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电力系统自动化 2007年第23期杂志 文档列表

电力系统自动化杂志运行可靠性与广域安全防御

基于点估计的电力系统小扰动稳定概率分析1-4

摘要：针对电力系统中线路参数和负荷等存在的不确定因素,提出一种基于两点估计的电力系统小扰动稳定的概率分析方法。该方法将两点估计法和概率特征根分析技术相结合,计算出系统稳定概率、稳定指标、失稳类型及相应的参与因子等。相对于广泛使用的蒙特卡罗法,该方法能通过较少的计算准确得到所需要的统计特征量。一个两区域系统的仿真算例验证了所提出的方法的有效性。文中所提出的方法也适用于其他考虑不确定因素的电力系统分析。

基于区域发电可靠性的指数解析模型及其应用 （二）容量效益裕度评估5-9

摘要：目前在求解可用输电容量（ATC）时,容量效益裕度（CBM）的评估是根据预先设定的某一发电可靠性水平多次计算可靠性,进行迭代优化。在介绍发电可靠性指数解析模型的基础上,建立了考虑备用容量、联络线传输容量以及备用容量价格因素的3种数学模型,利用基于序列二次规划的算法,求解电力系统中对应于不同可靠性水平下的联络线CBM。该模型采用了区域备用容量和联络线传输容量的指数解析式,并考虑了区域之间的耦合关系,因此,在进行CBM优化时无需迭代,可快速准确地求解不同可靠性要求下的最优CBM。对TH-RTS测试系统的优化结果表明模型的准确性和有效性。

启动电源服务的市场化10-14

摘要：通过与其他辅助服务市场的比较,阐述了黑启动服务的特点。分析启动电源服务所需的各种资源及参与方的成本。基于风险观点,建立启动电源服务的优化购买模型并提出相应的求解策略与算法流程。其中综合考虑了启动电源参与方的技术性能与经济指标,所确定的服务费除补偿服务商成本外,还包含合理引导服务商改进其启动能力的市场激励信号。在此基础上,讨论启动电源服务的市场监管并建议服务费用的分摊与支付方案。通过仿真,验证了算法的有效性。

电力系统自动化杂志学术研究

可用输电能力的概率优化决策模型与计算15-18

摘要：提出了一种在电力市场环境下考虑现存方式的可用输电能力（ATC）概率决策方法。该方法从经济上量化现存发电调度、切负荷及ATC间的有机联系,以综合效益最大为优化目标,基于非时序Monte Carlo模拟解决概率问题,对随机产生的每一系统可行状态,构建线性规划模型,并基于原-对偶初始点不可行的内点法求解。通过模拟获取ATC概率分布,以此建立ATC收益和风险折中的决策模型,通过序列优化搜索的方法并结合插值技术,实现概率下的最优ATC决策。IEEE RTS分析结果表明了所提出的模型和算法的有效性。

计及发电机报价和负荷消费意愿的可用输电能力计算19-23

摘要：提出一种在电力市场环境下考虑经济性约束的区域间可用输电能力的计算方法,建立了在系统每一运行点都能根据发电机组报价经济地分配其有功出力并限制各节点电价在某一可行范围内的数学模型,其目标函数是购电区域内负荷的增长量最大,约束条件为系统的安全性约束和经济性约束,更符合电力市场的实际情况。采用主从递阶决策求解数学模型,并利用非线性互补问题函数的近似半光滑牛顿算法处理底层优化问题所带来的不等式约束。以IEEE 30节点系统为例进行仿真并对计算结果予以分析,验证了所提出的方法的合理性。

附加励磁阻尼控制抑制次同步谐振研究24-29

摘要：基于阻尼特性分析对抑制次同步振荡的附加励磁系统阻尼控制器（SEDC）进行了详细研究。首先基于IEEE次同步谐振第一标准测试系统及IEEEST1A型励磁系统设计相应的SEDC。采用测试信号法,通过计算发电机组的次同步电气阻尼特性,分析所设计的SEDC对发电机组次同步振荡的抑制效果。结果表明,SEDC在不采用带通滤波器的方式下,将转速偏差经适当移相及放大,通过对励磁电压的调节,可以提供足够的阻尼转矩抑制次同步谐振;采用带通滤波器可大大提高通带频率对应的电气阻尼,同时对多个模态采用带通滤波,可以同时提高各个扭振频率处的电气阻尼,有利于次同步谐振的抑制。

基于发电期权交易的发电公司决策30-33

摘要：研究了电力市场中发电期权交易对发电能力为随机变量的2个发电公司的决策和利润的影响。分别考虑了存在发电期权交易和不存在发电期权交易的2种情况,给出了2种情况下发电公司的最优决策模型。证明了存在发电期权交易情况下的发电公司决策存在Nash均衡点,发电公司可获得更大的期望利润,并给出了发电期权交易价格区间。算例说明发电公司在一级市场中购买的发电期权数量是二级市场中期权交易价格的增函数,并且发电公司存在最大的利润期望值。

短期负荷预测的Ensemble混沌预测方法34-37

摘要：负荷记录中的噪声以及预测方法中矩阵数值计算的奇异性,使得一次预测得到的结果具有较大的误差。为了降低初值中噪声的不利影响,将数值天气预报中的Ensemble方法移植到短期负荷预测中。在混沌相空间重构预测中,在参考矢量上叠加一定强度的正态分布噪声,形成多个扰动后的参考矢量,分别预测后得到多个预测结果,再由这些预测结果合成概率化的预测结果。采用这种Ensemble技术,不仅可以提高预测准确率,还可以得到概率化的预测结果。

基于数学形态学的短时傅里叶分析38-41

摘要：为了提取恰当的短时傅里叶分析（STFT）时间窗宽度和中心,进而利用STFT分析暂态信号成分,提出了基于数学形态学的STFT方法。针对电力系统信号特点,讨论了结构元素的选择问题,推导了结构元素大小公式及离散化的结构元素方程。同时提出了奇异点定位算法,进而得到了基于数学形态学的STFT算法。在MATLAB中的仿真结果表明该方法能够快速准确地得到暂态信号中主要频率成分及其幅值,可提高STFT的精度和效率。

电力系统自动化杂志研制与开发

综合性电网调度/集控操作防误系统的设计与实现42-45

摘要：针对目前操作防误系统存在的设计隐患及操作流程中隐含的操作安全问题,提出了一套安全操作的约束检查机制,并根据系统状态实时性、防误范围全网性、操作流程控制全程性、智能校验全面性、功能可扩展性、用户需求可自定义性的要求,建立了一套实用系统。

基于本体的异构图形信息共享和互操作46-51

摘要：针对美国电力科学研究院控制中心应用程序接口工作小组（CCAPI）图形中心互操作方案中不同应用中的图形,特别是组合图形之间、图形与电气模型之间难以关联的问题,提出了基于本体的图形中心交互方案。利用各异构系统内的应用本体增强电气模型部分的横向关联和语义约束,实现图形与电气模型的紧密关联,并将异构系统间的图形信息共享和互操作转化为本体间的辨识和映射,从而有助于有效解决异构图形甚至组合图形的互操作问题,方便实现多样化图形显示和图形信息共享。

基于WINPCAP的GOOSE报文捕获分析工具开发52-56

摘要：WINPCAP网络开发包是一个免费、基于Windows平台、访问网络链路层的工具,它允许各种应用程序绕过协议栈捕捉并传送网络数据包,同时还包括一些其他功能,如包过滤、网络流量统计以及远程捕获等。基于这一开发包,可以方便地开发出面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文的捕捉工具,进而根据ASN.1/BER对报文进行解码并分析。文中介绍了如何基于WINPCAP开发包开发一个完整的GOOSE报文捕获工具,以及整个的设计思路和实现过程,并提出了一些可能的应用。

基于工频量补偿算法的长线距离保护57-60

摘要：特高压长线路的分布参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比,容易造成保护的超越或拒动。文中分析距离保护正确动作的条件：测距误差不大于故障距离与整定距离之差,提出将保护安装处的电流、电压补偿到距离Ⅰ段末端测距。仿真表明,该算法提高了距离Ⅰ段末端的测距精度,符合保护正确动作的条件,使保护正确动作。

基于小波能量统计法的HVDC换相失败故障诊断61-64

摘要：将小波变换应用于高压直流输电系统换相失败的故障诊断中,基于多分辨率分析分别对不同故障情况下的直流电压、直流电流、交流电压和交流电流等暂态信号进行分解,提取每一层的特征;根据各层小波能量统计,定义2个故障诊断指标作为辨识各种故障的判据,并针对这2个指标分别设置4个阈值以诊断直流线路故障和不同原因引起的换相失败故障。仿真结果表明,该方法不仅能准确区分换相失败故障和直流线路故障,而且能判断引起换相失败的原因。

行波法与阻抗法结合的综合单端故障测距新方法65-69

摘要：提出了一种基于小波变换模极大值的行波法与阻抗法相结合的单端故障测距方法。首先用行波法进行单端故障测距,利用故障点的反射行波与入射行波到达测量端的时间差计算故障距离。行波法不用区分故障点的反射波和对端母线的反射波以及相邻线路的折射波,故得到多个测距结果,再用单端阻抗法对行波法测距结果进行筛选,选择最接近的一个结果作为最终测距结果。仿真计算表明,所述测距方法不受故障类型、系统运行方式等因素影响,鲁棒性较强。

一种适合于同杆4回线的故障测距方法70-73

摘要：在对同杆4回线解耦的基础上,提出了一种适合于同杆4回线的故障测距方法。同杆4回线内部发生故障时,可以将故障分量分解为12序分量,且利用该12序分量进行故障测距。考虑到在任何故障类型下,同杆4回线内部都会存在反序分量,所以提出了基于反序环流分量的故障测距方法。当同杆4回线内部发生故障时,从线路两端计算到故障点的反序环流分量电压相等,利用该关系可以求出故障点的精确位置。由于相互独立的12序分量完全能够解决线间耦合问题,文中提出的测距算法能够精确测距,测距精度不受故障类型影响。大量ATP仿真结果表明所提出的测距算法完全适用于同杆4回线的故障测距,测距精度不受过渡电阻、系统运行方式、线路两端功角的影响。

磁传感器阵列测量大电流的传感器拓扑问题研究74-78

摘要：磁传感器阵列通常以非接触方式安放在多导体系统的周围空间用来测量电流。为研究磁传感器阵列拓扑而引起的理论误差,基于离散傅里叶变换（DFT）的电流测量算法,建立了以求解系数矩阵条件数最小值为目标函数的磁传感器阵列拓扑优化模型,并提出了若干优化约束条件。该数学模型可以同时适用于交流和直流的多母排平行导体系统测量大电流。最后,以三相电流测量系统磁传感器拓扑的优化问题为例给出了求解步骤,MATLAB仿真与实验结果验证了优化数学模型的有效性。

基于Crowbar保护控制的交流励磁风电系统运行分析79-83

摘要：随着越来越多的交流励磁风力发电机接入电网运行,新的电网运行规则要求发电机在电网电压跌落时仍能保持不间断运行。为保护转子励磁电源和发电机,常采用Crowbar保护电路来限制电压跌落时转子回路的最大电流。文中通过仿真详细研究了电网故障时交流励磁风电系统的运行行为,就电压跌落程度及旁路电阻取值对Crowbar保护控制的影响以及采用Crowbar电路的系统运行特点进行了讨论分析。仿真结果验证了Crowbar电路的有效性,该方法可实现故障时交流励磁风力发电机不间断运行。