主动配电网中微网并网系统故障穿越研究

主动配电网是智能电网中配电网发展的高级技术阶段,是具备组合控制各种分布式能源(分布式电源、储能、可控负荷、需求侧响应)能力的配电网络,是一种可以兼容微电网及其他新能源集成技术的开放体系结构核心。本文正是在这一结构核心的基础上,通过对光伏及风电并网系统的故障穿越方式进行研究,确定主动配电网瞬时故障期间微网的动作情况及其影响,并以此为依据尝试确定微网的故障穿越模式。同时对含微网的主动配电网进行了建模分析。     

主动配电网多阶段规划

分析了主动配电网扩展规划的多阶段规划思想,提出了主动配电网多阶段扩展规划的二阶锥规划模型.模型以规划期内配电网社会总成本综合费用最小为目标函数,约束条件中除了考虑传统的设备建设安装约束、网络运行安全约束、主动管理约束外,还增加了阶段与阶段之间建设方案的约束.通过Portugal 54节点系统的算例分析和计算结果,验证了长期乃至远景电网发展规划宜采用多阶段规划.这样不仅可以保证各阶段规划方案满足负荷增长需求,而且可以大幅降低系统中的规划费用,提高规划方案的经济性.     

分布式电源的配电网扩展规划研究

文中建立了含分布式电源的配电网规划经济性模型,采用遗传算法解决分布式电源在配电网中布点规划问题.对于遗传算法中确定的每个分布式电源位置和容量方案,再运用基于免疫遗传-蚁群算法进行网络扩展规划.通过对分布式电源和网络的综合规划结果进行经济性评估以衡量个体方案的优劣.实际算例表明,该融合算法收敛速度快,收敛过程平稳,并得到了较为合理的分布式电源位置和容量方案.     

计及DR的新能源配电网电压无功协调优化

针对分布式电源的高渗透率对配电网的稳定运行带来的影响,提出通过加入需求响应来分析需求侧对电压无功协调优化的方法。根据可中断可转移负荷等模型建立了计及需求响应的配电网电压无功协调优化模型;并采用二阶锥方法将原始混合整数非线性模型线性化,建立混合整数二阶锥规划模型;分析需求响应前后对电压无功及电网络稳定的作用。结果表明:建立的模型可有效消纳分布式能源,提高能源利用率,降低系统运行成本并对电压有明显的改善作用。     

考虑灵活性的含分布式光伏配电网双层优化调度方法

间歇性分布式光伏电站的大量接入,增加了配电网运行的不确定性,给配电网的运行灵活性带来很大的冲击.首先分析配电网中,与主网联络点、储能和需求响应负荷所能够提供灵活性大小的计算方法;然后,建立考虑灵活性的含分布式光伏配电网双层优化调度模型,上层模型求解在某一光伏电站出力场景下最小化配电网运行费用的调度方案,而下层模型则求解光伏电站出力波动范围内最严峻的出力场景;其次,为解决满足极端场景的灵活性要求往往需要付出较大的经济代价的问题,引入直觉模糊规划,将原优化调度模型转化为直觉模糊规划模型以得到综合最优的调度方案;最后,以某个实际含光伏配电网为算例,计算结果验证所提出方法的正确有效性.     

分布式电源在配电网中布点规划研究

为了满足我国经济高速发展的需求,在己建中央电站及电网的基础上,大力发展分布式发电技术将是电力系统未来发展的必然趋势。但是,大量分布式电源的渗入也使得配电网在规划和运行方面要面临比以往更多的不确定性因素。在总结国内外研究成果的基础上,在含分布式发电的配电网规划中,对分布式电源的布点规划问题进行研究。这里首先对分布式发电技术进行了概念性的介绍,并系统地分析了分布式电源接入配电网后在规划和运行方面可能带来的影响;建立了以配电网最小网络损耗为目标函数的经济性模型,应用遗传算法对分布式电源的位置和容量进行优化,对遗传过程中生成的每个分布式电源位置和容量方案个体,考虑分布式电源对配电网潮流和线路负载能力的影响;最后通过IEEE33节点算例验证了所提方法能够得到较合理的分布式电源接入位置和容量的方案。     

高渗透率分布式电源接入对配电网电压稳定性的影响研究

针对分布式电源(DG)接入配电网容量的不断增大,传统配电网中节点电压越限、系统双向潮流、短路电流升高等问题不断凸显,为提升配电网对可再生能源的消纳能力,提出最优接入方案和最大程度利用并网逆变器剩余容量参与电压调控的方法。通过建立含DG多种接入方式的配电网压降计算模型,分析了单点和多点DG接入对配电网电压分布的影响;基于Matlab搭建了IEEE33节点系统模型,分别对DG的接入方式、接入位置、渗透率、功率因数四个方面对电压分布产生的影响进行了研究,并以三维可视化的方式呈现电压分布,更加直观对比不同方案的优劣。研究表明,DG多点均匀分布接入电网并充分利用并网逆变器剩余容量可有效改善配电网电压分布,为提高可再生能源消纳提供了参考依据。     

考虑低碳效益的配电网广义电源优化配置

配电网中分布式电源的接入会对配电网的系统网损及电压造成影响,在考虑配电网的分布式电源接入方案时,加入系统等效碳排放这一节能目标,建立了综合考虑分布式电源建设费用、损耗费用、购电费用和系统碳排放费用的优化配置模型。针对混合蛙跳算法搜索速度和精度不高的缺陷,提出了一种将遗传算法与蛙跳算法融合的改进蛙跳算法。基于几种算法,结合IEEE-33节点系统的计算分析表明,该方法能够对广义电源在配电网的接入进行有效配置和优化。 更多还原     

分布式光伏接入配电网的选址定容优化研究

分布式光伏接入配电网时若安装位置、容量等不合理会对电力系统造成诸多不利影响,在对分布式光伏并网进行规划时必须予以考虑。为了解决分布式光伏接入配电网的选址定容优化问题,简要阐述了分布式光伏并网对配网电压质量、网损的影响,给出了分布式光伏接入配电网的选址定容优化过程,建立了考虑电压质量、网络损耗、投资成本三个目标的分布式光伏选址定容优化模型,进一步提出一种基于改进遗传算法的分布式光伏接入配电网选址定容优化方法,并通过IEEE34节点标准算例和华北某地区实际光伏接入配电网的算例验证了方法的有效性与可行性。     

分布式电源接入中压配电网的运行方案研究

分布式电源的接入对配电网的安全稳定运行造成了不可忽视的影响，需对此进行深入分析，选择合适的并网运行方案，从而实现配电网运行特性的改善。文中基于中压配电网辐射状结构，采用负荷恒功率模型，对分布式电源接入中压配电网造成的影响进行机理分析，推导出分布式电源并网后系统损耗及电压变化与分布式电源接入位置、接入容量、功率因数之间的关系，通过定量分析得到分布式电源最优配置计算公式。仿真验证表明，通过合理调节分布式电源的各种并网参数，可实现对配电网系统网损和节点电压的控制，从而得到分布式电源接入中压配电网的最优运行方案。     

分布式光伏系统并网对配电网电压的影响及电压越限治理方案

随着大规模分布式光伏系统并网,配电网电压问题成为分布式光伏发展的最大挑战之一. 以辐射状结构配电网为研究对象,从电压降落角度研究分布式光伏系统并网前后配电网电压分布的变化,分别分析了单个和多个光伏系统并网对配电网电压的改变,探讨了改变电压分布的各种因素,包括接入容量、接入位置、负荷大小、工作方式和接入方式. 通过美国PG&E69节点系统对理论分析进行了验证,得出线路电压随光伏系统并网而升高,且升高幅度与负荷分布和光伏出力有密切关系的结论,并提出了配电网电压越限的治理方案,该方案充分利用逆变器的剩余容量吸收无功,有效解决了分布式光伏系统并网引起的电压越限问题.     

基于相关机会目标规划的主动配电网日前优化调度

以风电、光伏为代表的分布式电源具有不确定性,给主动配电网的安全稳定运行带来了挑战。如何考虑可再生能源的不确定性,制定安全经济的调度计划,是一个亟需研究的问题。为此,提出了一种含机会约束条件的基于相关机会目标规划的主动配电网日前优化调度模型。该模型在功率平衡方程、可再生能源容量约束中计入不确定性变量,充分利用主动配电网的有功和无功资源,以高优先级优化代表功率平衡的机会函数,以低优先级优化配电网的运行成本。最后,通过仿真算例对模型的有效性进行验证。结果表明:该方法能减少日内有功的调整量;另外,采用机会约束能更好的控制可再生能源容量越限的概率,从而减少因容量越限而被迫调整无功的概率。     

全资源调度下主动配电网削峰填谷优化运行研究

针对主动配电网优化运行问题,构建一种全资源优化调度模型,以运行费用最小为优化目标,对分布式发电单元、储能单元、可切除柔性负荷等进行协调调度。针对构建的全资源优化调度模型,采用二次序列规划求解方法,并搭建MATLAB+OpenDSS仿真计算平台。以IEEE37馈线系统作为测试算例,分析不同电价信息下主动配电网采用优化调度后的削峰填谷效果,并进行了对比分析。     

基于IEC61850的主动配电网终端层信息建模

为满足主动配电网监控和管理过程对标准信息模型的需要,运用IEC61850标准建立主动配电网终端层的信息模型.以分布式光伏发电系统和电池储能系统为例,在终端层实现符合主动配电网特征的逻辑设备建模.所设计的IEC61850信息模型能够为主动配电网IEC61850配置文件设计、系统交互消息构建等领域打下模型基础.     

市场环境下计及参与需求侧响应的电动汽车换电站优化规划

相比于电动汽车充电模式,换电模式可以实现集中有序充电,从而实现以一个整体即电动汽车换电站(battery swapping station,BSS)的形式参与电网需求侧响应。在此背景下,建立了计及参与需求侧响应的BSS双层优化配置模型,以极大化BSS的净收益为上层优化目标,极小化配电网公司全寿命经济成本为下层目标,对BSS的位置、额定充电功率、初始购买电池的数量以及BSS参与需求侧响应的合同价格和每小时的调用功率等进行优化。采用内嵌改进粒子群算法的网格自适应直接搜索算法对该双层规划模型进行求解。最后对IEEE-33节点配电系统进行仿真计算,结果表明,计及BSS参与需求侧响应过程,可以同时提高BSS和配电网公司的经济效益,并且可以促进分布式电源的消纳,验证了所提模型的可行性及有效性。     

基于随机模糊机会约束的主动配电网分布式风电双层规划模型

针对风速兼具随机性和模糊性的多重不确定特征,提出一种主动配电网分布式风电容量配置的随机模糊机会约束双层规划模型.通过随机模糊模拟描述分布式风电出力不确定性,并考虑其时序特征建立风电出力时序性随机模糊模型,结合随机模糊模拟及潮流分析获取节点电压、支路功率及系统倒送功率等系统静态安全指标的随机模糊机会测度,采用兼顾随机性和模糊性的可信度作为评价分布式风电容量配置方案的指标;进而考虑系统功率平衡、静态安全指标机会测度约束及主动管理措施,以年利润随机模糊期望值最大为上层优化目标,以通过主动管理使分布式风电有功削减随机模糊期望值最小为下层优化目标,通过判断上层方案静态安全指标是否满足随机模糊机会约束的置信水平进行上下层规划协同,从而构建一种分布式风电容量配置随机模糊机会约束双层规划新模型;最后提出结合随机模糊模拟、前推回代潮流计算和遗传算法对模型求解.IEEE 14节点算例仿真过程及结果表明模型和算法的有效性和优越性.     

考虑电压越限的主动配电网分布式光伏接入能力研究

为了研究影响分布式光伏接入能力的因素,首先提出了分布式光伏接入主动配电网带来的主要问题;然后针对提出的问题对分布式光伏进行建模研究,研究了分布式光伏接入主动配电网电压降落以及电压分布情况;最后以朝阳金杖子66 kV变电站为仿真算例,利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,以电压越限为约束条件,建立模型并进行仿真。通过仿真结果可以看出影响主动配电网分布式光伏接入能力的因素,并提出相应建议。     

计及源荷不确定性和多类储能响应的园区IES多目标优化调度模型

考虑综合能源系统形态与运行特点的变化,提出一种计及源荷不确定性和多类储能需求响应的综合能源系统多目标调度模型.首先,建立综合能源系统分布式风电和电热气负荷不确定模型以及确定电、气、热多类储能激励和价格需求响应模型;其次,以电、气能源购买、弃风和环境污染成本等多目标函数优化,在源荷侧不确定性和多类储能需求响应下,考虑多类能源功率平衡、冷热电系统之间转化耦合等约束条件,建立综合能源系统源荷储多目标优化调度模型,并采用多目标粒子群优化算法(PSO)对所构建模型优化求解;最后,采用园区能源系统算例对文中模型进行仿真,结果表明其正确有效,该模型可为园区综合能源源荷储需求互济服务提供新的策略.     

基于二阶锥规划的主动配电网动态无功优化

为了提高分布式能源的利用率,降低网损,减少电压偏差,建立了包含储能、分布式电源、分组投电容器组,有载调压分接头以及静止无功补偿器等多种主动管理装置的配电网有功无功协调的动态无功优化多目标模型.使用层次分析法将多目标转化为单目标,采用Big-M方法将模型线性化,利用松弛理论松弛凸化为二阶锥规划的形式.在改进的IEEE 33节点上验证模型的有效性和合理性,利用Cplex来求解出各个主动管理装置的投切容量与时刻,证明了所建模型的合理性.     

分布式发电规划的负荷模型研究

分布式发电大规模接入配电网,是当前电力系统面临的挑战之一．虽然学术界广泛认同分布式发电具有降低系统网损的的潜力,但是如果计算过程中负荷建模不当,很可能会影响分布式发电规划的准确性．研究配电网负荷模型对分布式发电规划的影响,采用综合电力负荷模型将配电网负荷分为居民用电、工业用电和商业用电,对比分析了不同负荷模型对含分布式发电的配电网损的影响．对-38节点配电系统进行分析,计算不同分布式发电接入方案以及采用不同负荷模型时系统的网损．算例的仿真结果表明,负荷模型的选取对分布式发电的规划具有重要影响．