基于数值积分法灵敏度的快速切负荷算法

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电力系统中的负荷预测算法与模型构建

电力系统中的负荷预测算法与模型构建

电力系统中的负荷预测算法与模型构建

随着工业化和城市化的快速发展,电力需求也不断增长。为了满足日益增长的电力需求,电力系统必须能够准确预测未来的负荷,以便进行合理的发电规划和运行调度。本文将介绍电力系统中常用的负荷预测算法和模型构建方法,并探讨它们的优缺点。

1. 基于统计方法的负荷预测算法

基于统计方法的负荷预测算法是使用历史负荷数据进行预测的一种方法。常用的统计方法包括移动平均法、指数平滑法和回归分析法。

移动平均法是一种简单的算法,它通过计算历史负荷数据的平均值来进行预测。然而,这种方法没有考虑到负荷数据的趋势和季节性变化,因此在长期预测上效果较差。

指数平滑法是一种常见的算法,它通过加权计算历史负荷数据的平均值来进行预测。这种方法考虑了近期数据的权重,能够较好地预测短期变化,但对于长期趋势的预测效果有限。

回归分析法是一种使用回归模型进行预测的方法。它根据历史负荷数据和其他影响因素的关系,建立了一个数学模型来进行预测。这种方法能够较好地考虑到各种因素对负荷的影响,预测精度相对较高。

2. 基于机器学习的负荷预测算法

随着机器学习技术的快速发展,越来越多的电力系统开始采用基于机器学习的负荷预测算法。基于机器学习的负荷预测算法可以通过训练模型来学习历史负荷数据和其他影响因素之间的复杂关系,从而实现更准确的负荷预测。

常用的基于机器学习的负荷预测算法包括支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)和决策树等。

支持向量机是一种监督学习算法,它通过构造一个最优划分超平面来进行分类或回归。在负荷预测中,支持向量机可以通过训练模型来学习历史负荷数据和其他影响因素之间的关系,并进行未来负荷的预测。

人工神经网络是一种模拟人脑神经元工作方式的算法。它通过建立具有多个神经元的网络结构来进行学习和预测。在负荷预测中,人工神经网络可以通过训练模型来学习历史负荷数据和其他影响因素之间的复杂关系,并进行准确的负荷预测。

电力系统稳定性分析中的灵敏度分析

电力系统稳定性分析中的灵敏度分析

电力系统稳定性分析中的灵敏度分析

引言

电力系统的稳定性是指系统在外部扰动下恢复平衡的能力。灵敏度分析是电力系统稳定性研究中的重要工具,可以评估系统参数变化对稳定性的影响,为系统的优化和控制提供依据。本文将介绍电力系统稳定性分析中的灵敏度分析方法及其应用。

一、灵敏度分析的基本概念

灵敏度分析是对电力系统进行建模和仿真的基础。其基本思想是通过改变系统参数,观察系统输出的变化,从而评估参数变化对系统的影响。灵敏度分析可以帮助分析电力系统的弱点和敏感性,为优化调度和控制提供决策支持。

二、灵敏度分析的方法

1. 基于敏感度定理的灵敏度分析

敏感度定理描述了电力系统参数对系统状态变量的变化率。通过对系统状态方程进行求导和线性化分析,可以得到系统参数的敏感度。基于敏感度定理的灵敏度分析方法包括传统的直接灵敏度分析、相对灵敏度分析、绝对灵敏度分析等。

2. 基于梯度求解的灵敏度分析

梯度求解方法通过求解系统的雅可比矩阵来估计灵敏度。雅可比矩阵描述了系统状态变量与输入参数之间的线性关系,通过求解雅可比矩阵的逆矩阵,可以得到系统参数的灵敏度值。梯度求解方法具有一定的计算复杂性,但能够提供更准确的灵敏度结果。

三、灵敏度分析的应用

1. 参数优化和控制策略设计

灵敏度分析可以帮助系统运营者确定电力系统中敏感的参数,并进行参数优化调整,以提高系统的稳定性。在控制器设计中,灵敏度分析可以帮助选择控制变量和确定控制策略,从而实现对系统的精确控制。

2. 健康评估和故障诊断

通过对系统参数进行灵敏度分析,可以对电力系统的健康状况进行评估,及时发现异常情况并采取相应的措施。在故障诊断中,灵敏度分析可以帮助确定导致故障的关键因素,并指导故障的修复和预防。

3. 新能源接入和低碳发电

随着新能源的大规模接入,灵敏度分析可以评估新能源在电力系统中的影响,并优化系统调度策略,以最大限度地利用新能源。此外,在低碳发电方面,灵敏度分析可以分析不同发电方式对系统稳定性的影响,为制定低碳发电策略提供参考。

基于海量用电数据的用户负荷模式快速提取方法研究

基于海量用电数据的用户负荷模式快速提取方法研究

第34卷第4期2018年4月电力科学与工程ElectricPowerScienceandEngineeringVol􀆰34,No􀆰4

Apr.,2018

收稿日期:2018-03-04作者简介:卢锦玲(1971—),女,副教授,研究方向为电力系统运行、分析与控制;马 冲(1993—),男,硕士研究生,研究方向为电力大数据和需求侧特性分析。通信作者:卢锦玲doi:10􀆰3969/j􀆰ISSN􀆰1672-0792􀆰2018􀆰04􀆰008

基于海量用电数据的用户负荷模式

快速提取方法研究

卢锦玲,马 冲,冯翠香

(华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003)

摘 要:对用电大数据进行快速、准确、高效的挖掘,是得到用户负荷模式不可或缺的基础工作。

首先分析了用电数据的分布特点,利用统计学中四分位法的快速性和3σ法的精确性,提出了一

种“横向—纵向”检测法,对异常用电数据进行检测与修正;其次,在综合对比了几种典型降维

方法的基础上,采用主成分分析法对海量高维用电数据进行降维处理将极大地提高负荷模式提

取效率;最后,对传统K⁃means算法进行改进,得到一种FastK⁃means(FK⁃means)算法,该方法

为减小聚类时间引入二分法思想,为提高聚类结果可靠性,将聚类有效性指标DBI与CHI相结

合。采用中国南方某市实际量测用电数据验证了该算法能够快速对负荷模式进行提取且具有

鲁棒性好的特点。

关键词:大数据;异常数据;数据处理;聚类有效性指标;聚类算法;负荷模式

中图分类号:TM714 文献标识码:A 文章编号:1672-0792(2018)04-0049-08

Studyonfastextractionmethodofuserload

patternbasedonmassivedata

LUJinling,MAChong,FENGCuixiang

(SchoolofElectricalandElectronicEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,

基于馈线负荷分解的新能源电力系统紧急切负荷控制方法

基于馈线负荷分解的新能源电力系统紧急切负荷控制方法

基于馈线负荷分解的新能源电力系统紧急切负荷控制方法

摘要:由于新能源具备的清洁可再生以及储量丰富的特性,使其成为了电力网络中的重要分支,也是建设环境友好型社会的必然趋势。但是由于新能源发电的稳定性不强,可调以及可控性较差。如何优化新能源电力系统运行方式,使其能够在用电高峰和低峰实现资源的良好的分配和调度,是业内亟待解决的重要课题。

关键词:紧急切负荷控制;输配协同;馈线级净负荷分解

引言

在我国电力工业发展过程中,减少煤等不可再生能源的燃烧,采用新能源发电已成为重要任务。新能源发电方式与传统发电方式相融合组成新的分布式能源网络,可有效解决当前环境和能源危机。风能和太阳能是当前运用最为广泛的新能源发电方式,截止到2019年底,我国风光发电装机总量超过4.1亿kW,占全国总装机容量的21%。随着新能源技术的不断突破,新能源发电水平持续提升,发电成本显著下降,发电利用水平不断提高,新能源机组参与到负荷频率控制过程中已成必然。

1紧急切负荷决策框架

电力系统紧急切负荷控制的基本框架,离线预决策阶段可分为以下几个步骤:1)预想暂态电压失稳场景生成:设置可能的潮流运行方式,执行暂态仿真计算,校验电力系统在预想故障集下的暂态稳定性。2)主导失稳模式判别:当严重故障发生后电力系统暂态失稳时,根据暂态仿真数据判别主导失稳模式。若判断为暂态电压失稳,则执行两阶段紧急切负荷控制措施智能预决策。3)两阶段紧急切负荷措施:第一阶段是筛选切负荷节点,在进一步判别电压失稳模式后,采用对应方法筛选电压敏感的负荷节点,并予以排序备切。第二阶段是确定切负荷量,采用LightGBM算法预估近似的切负荷总量,并将其按照排序分配到敏感负荷点,执行暂态稳定仿真校验措施的有效性并进行控制措施量的调整,将控制措施编入操作手册。

2新能源电力系统紧急切负荷控制重要性

作为计算机控制技术的新方法,模型预测控制(model predictive control,MPC)由于易建模、动态性能佳等优点,在各领域有了广泛应用。在电力领域也有了一定的应用,尤其适用于输出不确定、风电、光伏介入下的新能源电力系统。提出了一种基于分布式模型预测控制(DMPC)的风电场参与自动发电控制(automatic generation con⁃trol,AGC)的方法,系统中有负荷波动时,根据各区域风电集群、火电机组与负荷情况,选择适当的风电场与火电机组作为调频电源。基于MPC和大系统分层递阶理论,提出了一种大规模风电介入的有功调度控制方法。]针对大规模风力发电场采用分布式预测控制,通过迭代算法获得全局最优解为各风力机组提供出力给定值。然而,上述文献未考虑诸如风速、桨距角等物理约束对发电系统的影响。针对包含风电、光伏和常规机组的新能源互联电力系统,提出了一种基于分布式模型预测控制的负荷频率控制方法。日间光伏机组有出力时,不同风速条件下,对各区域设计对应风速条件下的目标函数,并将常规机组的发电速率约束、风速约束、桨距角约束等物理约束考虑在内。在Matlab/Simulink中建立四区域互联电力系统LFC模型,并在不同工况下进行了仿真,结果表明DMPC算法下系统频率偏差超调量更小,频率恢复速度更快,系统动态性能更好。

基于PMU的电压稳定动态线性化指标优化切负荷算法

基于PMU的电压稳定动态线性化指标优化切负荷算法

第41卷 第9期 电力系统保护与控制 Vol.41 No.9 2013年5月1日 Power System Protection and Control May 1, 201

基于PMU的电压稳定动态线性化指标优化切负荷算法

丁 涛1,董柏峰1,2,顾 伟1,万秋兰1

(1.东南大学电气工程学院,江苏 南京 210096;2.浙江省电力公司检修分公司,浙江 杭州 310000)

摘要:紧急状况下,优化包含动态负荷的系统切负荷量,以保证系统电压快速恢复正常状态是系统安全的关键。利用PMU测

量信息推导了电压稳定动态线性化指标的灵敏度,将其作为实施切负荷的作用因子。建立了以切负荷量最小为目标函数和电

压指标偏差量为约束条件的切负荷优化模型。首次实现了分区多步切负荷的算法,在实时计算得到的动态电压稳定指标超标

基础上,利用所提出的优化模型实施多步动态优化切负荷,并实时修正作用因子的灵敏度,克服了传统一步欠切或过切的缺

点。用IEEE14节点测试系统和国内实际电网算例证实了该方法的可行性和有效性。

关键词:同步相量单元;电压动态指标;优化模型;切负荷;奇异值分解

Optimization of a load shedding scheme using dynamic voltage stability linearized index based on PMU

DING Tao1, DONG Bo-feng1, 2, GU Wei1, WAN Qiu-lan1

(1. Department of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China;

2. Zhejiang Electric Power Company Maintenance Branch, Hangzhou 310000, China)

Abstract: It is critical to guarantee the system’s security as quickly as possible by optimizing the shedding load including dynamic components under contingencies. Dynamic voltage stability linearized index sensitivity for dynamic load model is derived based on

210975405_考虑系统恢复能力的快速切负荷机组最优布点策略

210975405_考虑系统恢复能力的快速切负荷机组最优布点策略

第51卷 第5期 电力系统保护与控制 Vol.51 No.5 2023年3月1日 Power System Protection and Control Mar. 1, 2023

DOI: 10.19783/ki.pspc.220864

考虑系统恢复能力的快速切负荷机组最优布点策略

李明明1,2,孙 磊1,2,丁 明1,2

(1.合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽 合肥 230009;

2.新能源利用与节能安徽省重点实验室,安徽 合肥 230009)

摘要:具有快速切负荷(fast cut back, FCB)功能的火电机组在电力系统发生大停电事故后能够维持厂用电运行并迅

速为停电区域供电,是一种性能优异的黑启动电源。FCB机组的布点策略会影响电力系统的恢复能力。在此背景

下,建立了考虑系统恢复能力的FCB机组最优布点模型。首先,分析了FCB机组和非黑启动机组在电力系统恢

复过程中的功率特性及其差异。然后,以最大化系统恢复能力为目标函数,考虑机组出力特性、FCB机组改造台

数、恢复过程中电力潮流等约束条件,构建了FCB机组最优布点优化模型。采用线性化处理方法,将所提出的模

型转化为混合整数线性规划模型,并采用高效商业求解器求解。最后,采用IEEE 39节点系统算例和IEEE 118节

点系统算例验证了所提模型的有效性。算例结果表明,所提FCB机组布点方案能够有效提升系统的恢复能力。

关键词:电力系统恢复;快速切负荷机组;最优布点;混合整数线性规划

An optimal location strategy of units with FCB function considering the restorability of power systems

LI Mingming1, 2, SUN Lei1, 2, DING Ming1, 2

(1. School of Electrical Engineering and Automation, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China;

基于不确定性的线路退运模糊切负荷量计算

第27卷第3期 2014年3月 广东电力 GUANGDoNG ELE(娜 IC p0WER Vo1.27 No.3 Mar 2()14 

doi:10.3969/j.issn.1007—290X 2014 03.0I3 

基于不确定性的线路退运模糊切负荷量计算 

潘旭东 ,赵杨 ,云雷 ,王浩磊 

(1.武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072;2.南方电网调峰调频发电公司,广东广州510630;3.广东电网公 司电力科学研究院,广东广州510080) 

摘要:应用模糊集理论,在计及发电机出力及负荷不确定性的基础上,研究了线路退运后的模糊切负荷量计算 方法。发电机出力、发电机可用度及负荷的不确定性用梯形模糊数描述,推导了线路退运的模糊潮流计算过程, 并结合基于灵敏度控制的过负荷控制方法提出了线路退运后的切负荷量计算方法。通过在IEEE 118节点系统中 进行切负荷量计算,证实了在进行线路退运后切负荷量求解中计及不确定性的必要性和文中方法的应用价值。 关键词:不确定性;线路退运;电力系统潮流;切负荷;模糊数 中图分类号:TM71 1 文献标志码:A 文章编号:1007—290X(2014)03—0058—05 

Calculation for Fuzzy Load Shedding Capacity of Line Outage 

Based on Uncertainties 

PAN Xudong ,ZHAO Yang ,YUN Lei ,WANG Haolei (1.School of Electrical Engineering,Wuhan University,Wuhan,Hubei 430072,China;2.CSG Peaking and Frequency Modulation Company,Guangzhou,Guangdong 510630,China;3.Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Corporation。Guangzhou,Guangdong 5 1 0080,China) 

基于灵敏度综合分析的含光伏配电网无功补偿位置选择

基于灵敏度综合分析的含光伏配电网 

无功补偿位置选择 

孙卓新,朱永强,李传栋,李红贤 

(华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室.北京 102206) 

摘要:灵敏度分析的一个重要应用是无功补偿位置的确定。采用有功和无功灵敏度指标的综合分析,充分考虑 

了含光伏电站的配电网中有功功率和无功功率对节点电压的影响,利用灵敏度指标综合判别式的绝对值大小判 

断薄弱的线路,因为这些薄弱环节往往是安装无功补偿装置的首选位置。然后在确定的补偿位置安装静止无功 

补偿器(svc),并应用修改后的IEEE9节点算例对本文提出的确定无功补偿地点的方法进行验证,结果表明该方 

法有效可行,补偿效果比较显著。 

关键词:灵敏度分析;无功补偿;静止无功补偿器(svc):配电网 

中图分类号:TM714-3 文献标志码:A 文章编号:1673—7598(2013)12—0020—04 

Reactive Power Compensation Location Selection of Distribution Network 

Containing PV Based on Comprehensive Analysis of Sensitivity 

SUN Zhuo—xin,ZHU Yong-qiang,LI Chuan-dong,LI Hong-xian 

(New Energy Power System State Key Laboratory,North China Electric Power University,Beijing 1 02206,China) 

Abstract:An important application of sensitivity analysis is to determine the location of reactive power compensation.The paper 

determines weak lines by using the absolute value of active and reactive sensitivity index based on eomprehensive analysis, 

基于盲源分离算法的有载分接开关振动监测技术研究

基于盲源分离算法的有载分接开关振动监测技术研究

收稿日期:2021-12-24作者简介:蒋西平(1990-),工程师,主要从事高压设备状态监测技术研究。蒋西平,王 谦,李永福,龙英凯

(国网重庆市电力公司电力科学研究院,重庆401123)

摘 要:随着电网调节任务日趋繁重,设备运行工况愈加复杂,有载分接开关(OLTC)故障频发且呈上升趋势,严重

影响电网系统安全稳定的运行。机械性故障为OLTC的主要故障,振动监测为其常用故障监测手段之一。在OLTC

切换过程中,振动采集装置采集到的信号存在大量噪声。本文采用一种盲源信号分离方法,基于220kV电力变压

器的不同运行方式下的振动波形仿真分析表明,该方法能将OLTC振动信号准确无误、有效地分离出来,提高振动

故障监测识别装置的准确率。

关键词:盲源分离;有载分接开关;振动监测;相似系数

中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:10088032(2021)050104

电力变压器作为电网重要的电力变换设备,其

稳定运行直接关系到电力系统的安全。有载分接开

关(OLTC)是变压器内部唯一可动的部件,其准确、

及时动作,不仅可以改善电压偏移,提高电能质量,

还能改变电力系统潮流分布,增加电网调度的灵活

性。伴随OLTC动作次数的增多,其故障率也相应

增加,直接威胁到变压器的寿命。据统计数据表

明[1],OLTC的故障约占变压器故障的30%,机械性

故障是OLTC的主要故障类型,如分接开关与电动

机构不匹配,切换开关时间延长,分接开关滑挡

等[2-5]。机械振动信号中包含着大量的OLTC状态

信息,利用振动信号来监测OLTC的机械状态是行

之有效的。在变压器运行状态下,变压器的本体

(绕组和铁芯等)、冷却装置存在固有振动,以及现

场存在各种噪声信号。因此,在OLTC切换过程中,

被振动采集装置收集的信号存在大量噪声。本文采

用的一种盲源信号分离方法,能将有载分接开关振

动信号准确无误、有效地分离出来,提高振动故障监

基于椭圆近似的交直流混合配电网灵活性运行域快速计算方法

基于椭圆近似的交直流混合配电网灵活性运行域快速计算方法

马智刚;卫志农;陈胜;赵景涛;裴蕾

【期刊名称】《电力系统自动化》

【年(卷),期】2022(46)16

【摘 要】交直流混合配电网是主动配电网的重要分支,其灵活性运行域研究对实现输-配电网主动交互及高效经济调度具有重要意义。计及光伏、储能及可控负荷的灵活运行特性,文中构建了基于DistFlow潮流模型的交直流混合配电网功率灵活性运行域模型。首先,为降低光伏出力随机性的影响,采用多个典型场景下运行域的交集作为交直流混合配电网的灵活性运行域,并采用椭圆对多个连续时段的交流侧根节点有功功率-无功功率、电压源型换流器(VSC)交互有功功率的运行域进行近似。其次,通过添加外近似多边形顶点约束将模型转化为单层优化模型求解,在最大化椭圆面积的同时保证其分解可行性。最后,采用33节点和93节点交直流混合配电网为算例进行分析,研究了储能、可控负荷、VSC控制方式以及不同光伏渗透率对功率灵活性运行域的影响,采用蒙特卡洛方法验证了椭圆灵活性运行域的分解可行性,并在求解速度和精度上与传统方法进行了对比。

【总页数】9页(P113-121)

【作 者】马智刚;卫志农;陈胜;赵景涛;裴蕾

【作者单位】河海大学能源与电气学院;国电南瑞科技股份有限公司

【正文语种】中 文

【中图分类】TM7 【相关文献】

1.基于灵活性时序场景的交直流配电网规划2.交直流混合配电网稳态建模与潮流计算方法3.市域快速轨道交通快慢车混合运行时线路通过能力计算方法4.基于线性化的交直流混合配电网运行优化5.网格式交直流混合配电网最优潮流计算方法

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