馈线失电情况下基于柔性多状态开关的供电恢复策略

馈线发生故障时,柔性多状态开关能够迅速检测和隔离故障,并恢复非故障失电区负荷供电。基于此,建立了dq坐标下三端口柔性多状态开关故障离网侧和正常并网侧的动态数学模型,针对馈线失电故障情况,建立以失电区域负荷失电量最小、馈线负载均衡因子最大和网络损耗最小为目标的优化模型,通过GAMS软件求解得到非故障侧的功率转供分配方案,推导出最优的配电网供电恢复方案。根据功率补给方案计算值来确定功率控制模式下的有功功率参考值,并在MATLAB/Simulink中验证了三端口柔性多状态开关的动态响应特性和控制策略选择的有效性。     

含柔性软开关的有源配电网故障恢复策略

随着智能配电网的发展,新型的电力电子装置柔性软开关(SOP)替代配电网中传统的联络开关(TC),可增加配电网运行控制的灵活性。分析了含SOP的有源配电网正常运行和故障情况下的SOP控制模式。对于配电网中部分失电区域由于严重故障致使无法通过联络开关连接到端电源的情况,文中将该失电区域称为失联侧子网,将其余可以通过联络开关与上级网络相连的区域称为联网侧子网,并据此提出了由SOP和分布式电源协同供电的故障恢复策略。该策略考虑了联网侧子网的转供能力,可为失联侧子网恢复运行提供相应的约束。通过设定SOP为Vf控制模式,以总失电负荷加权值最小、脱离主网分布式电源最少,以及网络损耗最小为目标函数,建立了含SOP的配电网故障恢复模型,优化变量为联络开关状态及SOP的出口电压,采用混沌蚁群联合优化算法进行求解。采用含SOP的单回IEEE 33节点系统、手拉手双回IEEE 33节点系统作为测试算例,从恢复策略和负荷波动适应性两个层面验证了所提故障恢复策略的有效性,仿真结果表明该恢复策略不仅能实现配电网失联侧最大恢复供电,还能保证配电网联网侧的正常运行。     

基于柔性多状态开关的主动配电网双层负荷均衡方法

分布式电源(DG)的大量接入使得配电网源荷不确定性与随机性增大,而柔性多状态开关(FMS)的应用使得供区间互联不再受制于电压等级和相位,主动配电网(ADN)多供区联合优化运行将成为新常态,也为改善负荷不均衡现象、提高供电水平提供了基础.利用FMS灵活互联的特点,以供区层和馈线层负荷均衡指数加权最小为目标函数,建立了ADN双层嵌套负荷均衡模型,并采用改进粒子群和二阶锥规划的混合优化算法求解网络重构拓扑方案与FMS出力.整体算法外部对合环配电网进行简化和等效,减小网络重构的粒子群算法的粒子规模,加快计算速度;内部采用最佳等距分段线性逼近法(OEPLAA)对目标函数进行线性化,将FMS出力优化问题进行二阶锥转化.最后,通过某实际配电网对所提出的负荷均衡方法进行了分析和验证.     

含多端柔性软开关的互联配电系统故障恢复优化决策方法EI北大核心CSCD

故障场景下,软开关(soft open points,SOP)的电压支撑和负荷转供作用能有效改善配电系统中的恢复性能。为了提高互联配电系统在极端事件下的运行灵活性和供电可靠性,该文建立含多端软开关的互联配电系统故障恢复的优化决策方法。具体地,对互联配电网中的多端SOP、分布式电源、储能和冷负荷启动过程进行建模,分析SOP各个端口在恢复过程中的控制模式,并探讨互联配电系统恢复过程中线路拓扑变化和电气装置动作之间的联系,从而实现对系统内可控装置动作顺序的优化决策。之后以负荷恢复量最大、系统总损耗最小为目标,构建互联配电网的故障恢复模型。在原模型基础上进行二阶锥松弛和逻辑约束线性化,并对转化成的混合整数二阶锥规划模型进行求解。最后,以5端SOP连接IEEE33节点和IEEE69节点的系统为算例,验证所述恢复方法的有效性。     

基于动态GA编码的柔性多状态开关选址策略

采用新型电力电子技术的柔性多状态开关(soft open point, SOP)具有多种运行模式和调控功能,能够有效缓解当前我国配网下游线路电压低、重要负荷供电保障力度不足等问题。针对SOP选址问题,建立了互联配电网电压偏差最小化目标优化模型,继而考虑SOP运行模式的多样性和可切换性提出了适用于互联配电网二端口SOP的动态编码策略,并应用改进后的定制化遗传算法对该复杂的混合整数非线性规划问题进行求解。仿真结果表明,所提算法在求解速度和优化效果上均优于传统遗传算法,优化所得的SOP选址方案具有更小的系统电压偏差量和更少的失电负荷功率,验证了SOP在电能质量改善、负荷柔性转供等方面的优越性和有效性。     

基于网络拓扑有向遍历的配电网故障快速恢复方法

配电网故障恢复是配电网自动化最重要的功能之一,旨在快速且最大化恢复非故障失电区。为此,提出一种基于网络拓扑有向遍历的配电网故障恢复方法,利用网络拓扑分层划分特定网络的自愈单元组,再根据自愈单元的基本环路矩阵确定非故障失电区范围和复电方式。对于可通过网络重构恢复的情况,先利用启发式规则闭合满足条件的联络开关恢复非故障失电区供电,再通过网络分层判断各层支路的载流情况,交换最小自愈单元内所有满足条件的联络开关与分段开关状态,若依然存在线路过载则对非故障失电区进行切负荷操作。以84节点系统作为算例对该方法的有效性进行验证,结果表明该方法较现有主流故障恢复算法耗时更少且开关动作次数更少。     

考虑转供与重构协同的多端柔性互联配电网供电恢复策略

柔性互联装置（FID）实现配电网不同馈线之间的柔性互联,可实现故障后配电网的快速恢复供电。该文以含直流网络的四端柔性互联配电网为研究对象,提出基于FID和网络重构的多端柔性互联配电网两阶段供电恢复策略。首先,在分析FID运行模式工作原理的基础上,提出了故障快速转供的FID平滑控制结构和考虑开关同期并网控制虚拟同步发电机（VSG）控制策略,支撑故障后第一阶段FID的快速供电恢复;然后,通过建立和求解考虑联络开关和FID容量限制的全局优化模型得出FID与网络重构相结合的第二阶段供电恢复策略,更大限度地恢复失电负荷;最后,利用PSCAD/MTDC仿真软件搭建了一个58节点四端含直流网络的柔性配电系统进行仿真验证。结果表明,所述供电恢复策略不仅能实现部分负荷的不停电转供,还能够通过网络重构大幅提高负荷恢复水平。     

基于动态规划算法的故障恢复重构

提出了一种基于动态规划算法的电网恢复重构方案,将配电网的故障恢复重构过程转化为一个多阶段决策过程并设计了动态规划算法进行求解。该方案以恢复最大容量的非故障失电负荷为目标,通过把非故障失电区的多个负荷节点分割为不同的恢复区,并根据每个分区中不同节点的恢复供电顺序生成计算序列组。以此将非故障失电负荷节点的恢复供电过程构建成适用于动态规划方法求解的重构计算模型。重构算法利用对分区方案的选择来降低整体计算复杂度,并采用有效节点串的提取来减少算法组合数和提高计算效率。文中还应用提出的算法对33节点和69节点的测试系统进行了恢复重构计算,给出了算例比较分析,验证了该方案的有效性。     

基于多目标模糊优化的配电网柔性互联装置 运行配置

配电网中柔性互联装置优化运行方式能够提高配电网的供电可靠性,合理配置柔性互联装置需综合兼顾设备投资经济性、供电可靠性及运行经济性等。针对柔性互联装置的运行配置展开研究,提出了基于预想故障集下的平均失电负荷减少率,对柔性互联装置的布点进行了优化分析,筛选对供电可靠性影响较大的布点;采用多目标模糊优化对柔性互联装置的容量配置进行优化,建立了配电网最小失电负荷和最小网络损耗目标函数,采用模糊优化的贴近度对不同量纲的多目标函数趋近于优化解的程度进行衡量;同时考虑柔性互联配电网交直流潮流平衡的确定性约束、配电网负荷和分布式电源功率波动引起的支路安全电流和节点电压的不确定性约束。最后,基于改进的IEEE 33节点柔性互联配电网模型对所提运行配置方案进行了验证和分析。     

基于负荷均衡的智能配电网故障恢复

配电线路发生故障后,智能配电网应能迅速检测和隔离故障,并迅速恢复非故障失电区负荷供电,以实现智能配电网的自愈功能.传统的故障恢复方法虽能得到理想的供电恢复方案,但收敛速度慢且忽略了负荷均衡.因此,提出了基于启发式搜索的快速故障恢复方法.该方法以最少的停电负荷和馈线负荷均衡为目标,以供电恢复路径的负荷度最小为搜索规则,可缩短寻优时间,提高馈线的负载能力,避免由于过载而引起的配电网大面积停电事故.算例结果验证了该方法的可行性.