基于主成分分析的中压配电网供电可靠性评估

针对专家评判法在中压配电网供电可靠性评估确定指标权重的过程中容易受主观因素影响的问题,提出一种基于主成分分析的中压配电网供电可靠性评估方法。建立中压配电网供电可靠性评估指标体系,构造待评估对象的评估指标矩阵,并将其依次处理为归一化指标矩阵和标准化指标矩阵;通过对标准化指标矩阵的主成分分析,确定起主要作用的主成分,并以此求取综合评估函数中各可靠性指标的权重;建立待评估对象的供电可靠性综合评估函数,进而求得待评估对象的可靠性评估值;结合各指标权重及其归一化指标值绘制待评估对象的各指标满意度及重要性区域图,为中压配电网具有更高可靠性的改造提供了量化、直观的科学依据。工程实例证明了所提方法的有效性和实用性。     

含电动汽车的配电网运行风险评估

电动汽车的诸多优点使其得到了广泛的关注和应用,而电动汽车充电负荷的时空分布不确定性会给电力系统带来不利的影响,令配电网存在安全运行风险。本文构建了一种电动汽车充电功率动态分布模型,并基于半不变量和Gram Charlier级数展开,提出了一种考虑电动汽车接入的配电网动态概率潮流计算方法;在此基础上,建立了节点电压和支路潮流越限风险指标,提出了一种含电动汽车的配电网运行风险评估方法。IEEE 33节点系统的仿真计算结果表明,考虑电动汽车接入的配电网运行风险评估方法是可行的,能够扫描出不同时间段配电网的运行薄弱点。     

考虑电动汽车充放电影响的配电网风险评估方法

电动汽车接入配电网以后,其充电行为增加了配电网负荷水平的不确定性,并且其作为储能电源在向电网提供能量的同时,直接造成传统的辐射状无源配电网中存在电源.为了分析这种影响,提出了一种考虑电动汽车充放电影响的配电网风险评估方法.首先介绍了传统的配电网风险评估理论;然后重点分析了电动汽车充电负荷模型与放电模型;最后应用测试系统验证了所提方法的有效性,包括可放电电动汽车数量与电动汽车充电负荷位置对配电网风险水平的影响,所得结论能够为配电网负荷规划与电动汽车充电站选址提供参考数据.     

考虑电动汽车接入的主动配电网优化调度

主动配电网(ADN)中可再生能源与电动汽车的大量接入给当前配电网的规划、建设、调度和运行带来了诸多挑战。文中研究和设计综合考虑源、网、荷侧不确定因素的ADN优化调度方法,对实际配电网运行具有重要指导意义。首先建立ADN综合评估体系,分别从主动控制性、主动管理性和主动经济性三方面衡量ADN的优化调度水平。而后,依据综合评估体系,提出考虑电动汽车智能调度系统的多阶段优化方法,该方法不仅可平抑间断性电源和电动汽车接入电网引起的波动,还可实现当前配电网结构和资源的优化调度。因此,所提方法可被广泛运用于电力系统日前调度,实现ADN的高效运行和管理。     

考虑电动汽车接入的配电网灵活性评估方法

电动汽车的大量接入给配电网的运行调度和规划发展带了新的挑战。在此背景下,提出了考虑电动汽车接入的配电网的灵活性评估方法。首先基于杭州城市电动汽车充电站数据,利用核密度估计方法对电动汽车负荷进行建模。接着根据电力系统灵活性要素,尝试给出配电网灵活性定义。随后,综合考虑多种场景和多时间尺度灵活性指标,提出了基于信息熵和DS证据理论的配电网灵活性评价方法。最后对比了多种场景下的配电网的灵活性,验证了模型的有效性,可作为未来大规模电动汽车接入场景下配电网规划的指导标准之一。     

基于非线性映射与核主成分分析的区域配电网综合评价方法

提出了一种基于非线性映射与核主成分分析的区域配电网综合评价方法。首先,将高维配电网评价结果经非线性映射降至二维,再利用改进的K均值聚类对二维数据进行分类;其次,用核主成分分析对存在非线性关系的配网评价指标降维,从经济性、安全性、可靠性、智能化水平4方面构建配网评价指标体系;最后,依据聚类划分和指标评价结果,分析各区域配电网的发展状况。应用所提方法对某省108个县域配电网进行综合评价,评价结果有效反映出该省108个县域配电网的发展现状并能确定其主要问题,表明了所提方法是科学有效的。     

基于主成分分析算法的综合考虑多因素输电线路灾害风险评估研究

目前虽然国内外对输电线路运行自然灾害风险进行了研究,但均是对单一风险源进行评估,缺乏综合考虑多个风险源,更精确地对线路运行风险综合评价。因此,选取线路雷击次数、覆冰厚度、风速、山火次数、盐密、灰密6个指标因子,采用主成分分析算法,对30个研究样本进行分析,通过计算前3个主成分累积贡献率为98.2669,并基于前3个主成分特征向量建立输电线路自然灾害综合风险评估计算模型,研究得出高、中、低风险线路分别占26.7%、23.3%、50%。     

电动汽车充电站接入配电网的电能质量评估

随着电动汽车的普及,大规模的充电站接入配电网,评估电动汽车充电过程对配电网电能质量的影响程度是必要的,文章提出了一种对电动汽车充电站进行综合电能质量评估方法。依据充电站接入配电网的场景特征选取合适的电能质量指标建立评估模型,针对主观或客观赋权的单一性,采用层次分析法与熵权法结合,并采用基于最大熵原理的乘法合成法进行综合赋权,同时反映主观判断和指标数据的客观信息,将雷达图的评估方法应用到电能质量评估中,将评估对象图形化,直观地呈现不同时期的电能质量整体劣变程度及各项指标的劣变过程。该方法可以为电能质量的优化治理方案提供决策支持。通过仿真实例的分析,验证了方法的可行性。     

计及大规模电动汽车接入的配电网故障分析方法

电动汽车保有量不断增加,故障发生时,V2G模式下电动汽车的放电电流会干扰配电网原有的故障电流,使配电网故障电流复杂多变且不易分析,传统的故障分析方法已难以适用。提出了一种计及大规模电动汽车接入的配电网故障分析方法。首先分析了电动汽车对配电网故障电流的影响程度。其次采用基于马尔科夫链的车辆转移矩阵对电动汽车出行行为进行模拟。然后结合电动汽车充放电规则,以电源出力的形式描述电动汽车的放电行为,建立了电动汽车放电等值电源模型。最后,以三相短路故障为例,基于有源配电网的故障分析方法对含大量电动汽车的配电网进行故障分析,得到了配电网各支路故障电流的时域变化特征。该分析方法建立的电动汽车放电等值电源模型能够体现电动汽车的放电特征,故障电流的分析结果能直观反映电动汽车放电行为对配电网各支路故障电流的影响程度和特征,可为含大量电动汽车的配电网保护整定方法提供理论依据。     

电动汽车充电站接入配电网的规划研究

电动汽车充电设施的规划是电动汽车推广的基础和重要保障。根据Q/GDW 10370—2016《配电网技术导则》中充换电设施接入的技术原则,要避免高峰负荷叠加,改善电网负荷特性,提高电网运行的经济性和可靠性。文章建立了以电动汽车充电站投资运行成本、配电网新增投资运行成本和损耗成本的费用年值总和最小为优化目标的规划模型,费用年值可以反映投资时间价值,是工程中常用的方案评价标准。针对该新建模型,提出改进的遗传算法求解。改进的遗传算法充分利用所求问题特点,基于特殊编码方式使得规划方案在迭代过程中始终满足辐射状和连通性要求,可快速求得电动汽车充电站位置、容量和接入系统的最优方案。通过算例仿真,验证了该方法的可行性和有效性。     

改进主成分分析法在配电变压器综合评价中的应用研究

配电网中配电变压器的监测已经成为配电自动化系统中的一个重要组成部分,但是如何充分利用已收集到的配变监测历史数据对其运行优劣情况进行科学的评价仍然是一个急待解决的问题。首先从配变监测系统的海量历史负荷信息中计算出表征配变优劣运行的多项运行参数指标,然后针对评价指标数据中庞大的数据空间以及数据之间的相关性而不易进行综合评价的缺点,运用改进主成分分析法,经过矩阵变换,在保留运行参数数据主要信息的基础上去除数据间的相关性,降低评价配变的指标维数,提炼出反映配变优劣运行的主要特征,获得配电变压器运行的综合评价指标,为配变的运行、管理、状态监测与诊断提供有效的评价。一个现场的实例验证了所提方法的有效性。     

含大规模电动汽车的配电网保护技术研究

对基于三相不可控整流桥和DC/DC高频隔离变换器类型的充电机进行了建模与仿真,分析了充电机作为负载的运行特性。在分析电动汽车用户用车行为的基础上,采用蒙特卡洛方法求出了住宅区1 500辆电动汽车充电功率日负荷曲线。针对充电负荷的负载特性及其对配电网继电保护的影响,提出了基于无功功率突变量启动的过电流保护方案,且给出了详细的整定方法及其保护的动作特性。使用PSCAD进行了方案仿真分析,仿真结果验证了所提出的含大规模电动汽车的配电网的配电线路保护方案的有效性。     

基于主元子空间的主动配电网量测设备关键配置位置识别

为了进一步优化主动配电网中量测设备的配置,提出了基于主元子空间的量测设备关键配置位置识别方法。该方法不需要关于系统的完备先验知识。利用主元分析方法将量测数据映射到主元子空间中,利用主元的累计方差贡献率选取样本主元;在量测变量重构的基础上,计算量测变量对Hotelling T2统计量的重构贡献率;定义了节点重构贡献率和节点相对贡献率,并将相对贡献率应用到关键配置位置识别中。IEEE 69节点系统的仿真结果表明了所提方法的有效性。     

基于机会约束规划的含电动汽车主动配电网能量管理方法

针对含电动汽车(EV)和分布式光伏的主动配电网(ADN),提出了一种基于机会约束规划的能量管理方法。首先,基于EV用户的出行特性和需求,构建了基于分段线性化的EV智能充放电决策模型;其次,通过支路潮流模型与二阶锥松弛,构建了含EV与分布式光伏的ADN一体化数学模型,EV集群作为灵活可控单元主动参与ADN的能量管理;然后,为了充分考虑分布式光伏的不确定性,采用机会约束规划方法描述了含不确定性参数的数学模型,并对模型中的机会约束条件进行确定性转换;最后,考虑不同城市功能区内含EV与分布式光伏的ADN场景,进一步对比分析了不同的机会约束条件置信水平下EV对ADN经济安全运行的影响。仿真结果表明,适度降低机会约束条件的置信水平能在保证EV用户出行需求的同时充分地挖掘EV充放电行为的灵活性,进一步实现ADN的灵活运行。     

基于主成分分析L-M神经网络高峰负荷预测研究

在论述电网高峰负荷预测重要性和特点的基础上,将高峰负荷样本,按节气工作日和节假日样本进行聚类,从输入空间入手,采用主成分分析法,减少输入向量的维数,并保留原来输入向量的有用信息,再利用L-M优化算法的多层神经网络预测模型对辽宁电网高峰负荷进行了模拟预测,预测精度令人满意。     

基于改进配电网安全域的规模化电动汽车入网影响分析

我国电动汽车的潜在市场规模巨大且增长迅速,部分经济发达城市所在地区已形成规模化充电负荷需求.为评估规模化电动汽车接入给配电网带来的影响,提出了改进配电网安全域评估模型.在配电网-交通网耦合架构下提出一种计及电动汽车时空特性的"混合法"潮流可行域边界模型,从而模拟规模化电动汽车的充电过程.基于传统的配电网安全域的概念,提出计及电动汽车接入的配电网改进安全域模型,并由此给出电动汽车出行潜力指标的定义,从而分析规模化电动汽车接入对配电网的影响.算例分析表明所提方法可求得不同时刻不同节点处的配电网运行范围,通过电动汽车出行潜力指标可引导电动汽车用户的出行,从而为规模化电动汽车入网调度管理等应用提供支撑.     

基于熵权模糊物元和主元分析的变压器状态评价

针对变压器状态评价中各指标的不确定性、模糊性以及变压器在线监测状态量信息过多的问题,提出一种基于熵权模糊物元和主元分析的变压器状态评估新方法。引用信息熵反映数据本身的效用值来计算指标的权重系数,建立了基于熵权模糊物元模型。并采用主元分析法提取了信息数据中的主成分,有效解决了权重分配困难和在线监测状态量过多的问题。最后结合实例分析,验证了所提方法的有效性和实用性。     

电动汽车的主动管理及其对配网的影响建模

随着智能配电网的快速发展,大量分布式能源的接入使得配电网面临一些新的挑战。文章首先介绍了主动配电网的含义和结构,然后针对电动汽车作为主动负荷的特点,提出了以电动汽车整合实体为中心的分层控制结构。基于电动汽车及其主动管理对电网稳态运行的影响和效益分析,提出针对不同充电策略情况下评估电动汽车对低压和中压配电网影响的方法,建立相应的数学模型和算法流程,并进行了相关的仿真实验和结果分析,为将来配电网中电动汽车的主动管理与控制提供了理论基础。     

基于改进的AHP-CRITIC-MARCOS配电网 设备风险评估方法

实现配电网设备风险的准确评估对提高配电网的可靠性有着重要意义。针对在不同权重下同时考虑多种风险因素的评估问题,提出了一种基于改进的AHP-CRITIC-MARCOS配电网设备风险评估方法。首先,针对配电网设备风险问题选取合适的评估指标。其次,用改进的AHP方法结合CRITIC方法计算各指标的主客观综合权重。最后,利用多准则决策中的MARCOS方法计算待评估配电网设备的效用函数,并根据其对各设备的风险程度进行排序。通过算例验证了所提方法的有效性,结果可以用于设备升级改造的精准选择以及提升配电网的可靠性。