基于温升特性的油浸式变压器负荷能力评估模型

实时评估变压器负荷能力,保障设备安全前提下充分挖掘变压器负载潜力,是资产精益化管理的发展方向。通过分析变压器的热源组成与传热过程,将日照辐射吸收功率引入到变压器热点温度估算中,依据绕组直流电阻和油黏度温度变化特点,对热源功率和热阻的算法进行了修正,提高热点温度估算精度。然后综合考虑顶层油温、热点温度、相对损失寿命和辅助设备容量等负荷约束条件,提出了基于温升特性的油浸式变压器负荷能力评估模型。最终,采用2台变压器实测数据进行验证,结果表明,相比于负载导则推荐方法,改进的热点温度算法的相对误差平均减小了2.5%;负荷能力评估结果显示,正常情况下测试变压器实际负荷能力约为额定值的115%,仍有剩余负荷潜力可用。     

基于负荷重组的城市配电网供电能力提升研究

针对城市配电网部分线路因负荷分布不合理导致负载率高、供电能力不足的问题,提出一种配电网供电能力挖潜方法。该方法利用不同类型用户负荷特性曲线存在差异的特点,将母线历史负荷数据进行2次聚类分析后,采用母线优化、间隔优化2种挖潜方式对负荷进行重组,再通过综合指标评价模型评估各方案的优劣,生成候选改造方案。最后,通过实际算例验证了该供电能力挖潜方法能有效降低线路峰值与波动性,提高配电网对业扩新用户的接纳性与运行安全性,并能辅助提升配电网工程投资精准度。     

计及负载率的农村10 kV配电网最优分段研究

在过去对配电线路分段的研究中,大多没有考虑线路的转供能力,认为只要通过分段开关将故障段分离,非故障段的全部负荷可经联络线恢复供电。而在实际运行中,配电网发生故障需要通过联络线转移负荷时,由于线路自身负载率的限制,联络线的转供率通常达不到100%,将出现停电损失。探讨不同负载率下手拉手自环网线路的最优分段情况,提出并建立了线路计及负载率最优分段的可靠性、经济性评估数学模型,利用模型计算分析了不同负载率下线路的最优分段位置及其变化规律。并基于最优分段位置,通过分段数-年总费用曲线法分析得到该接线模式下最优分段数与供电半径、产电比和负载率的关系,为电网建设中最优分段的选择提供有实用价值的参考和借鉴。     

变电站10 kV母线出线故障分析及应对措施

某变电站10 kV I母线近期内发生了多起故障,TV爆裂。对故障发生的经过进行详细介绍,结合负荷曲线、相电压等参数和现场巡视深入分析故障发生的原因,认为在设备已经老化的线路上过重载运行、缺少母线消谐装置、分界开关零序保护不具方向性是故障的主要原因。在此基础上,提出针对性的应对措施,对减少配电线路故障的发生,提高配网运行可靠性和安全性具有重要作用。     

考虑分布式电源的配电网单相接地故障恢复技术

小电流接地系统发生单相接地故障后,可以带故障继续运行一段时间,故障恢复过程可以实现避免部分负荷短时停电,有别于短路故障情况下的网络重构。文中提出了考虑分布式电源的故障恢复策略,优先考虑利用分布式电源为非故障区段负荷供电;考虑利用与故障线路处于同一段母线的其他分支线路供电;考虑利用其他电源线路供电。结果表明,利用二进制粒子群算法进行优化计算,在保证不停电故障恢复负荷最大的同时,减少开关的动作次数。     

一种多能源接入储能移动方舱的电压控制方法

针对应急现场中重要负荷供电的高可靠性需求,提出一种多能源接入储能移动方舱的拓扑与电压控制方法,可促进现场多类型能源汇集与利用,实现交直流母线电压稳定控制。采用直流母线分立、交流母线并联的方式防止重要负荷供电中断,并提供了详细的主电路拓扑及参数设计;直流母线采用分段下垂控制,在系统额定运行时取消下垂控制的稳态静差,在储能电池临近极限时充分调动外部能源以防止过冲、过放;通过储能变换器的参考值自动更新可实现交流母线频率校正、外部新能源及内部储能电池优先供电,并加入了SOC(荷电状态)均衡函数以避免应急保障系统电路重组;柴油发电机仅作为热备用,可提高重要负荷供电可靠性,减小燃料运输负担。仿真结果验证了所提方案的有效性与可行性。     

基于神经网络在线学习的输电线路多时间尺度负载能力动态预测

输电线路负载能力的动态预测能够为负荷调度方案和线路故障检修管理提供十分重要的参考。提出基于运行环境变化对输电线路多时间尺度负载能力进行预测的方法。利用Elman神经网络结合气温、风速、负荷的历史值实现在线学习并预测气象参数和负荷,再基于稳态和暂态热容量计算模型对输电线路不同运行时间的允许负载能力进行动态预测。对比输电线路负荷与稳态、暂态负载能力,充分挖掘了输电线路的潜在容量,为制定电网科学调度和检修策略提供有力支撑。     

计及线路电热耦合的新能源接入通道全寿命经济性评估

以大规模风电远距离传输并网为研究背景,考虑环境因素对新能源传输通道载流规律及其机械性能劣化影响的同步作用,将电热协调理论与线路老化失效模型有机结合。首先,提出了基于电热耦合和全寿命周期成本的新能源承载线路最大允许温度评估模型,为电网的新能源消纳能力及其运行绩效提供评价依据。模型依据多种最大允许温度设定方案,连续化处理环境变量值,基于架空导线热惯性方程模拟线路全年电气和物理状态参量的变化。然后,统计各温度区间的持续时间并依据输电线路老化失效模型预估线路全寿命周期性能演化。基于故障率模型计算线路全寿命周期成本,在单位风电接入收益固定的前提条件下建立输电线路投资年平均利润与线路最大允许温度的函数解析表达,从而实现年平均利润最大化目标。最后,通过实际场景算例分析验证所提模型的有效性,及其对提高系统运行经济性和安全性的作用。     

考虑负荷频率调节效应系数的低频减载方案研究

目前的低频减载方案中,没有充分考虑负荷频率调节效应系数KL*在切负荷过程的作用,针对这一问题本文给出了一种考虑荷频率调节效应系数KL*的低频减载方案.该方案利用负荷频率调节特性,提出在低频减载基本轮应优先切除频率调节效应系数小的线路,保留频率调节效应系数大的线路.而在特殊轮频率在不断上升恢复时,应优先减载频率调节效应系数大的线路,保留频率调节效应系数小的线路,这样更利于系统频率恢复和系统稳定,并尽可能地减少负荷的损失.最后,对所提出方案进行数字仿真,仿真结果验证了该方案的合理性.     

基于能效的交直流混合配电母线配置方法研究

在分析交直流配电系统及国内外直流配电系统发展历史与现状基础上,针对实际工程需求,从能效分析角度研究交直流母线规划配置问题.在单独考虑直流负荷占比、负荷同时系数,同时考虑光伏容量、直流负荷占比、光伏出力系数,统筹考虑直流负荷占比、光伏比率、储能最大充放电功率几种情况下,进行不同配置下交、直流母线能效对比,获得交直流配电的效率转换临界点,为交直流配电的设计提供一定的理论支撑.然后在各情况下用典型日曲线进行日周期能效最优的交直流母线规划配置研究,并通过对江苏某实际项目母线配置进行能效计算,验证方法可行性,并对该项目的微网路由器方案和工频变压器加VCS方案的系统损耗进行对比.     

基于数据驱动的母线负荷特性分析

深入分析母线负荷的特性对于提高负荷预测精度,评估电网的安全性和稳定性,辨识需求响应潜力等具有重要的意义。有别于传统的负荷率、峰值出现时刻等指标,提出了一套基于数据驱动的母线负荷特性分析方法。在对母线负荷进行数据清洗、标幺化处理的基础上,利用基于马氏距离的聚类算法对每日母线负荷曲线进行聚类分析;在此基础上,从不同维度提出和采用了模式切换熵、相对波动率、日平均负荷、温度敏感度等4个指标作为凸显母线负荷差异性的评估标准;最后根据提取的特征,利用K最邻近算法对母线负荷进行分类。对广州130条母线负荷数据进行了算例仿真,结果表明所提出的指标能够较好地刻画母线负荷特性,并能取得较好的分类效果。     

The 4×6 network: a new power switching scheme

The authors describe a novel power-delivery switching concept, where the basic network has four nodes and six branches (a 4×6 switching network). For larger substations, it has substantial advantages over the traditional double breaker, breaker and one-half, and breaker and one-third: up to 40% fewer breakers, higher reliability, and reduced station area in some cases. For some applications it can provide lower short-circuit levels and bus ampacity ratings through the judicious use of normally open-circuit breakers. The concept is applicable to all types of conventional switchgear, including SF₆ . The 4×6 network is shown to be ideal when a particular user's conditions, e.g. ambient temperature and load-duration curve are such that it is appropriate to apply a 133% peak overload rating to the main supply transformers     

考虑需求响应的负荷控制对供电可靠性影响分析

需求响应一般分为基于电价与激励两种模式,采取需求响应的目的是降低峰时段负荷,减少运行风险。研究的重点是构建包含负荷控制的分时电价负荷模型,分析同时采用负荷控制激励模式与分时电价两种需求响应措施后负荷变化对电网可靠性的影响,从不同角度分析两种模式下配电网运行情况,并提出一种新的通过负荷曲线聚类来计算配电网在动态负荷下的可靠性方法。通过引入改进的k-means聚类算法对不同需求响应模式下的负荷曲线聚类,得到负荷概率模型,结合蒙特卡洛模拟方法来计算不同负荷水平下最终的配电网可靠性指标,分析了在需求响应不同模式下的负荷变化对配电网可靠性影响。算例结果表明,需求响应措施能提高系统可靠性,且包含负荷控制激励的分时电价比单一措施下的可靠性更高。     

基于直流潮流的电力系统停电分布及自组织临界性分析

基于利用直流潮流模拟电力系统连锁故障的OPA模型,研究了电力系统线路可靠性、线路容量增加方式以及负荷波动对复杂电力系统停电分布的影响和电力系统的自组织临界性。结果表明:输电线路可靠性和小的负荷波动对停电分布影响不大,而大的负荷波动对停电分布影响很大,可能导致连锁故障的发生;加强传输线路的建设可以有效减少停电频率,进而降低系统的运行风险;此外,可从系统总负荷需求和网络总传输容量比值的角度初步揭示电力系统的自组织临界性。     

Interruptible load control for Taiwan Power Company

Three alternative incentive rate designs for an interruptible load program are described, one of which was activated by Taiwan Power Company (Taipower) in 1987 when some preliminary results were obtained. Here, the effect of the interruptible load on the system peak demand reduction and the change of daily load curve for large industrial customers is analyzed. The avoided cost is estimated and a more appropriate incentive rate structure is designed for the interruptible load program. The interruptible load program has reduced the system peak load in the Taipower system by 270 MW or 2.4% of the yearly peak demand     

基于实时最优恒定功率的电动汽车有序充电策略

大规模电动汽车无序接入充电会与电力系统基础负荷"峰峰相叠",加大系统峰谷差,造成配电变压器重过载和系统网损增大等后果,从而威胁电网的安全运行.为了实现电动汽车有序充电,在以负荷波动差作为网损分析指标的基础上,提出基于实时最优恒定功率的电动汽车有序充电模型.根据常规负荷预测曲线和电动汽车充电基础数据求解实时最优恒定功率,在满足配变最大容量等约束的前提下,以系统负荷波动差最小为目标形成电动汽车有序充电方案.最后通过MATLAB平台作算例仿真,以IEEE 33节点系统为例的仿真结果表明:所提有序充电策略能够更有效地实现系统负荷"移峰填谷",达到平抑负荷波动和降低系统网损的目标,从而验证了该策略的有效性.     

Fully reference-independent LMP decomposition using reference-independent loss factors

The decomposition of locational marginal price (LMP) under the popular DCOPF framework generally depends on the choice of the reference bus. A previous work has achieved reference independence for the overall LMP and LMP congestion component, but not all individual LMP components. This paper proposes a method to obtain a truly reference-independent LMP decomposition such that all three components of LMP at each bus will be invariant w.r.t. the choice of the system reference bus. This is achieved with loss factors based on a new AC-based distribution factor model, which depends on the network topology and the present operating condition only, but not the system reference bus. This model gives reference-independent loss prices, which can serve for a better loss hedging financial transmission rights, since the choice of reference bus will not change the loss prices. Further, this paper uses the fictitious nodal demand (FND) model to obtain loss distribution factors (LDFs). FND gives more reasonable power flows since losses should be distributed in each individual line, rather than at load buses when the load-weighted LDFs are applied. Also, the proposed reference-independent distribution factors and loss factors may have great potentials in other areas of power system analysis.     

智能电网中用电感知的数据分析需求响应方案研究

在智能电网中,当前大部分需求响应(DR)管理方法在通过数据分析削减高峰负荷时,并未考虑到用户约束.针对此问题,提出了住宅负荷的数据分析需求响应(DADR)管理方案,以降低高峰负荷需求.提出的方法以从智能家居(SHs)采集的用电数据分析为基础,考虑到电器调节因子,电器优先级指标,电器限电优先级等因素.并基于这些因素,分别...     

A computerized technique for reliability evaluation in power system transmission planning

The paper discusses two computer programs to calculate the composite system reliability indices, the loss of load probability and the expected demand not served, for use in long-range power system transmission expansion planning. The programs are based on the maximum-flow-minimum-cut technique and a decomposition principle which transforms the network capacity state space into nonoverlapping subsets to calculate the reliability indices.A modified version is also discussed in which the respective individual load reliability indices at each bus are determined.The programs have been applied to different test systems and typical results are presented in the paper.