分析了含FACTS设备时潮流方程组及雅可比矩阵的数学特征，并给出了含FACTS设备时系统的潮流方程组及其雅可比矩阵的通用表达式，即由各FACTS元件的功率约束方程、控制约束方程与网络的节点潮流方程所联立形成扩展潮流方程组。由于FACTS装置引入的功率约束方程组和控制约束方程组较为复杂且极为多样化，本文还建立了函数库和索引机制，从而保证了在潮流计算中程序可以对各FACTS元件正确地调用所需的约束方程组或相应的雅克比子矩阵。其中，函数库则对每一类FACTS元件、每一种种控制模式分别建立了子函数，而索引机制保证了计算机程序可以通过FACTS装置的序号查找到它的类型和在网络中接入的节点信息。本文对含FACTS元件的潮流计算给出了完整的求解程序流程，并分别以5节点系统和IEEE-39节点系统为例进行了仿真实验。仿真结果表明，本文提出的算法通用性强，准确度较高，收敛性较好，对含FACTS元件的复杂网络的潮流有较强的求解能力。
赵渊[3]2004年在《大电力系统可靠性评估的灵敏度分析及其校正措施模型研究》文中研究表明大电力系统可靠性评估能够为电力系统规划和运行决策提供重要的参考信息，因此成为电力系统规划和运行的重要辅助工具，但它同时也是一个有待继续深入研究的重大前沿性课题。 论文针对大电力系统可靠性评估模型和算法进行了系统的理论和应用研究，在建立大电网可靠性的灵敏度指标体系、推导可靠性指标的解析表达式、实现以可靠性为目标的多种类型FACTS元件的最优配置和降低可靠性评估的计算复杂性以缓解“计算灾”等方面作了大量工作。 论文研究的主要内容如下： (1) 在对大电力系统可靠性进行深入理论分析的基础上，完整地推导了失负荷概率LOLP、失负荷频率LOLF和电力不足期望EDNS等大电力系统可靠性指标对元件有效度α_k、元件无效度u_k、元件故障率λ_k和元件修复率μ_k的灵敏度。尤其是利用基于线性规划的最优负荷削减模型中等式和不等式约束的拉格朗日乘子的数学含义，导出了EDNS对元件容量C_k的灵敏度，可以深刻地反映可靠性性能与结构的相关信息。综合这些信息，可以有效发现钳制系统可靠性的薄弱环节，从而为系统规划和运行提供重要的指导意见，也为进一步研究基于元件灵敏度的大电网可靠性的快速评估算法提供理论依据。通过对RBTS和IEEE-RTS79测试系统的可靠性评估，验证了灵敏度分析的有效性和正确性。 (2) 在严格的理论证明和数学推导的基础上，首次导出了失负荷概率LOLP、失负荷频率LOLF和电力不足期望EDNS对元件可靠性参数的解析表达式，并详细阐述了解析表达式中的系数K_1～K_4和D_1、D_2的物理意义。利用这些解析表达式可以高效率地求取元件可靠性参数改变后的系统可靠性指标，开拓了通过解析方式计算大电力系统可靠性指标的新途径，在缓解“计算灾”方面取得较大进展，为推动大电力系统可靠性评估的工程应用创造了良好条件。解析表达式为电力系统规划和设计人员进行网络规划提供了非常详尽和极具价值的参考信息，也可为制定元件维修策略提供重要指导意见。 (3) 详细分析了静止无功补偿器SVC、晶闸管控制的串联补偿器TCSC、晶闸管控制的移相器TCPST的结构特性，推导了它们的潮流计算模型并研究了它们的可靠性模型。研究了计及SVC、TCSC和TCPST的最优负荷削减模型及其实现方法。首次从可靠性的观点出发，通过对原始系统的可靠性评估，并充分利用最优负荷削减模型中与FACTS元件控制参数相关的不等式约束的拉格朗日乘子的实际意义，提出了电量不足期望EENS对SVC输出无功、TCSC串联补偿电抗、TCPST移相角的一止塑达望塑逻竺些生一一一一一一灵敏度指标，这些灵敏度信息反映了在系统中某一位置安装相应FACTS元件将对系统可靠性产生的潜在改善作用，因此利用它们可以导出以可靠性为目标的FACTS元件的最优配置方式。论文还全面实现了多种类型FACTS元件对系统影响的定量可靠性评估，为大电力系统可靠性评估的应用研究展现了一种新的途径。通过对RBTS原始系统和RBTS增强型系统的计算分析和比较，验证了本方法的有效性和合理性，并充分显示了FACTS元件对系统可靠性的重要改善作用。(4)为提高可靠性评估的计算效率，论文提出了一种启发式的就近负荷削减模型，它的基本思想是:按照就近原则在故障元件相邻的一定区域内通过潮流追踪搜寻能有效缓解系统故障情况的负荷削减节点集。由于该模型避免了在整个系统范围内进行全局优化以求取最优负荷削减量，故算法具有较高的计算效率。通过对RBTS和工EEE一RTS79可靠性测试系统的计算分析，表明启发式的就近负荷削减模型在保持较高精度的前提下计算速度较国外近期发表的成果在计算速度上有大幅度提高，为缓解大电力系统可靠性评估的计算时间瓶颈提供了一个良好的解决方案，同时促进了可靠性技术在大电力系统中的实用化。通过对叁峡500kV规划电网可靠性的计算，验证了模型和算法的正确性和工程实用性，展现了本文成果的广泛应用前景。
甄鸿越[4]2013年在《含FACTS与新能源的电力系统潮流研究》文中认为社会的发展和科技的进步使人们对电力的需求日益增大，传统能源的短缺和环境保护的急迫要求使电力行业要不断完善传统的大电网集中供电模式，同时还要不断开发新能源，加强可再生能源的利用率，形成了大电网与分布式发电技术相结合的新型供电模式。现代电力系统规模日益增大，拓扑结构和运行方式越来越复杂，对其进行全面灵活的潮流控制是一个艰巨的挑战，这就促使了柔性交流输电系统FACTS的迅速发展。FACTS能够灵活控制电网的潮流分布，更大限度地实现系统潜在输电容量和传输潜能的挖掘，在各大电力系统中的应用越来越普遍。分布式能源具有间歇性和分散性等固有特点，使得采用交流输电或传统直流输电实现联网会有很多固有缺陷，而采用柔性直流输电技术VSC-HVDC就能很好地解决这些问题。综上所述，现代电力系统逐渐成为含有FACTS、VSC-HVDC与分布式能源的混合电力系统。在这种情况下，电网中潮流的分布与传统电力系统大不相同，常规的牛顿—拉夫逊法已无法适应新情况下的潮流计算，必须不断地探索灵活高效的求解含FACTS、VSC-HVDC与分布式能源的电力系统潮流计算新方法。针对以上问题，本文做出了以下研究：1、认真消化吸收原有的基本潮流计算程序，在分析这些FACTS装置、柔性直流输电系统与分布式风力发电的现有潮流计算模型与方法的基础上，提出了一个计算交直流混合电力系统潮流的通用模型架构，该模型架构的潮流计算方法是基于注入功率的交替迭代法，易于在原有潮流程序上扩展实现的，适用于各种FATCS装置、VSC-HVDC与风力发电机组的不同控制模式。2、对FACTS装置中功能最强大的UPFC建立其潮流计算模型，该模型的潮流计算方法是基于附加注入功率的交替迭代法，详细阐述了该方法的算法原理与推导过程，并通过对该潮流计算模型化简得到其它FACTS装置的潮流计算模型，实现各FACTS装置不同控制模式下的潮流计算，并测试验证模型的正确性与方法的有效性。3、建立多端柔性直流输电系统的潮流计算模型，分析了电压源换流器的四种常用控制模式的不同处理方法，详细说明了直流网络的求解方法与整个多端柔性直流输电系统的潮流计算过程。4、对多种风力发电机逐一建立其潮流计算模型，阐述了它们各自常用控制模式下的算法原理与推导过程，实现这些控制模式下的潮流计算，并测试验证。
查轶美[5]2003年在《含FACTS元件的电力系统潮流计算》文中进行了进一步梳理本文提出了一种包含FACTS元件的潮流计算方法，根据FACTS元件自身特点，建立合适的潮流计算模型，再运用传统的潮流计算方法——牛顿—拉夫逊法进行求解。在此基础上还提出了一种包含FACTS元件的概率潮流算法。概率潮流采用非序贯蒙特卡罗仿真算法。分析了发电机和线路随机故障时FACTS元件对线路潮流和节点电压的控制作用。 对上述各种算法，本文均给出了相应的数学模型、算法框图及系统算例，通过对结果的详细分析，验证了本文工作的正确性和有效性。
陈维[6]2013年在《多FACTS装置协调控制改善系统潮流分布的研究》文中指出FACTS技术的出现为现代电力系统的潮流控制提供了新的手段，如何应用FACTS技术改善系统的潮流分布已成为当下FACTS技术的主要研究方向之一。而同时投运到一个系统中的多FACTS装置之间存在的交互作用给FACTS技术控制潮流的效果造成了一定的不利影响，因此有必要开展多FACTS装置协调控制改善系统潮流分布的研究。本文考虑多FACTS装置之间的交互影响，分析和研究了计及多FACTS装置交互影响的协调潮流控制问题和电力市场环境下的最优潮流问题。考虑各FACTS装置本身的控制目标，把多FACTS装置的协调潮流控制问题当作非线性最优化问题来处理，建立了多FACTS装置的协调潮流控制模型；计算了多FACTS装置的协调潮流控制的灵敏度系数；基于内点法求解了多FACTS装置的协调潮流控制问题；算例分析验证了所提模型在协调配合多FACTS装置达到各自的控制目标方面的有效性。电力市场环境下计及多FACTS装置的最优潮流问题是在一般电力系统的最优潮流问题的基础上考虑多FACTS装置的影响使系统的发电成本最小。本文建立了含多FACTS装置的最优潮流模型；将计及多FACTS交互影响的最优潮流问题分成只考虑发电成本最少和考虑发电成本最少同时兼顾各FACTS装置的控制目标两种情形来研究；阐述了在最优潮流中兼顾FACTS控制目标的处理方法；算例分析表明兼顾FACTS控制目标的最优潮流消耗的发电成本和有功损耗要比不考虑FACTS控制目标的最优潮流的发电成本和有功损耗要多。本文在已有研究中利用单个FACTS装置改善系统的OPF-TSC的基础上建立了含多个FACTS装置的OPF-TSC模型并基于原-对偶内点法求解了该模型。算例分析表明相比于不加暂态稳定约束的OPF，添加暂态稳定约束后的OPF的系统总有功发电功率有所增加，究其原因是电力系统通过增加发电功率来尽可能满足附加的暂态稳定约束条件。本文计及多FACTS装置的交互影响，研究了含多FACTS装置的电力系统的潮流控制和最优潮流问题，为多FACTS装置改善系统潮流分布的后续研究提供了一定的借鉴和参考。
段献忠, 陈金富, 李晓露, 何仰赞[7]1998年在《柔性交流输电系统的潮流计算》文中提出总结了柔性交流输电系统潮流计算的现状，就基本问题展开了讨论，提出了一些新观点和一种新的潮流计算方法。状态变量的合理选取，传统潮流方程和ＦＡＣＴＳ元件约束方程的联立求解为快速收敛和实际应用打下了基础，算例支持了本文思想和算法的正确性。
陈金富, 段献忠, 何仰赞[8]1997年在《计及FACTS元件的潮流计算研究》文中提出在对ＦＡＣＴＳ元件分析的基础上，综合考虑了近些年来国内外在这方面的研究成果，提出了一个简单、有效的统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的潮流计算模型，利用此计算模型，只要稍加改变，就可以在潮流计算中同时计及多种ＦＡＣＴＳ元件的作用，且能很好地与普通潮流计算算法相结合．算例的计算结果验证了该计算模型及处理方法的正确性和合理性．
李娟, 司双, 陈继军[9]2011年在《含FACTS元件的电力系统叁相潮流分析》文中研究指明电力网络中加入FACTS元件改变了原有网络叁相系统的结构,常规叁相潮流应随之变化。该文针对此类问题在对几种典型FACTS元件潮流控制机理及常规叁相潮流分析的基础上,建立了分别含TCSC、SVC和UPFC叁类典型FACTS元件的叁相潮流的叁序解耦模型。将TCSC用等效阻抗并经相序变换成序参数,加入到常规叁相潮流方程中作为状态变量;根据SVC的潮流控制目标将并有SVC的节点作为PV节点处理;而UPFC采用附加节点注入功率模型。含FACTS元件的叁序解耦模型都采用正序约束条件,并结合牛顿-拉夫逊法编制程序,算例验证了含FACTS元件的叁相潮流的收敛性。
丁奇锋, 张伯明[10]1998年在《EMS 中含 FACTS 元件的电力系统潮流分析》文中指出灵活交流输电系统（ＦＡＣＴＳ）技术可以实现对电力系统潮流快速、灵活的调控，相应的潮流分析也应能计及ＦＡＣＴＳ元件的作用。文中综合考虑了近年来国内外关于这方面的研究成果，提出了一个简单、有效、通用的含ＦＡＣＴＳ元件的电力系统潮流计算模型，特点是可以很方便地与现有的普通潮流算法相结合。算例验证所提出的方法是正确有效的。
参考文献：
[1]. 含FACTS元件的电力系统潮流计算模型与算法的研究[D]. 童强. 湖南大学. 2005
[2]. 含FACTS设备电力系统的潮流计算方法研究[D]. 孙沐夏. 华南理工大学. 2013
[3]. 大电力系统可靠性评估的灵敏度分析及其校正措施模型研究[D]. 赵渊. 重庆大学. 2004
[4]. 含FACTS与新能源的电力系统潮流研究[D]. 甄鸿越. 华南理工大学. 2013
[5]. 含FACTS元件的电力系统潮流计算[D]. 查轶美. 合肥工业大学. 2003
[6]. 多FACTS装置协调控制改善系统潮流分布的研究[D]. 陈维. 湖南大学. 2013
[7]. 柔性交流输电系统的潮流计算[J]. 段献忠, 陈金富, 李晓露, 何仰赞. 中国电机工程学报. 1998
[8]. 计及FACTS元件的潮流计算研究[J]. 陈金富, 段献忠, 何仰赞. 华中理工大学学报. 1997
[9]. 含FACTS元件的电力系统叁相潮流分析[J]. 李娟, 司双, 陈继军. 电力系统及其自动化学报. 2011
[10]. EMS 中含 FACTS 元件的电力系统潮流分析[J]. 丁奇锋, 张伯明. 电力系统自动化. 1998