基于网络流转移分布因子的主动配电网运行风险评估及预警

主动配电网运行风险的有效评估和及时预警是保障其安全稳定运行的重要前提。文章基于复杂网络理论首次提出了网络流转移分布因子,从网络流大小和方向2方面实现了拓扑及参数变化对网络流影响的有效线性近似。考虑拓扑时变性、参数不确定性和用户侧自发电馈电形式的多样性,通过制定归一化的风险指标和线性评估方案实现了基于当前网络状态的运行风险的及时有效评估。以概率性序列计算代替蒙特卡洛模拟,在遍历所有可能的多场景、提高分析准确性的基础上,也极大地提高了计算速率,有利于对系统当前运行状态的及时反馈。风险评估结果的序列表现形式也有利于调度进行重点线路监测和风险指标定制,为主动配电网的运行调整决策提供可靠的评估依据。最后,基于改进的IEEE 33节点系统验证了所提方法的有效性。     

基于主成分分析方法的多类型电动汽车接入配电网的综合风险评估

针对新能源和多种类型电动汽车(EV)接入配电网造成的安全和经济等运行风险问题,提出了一种考虑多种风险因素的配电网运行综合风险评估方法.首先,构建了风光出力和EV时序概率分布模型,并用日行驶里程数代替了主观设定的多种类型EV的起始荷电状态;然后,基于复杂网络理论,提出了电压越限风险和支路功率过载运行风险等时序安全指标,并根据配电网的经济运行建立了经济风险和电网高效性风险指标;再者,构造了不同容量EV并网运行风险评估矩阵,运用主成分分析(PCA)方法对风险评估矩阵进行降维和计算客观权重系数,并对结果进行综合风险评估排序;最后,以接入风电、光伏的改进IEEE 33节点配电系统为例,分析了所提风险指标的有效性和综合评估方法的合理性,对比了基于PCA的综合风险评估与传统安全风险评估方法,结果表明在同时考虑安全和经济等因素的情况下,采用所提方法时某范围内的运行风险有下降趋势,对某区域内的EV容纳数量规划有积极的指导意义.     

基于复杂网络理论和条件概率的灾难性事故风险评估方法

应用复杂网络理论与风险理论,综合考虑了电网的运行状态和拓扑结构,提出了一种基于贝叶斯网络的条件概率风险指标对电力系统灾难性事故的评估方法。该方法引入了电气介数指标,克服了传统风险评估中事故严重度只考虑电网运行状态而没有考虑电网结构的不足。应用条件概率,弥补了传统风险评估中元件故障概率之间相互独立的缺陷。构建了灾难性事故风险指标体系,表征了系统当前状态的运行风险,刻画了系统由于连锁故障向灾难性演变的趋势。仿真结果证明该方法能够有效地辨识系统存在的风险,为电网安全性评估提供了有效的参考信息。     

考虑实时和潜在因素的城市配电网风险评估模型和方法

为了对城市配电网的风险水平进行准确评估,建立了配电网风险评估模型,并提出一种风险评估方法。从运行风险和网架风险两个方面建立配电网的风险评估模型,运行风险反映了配电网当前运行状态下的风险,网架风险反映了网架结构方面存在的潜在风险。通过建立相应的配电网风险指标体系,并结合风险量化值的计算及风险等级的划分确定配电网综合风险水平,在计算风险量化值的过程中采用变权重和对数合成相结合的方式。算例表明所提出的城市配电网风险评估模型和评估方法能够有效地评估配电网的风险。目前,该风险评估模型及方法已在某供电局得到了初步应用。     

基于风险传递网络的智能变电站二次系统风险评估

风险评估是运行管理中一项重要的工作。作为保障变电站安全运行的二次系统,很有必要进行风险评估。从之前的研究中可以看出,变电站二次系统风险评估难点在于二次设备数量多,关系复杂,难以统筹考虑,二次设备对一次设备的影响作为主要风险难以量化。为此,提出了风险传递和网络理论相结合的方法。风险评估分为两个部分,一为自身风险评估采用网络理论求解,另一部分为对一次系统的影响,采用风险传递的方式求取。针对不同工作部门的需要,提出了一套风险指标体系。最后采用一个实际运行的智能变电站二次系统验证该方法的正确性。     

基于主动配电网运行特性的电压质量评估

主动配电网(active distribution network,ADN)在元件故障时可以主动组网隔离故障,实现部分持续供电。基于这一主动运行特性,计及主动配电网的多运行状态,提出了主动配电网的电压质量评估方法。首先对元件的状态持续时间抽样得到系统的状态与持续时间序列,并对系统各运行状态进行拓扑辨识和导纳参数辨识;然后对分布式电源的出力和负荷采用拉丁超立方抽样,孤岛模式下计及功率平衡原则执行储能和负荷的协调控制,得到分布式电源、储能和负荷的功率;最后对各运行状态进行概率潮流计算,对电压幅值结果进行统计分析,并用提出的节点电压偏差风险和孤岛节点失电率指标进行电压质量评估。将所提方法应用到基于RBTS-Bus2的主动配电网测试系统中,验证了所提方法的有效性。     

主动配电网综合能量管理系统设计与应用

目前国内主动配电网还缺乏统一的综合能量管理。在研究综合能量管理平台技术、区域能量综合预测技术和多级能源协调控制技术基础上,设计并开发了一种针对主动配电网的综合能量管理系统。系统综合考虑电源—电网—用户三个方面的需求,集成配电网已存在的信息和自动化系统,对配电网海量信息数据深度挖掘、高度整合和综合应用,最终实现能量合理分配、多元互补、综合利用,有效提高了可再生能源渗透率,降低了配电网能量损耗。系统在天津生态城示范区域部署应用,运行结果验证了所述主动配电网综合管理技术的可行性及有效性。     

一种新型智能配电网风险评估模型

为实现智能配电网风险评估,提出一种新型智能配电网风险评估模型。根据当前智能配电网发展情况,构建融合宏观风险和微观指标的智能配电网多级风险评估体系,使其尽可能全面地覆盖网络风险管理过程中的关键性风险因素;考虑专家权威性对权重分配的影响,在模糊层次分析法的基础上应用相似度聚类分析赋予评估体系合理的静态主观权重;为充分计及微观指标风险值的时序特征,基于改进CRITIC赋权法赋予微观指标相应的动态客观权重,并将其与静态主观权重结合为最优变权。实例验证了所提模型有较强的实用性。     

基于可信性理论的主动配电网运行风险动态评估

主动配电网中的分布式电源、储能系统、灵活负荷等新技术有着不确定性和间歇性等特点,对主动配电网的安全运行构成了一定的威胁。提出一种基于风险理论的动态方法来评估主动配电网的安全水平。提出了失负荷风险、过电压风险、低电压风险、失风力发电风险几项风险指标多角度的评估主动配电网的安全状态。将方法应用于由IEEE33节点配电网系统修改的主动配电网系统,算例结果反映了不同场景下主动配电网的运行风险状况,证实了提出的各项风险指标的有效性。     

大规模分布式光伏接入的配网风险评估及应对措施研究

分布式光伏出力存在较强间歇性、波动性和不确定性,当其大规模并网时将对电网潮流分布及电压分布产生较大影响,引起配电网运行风险。本文开展了大规模光伏发电接入配电网的风险评估方法及预控措施研究。以节点电压越限和线路潮流越限为风险评估指标,建立了配电网运行风险评估模型,给出了配网风险评估的具体实现步骤,提出针对性的风险应对措施。给出了本文所提风险评估方法的算例,并通过仿真结果验证了风险应对措施的有效性。     

主动配电网供电能力实时评估方法

随着主动配电网的不断成熟,科学地对它的供电能力进行灵活的实时评估,找到并突破供电瓶颈,才能兼顾配电网运行的经济性、可靠性以及安全性。针对分布式电源出力的不确定性以及电网负荷周期性变化特点,提出了一种主动配电网供电能力实时评估方法。考虑了配电网中多种分布式电源接入的情况,利用预测技术得到未来时刻的负荷及分布式电源的出力,以配电网能够承担的最大负荷为目标函数,以系统的安全运行要求为约束条件,建立了数学模型。该模型不仅能够对未来一段时间内配电网的供电能力和供电裕度进行实时评估,还能够给出限制系统供电能力的供电瓶颈序列,从而使调度人员能够根据评估结果提前采取相应措施以保证电网运行的安全性和可靠性,并针对具体的瓶颈设备进行改造,提高系统的供电能力。     

计及输电线路舞动预测的电网短期风险评估

为了准备评估覆冰舞动环境下电网的短期运行风险,保障输电线路的正常运维,提出了一种计及输电线路舞动预测的电网短期风险评估方法。定量地抓住决定事故风险程度的两个因素:故障可能性指标和后果严重度指标,从整体层面把握舞动对电网短期运行风险的影响。其中可能性指标通过BP神经网络预测舞动概率值和通过频次法划分的舞动分区图综合计算得到,后果严重度指标根据输电线路故障断开后的支路过载和母线电压越限指标计算得到。以河南电网的历史舞动数据进行算例分析,结果表明所提方法能有效评估电网的短期运行风险评估,舞动预警和电网风险评估结果可以为电网调度和线路运维人员提供决策支撑,及早调整运行方式或者进行防舞作业,降低舞动对电网安全运行的影响。     

基于eDNA数据库的配电网实时数据统一采集平台设计与建设

提出基于实时/历史数据库建立配电网实时数据统一采集平台,给出了平台的建设思路和实施方案。所设计的平台具有与主流生产控制系统、用户电表及电气相关系统等的数据接口,集成了丰富的通用软件工具,能对配电网的实时/准实时数据统一进行管理和分析,并能方便地配合实施智能配电网的高级应用,为全网/局部区域电网优化运行分析与控制以及智能电网营配一体化模式建设奠定了基础。按提出的实施方案和实现技术,以某供电公司的配用电系统为实例,成功设计出覆盖配电自动化、用电信息采集、配变监测、故障监测的配电网实时数据统一采集平台。     

面向可实施配电自动化的中压网架评估研究

为提高供电可靠性,依据配电自动化的可实时监测和快速切除故障,转移供电负荷的能力,以提高供电可靠率为主要目标;从网络结构、供电能力和设备运行水平三个方面分析,提出一种面向可实施配电自动化的中压网架评估体系。利用主观决策法和客观决策法相结合的赋权算法计算指标权重,得到中压网架现状评估分数,评估分数过低将不适宜实施配电自动化。并给出实例分析,验证了此评估体系对实施配电自动化后的供电可靠性提高程度具有一定的指导性。     

新一代配电自动化系统单元制配电网运行控制功能设计

针对现有配电自动化系统无法满足单元制配电网运行控制需求的问题,综合考虑调度员所关心的配电网安全稳定运行的相关因素,文中提出了新一代配电自动化系统单元制配电网运行控制功能设计与应用,详细设计了单元制配电网运行控制功能,主要包括单元制自动建模功能、单元制自动成图功能、单元制故障处理功能以及单元制风险预警功能,并将其功能应用于苏州、镇江等地区配电网,辅助调度员对单元制配电网进行运行控制分析。     

基于数字孪生的光伏高比例配电网过载风险预警方法

在构建以新能源为主体的新型电力系统背景下,分布式光伏将呈现极高比例并网趋势。高比例光伏出力的随机性会加剧配电网潮流的不确定变化,给配电设备带来严重的过载风险,载荷安全问题突出。基于此,提出一种基于数字孪生的含高比例光伏配电网载荷安全分析和预警方法。论述了孪生配电网过载风险安全预警的实现机理和功能方案。根据相关标准分析设备过载耐受能力,并建立不确定场景下载荷安全预警等级。基于历史运行数据建立配电网源荷随机行为的马尔科夫模型,采用吉布斯算法对该模型进行蒙特卡洛随机抽样。根据配电网当前运行状态,结合孪生配电网超实时计算能力,对配电网未来随机场景快速仿真并计算过载风险指标,评判载荷安全性。算例分析验证了所提分析方法的有效性及合理性。算例结果表明,该方法能够得出高比例光伏配电网在分析时段的载荷安全态势,为电力系统调度人员提供了一定的参考依据。     

城市电网规划自然灾害风险评价研究

近年来,自然灾害给电网带来了巨大的损失。如何科学评价自然灾害对电网及其带来的社会经济影响是城市电网规划风险评价中急需研究的课题。本文总结分析了我国自然灾害对电网造成的破坏及影响,并基于风险评价理论和信息扩散理论,建立了自然灾害发生的概率及对电网影响的风险评价模型。算例表明,该方法具有可行性,能为考虑自然灾害风险的电网规划提供决策依据。     

馈线功率控制下的主动配电网信息物理风险演化分析

在主动配电网信息物理系统中,信息系统与物理网架之间存在强耦合关系。在电网复杂的信息物理交互作用下,信息系统的异常或故障会直接影响并降低电力系统的运行水平,甚至引发严重的连锁故障。且相对于传统电力系统,电网信息物理系统的风险致因因素更多,交互机理更复杂,监测识别更困难。电网信息物理系统的安全风险问题已成为当前亟待解决的基础问题之一。以主动配电网为研究对象,对信息侧架构与信息物理交互机理进行分析,建立了信息攻击下的风险传递模型,揭示了故障在配电网信息物理系统中的演化机理。最后,在DIgSILENT中搭建仿真算例进行实例分析,验证了所提出模型的正确性,并对未来配电网如何抵御信息侧风险,加强安全风险防护水平提出了建议。