配电网重构的研究和发展

对国内外有关配电网重构技术的文献进行综述，重点介绍了五类典型的目标函数，以提高稳定性和可靠性为目标，以故障恢复时间最短为目标，以负荷均匀分布为目标，以系统有功损耗最小为目标和系统能量损失最小为目标。并介绍了配电网重构的解决方法，传统的数学优化法、最优流法、支路交换法，近全局寻优技术和工人智能，对不同的方法进行了对比和评论，希望找到一种最好的解决方法。     

以提高供电电压质量为目标的配网重构

提出了一种利用节点电压进行配网重构的方法，该方法将电压均衡指数作为目标函数，通过连续的支路交换操作来寻求配网的最佳结构，该方法在配电自动化系统中量测不足时也可行，该方法与以负荷均衡为目标函数和以网损最小为目标函数的配电网重构算法进行了比较，得到了相同的结果，计算结果还表明，该方法不仅可以提高供电电压质量，还能够达到降低网损和负荷均衡的目的。文中举了2个应用算例，验证了该方法的可行性。     

考虑负荷随机性的含DG多目标配电网重构

配电网是城市电力系统网络中的重要一环,配电网重构是提高分布式电源接入条件下电网运行的经济性和供电能力的重要措施,而建立一种适应负荷随机性和提升分布式电源利用率的配电网重构模型是很有实际意义的。分析了常见的配电网重构模型的构建方式,论述了点估计法计算随机潮流的方法和步骤,提出了总网损期望最小化与分布式发电量损失最小化两个优化目标,结合多目标优化理论提出了改进的配电网重构模型。算例表明,通过提出的模型可以获得满足多目标需求的若干优化方案。     

计及分布式电源和负荷不确定性的多目标配网重构

构建多目标配网重构模型,该模型充分考虑了风电出力、光伏发电以及负荷的不确定性,并且同时优化配网的3个重要评估指标:有功损耗、节点最小电压值、负荷均衡度。采用场景分析法处理不确定性因素,采用同步回代缩减法进行场景削减,讨论不同场景数对优化结果的影响,并利用多目标扰动生物地理学算法求解模型,利用模糊集理论确定最终重构方案。某69节点配网系统测试结果表明:所用算法能够快速找到多目标配网重构模型的决策解,具有较高的搜索效率,验证了在消纳分布式电源的情况下,通过网络重构能够明显改善网络的各项指标。     

考虑负荷随机性的含DG多目标配电网重构

配电网重构是分布式电源接入条件下提升电网运行经济性和分布式电源利用率的重要措施。分析了常见的配电网重构模型的构建方式,并结合多目标优化理论建立了含有总网损期望最小化与分布式发电量损失最小化两个优化目标的重构模型;考虑到实际中配网系统各节点负荷会有波动且负荷预测的准确程度有限,在模型的潮流计算中采用点估计法计算随机潮流,使重构结果对负荷的小范围随机波动具有较好的适应性。应用多目标差分进化算法对IEEE-33节点系统进行仿真,测试结果验证了所建模型的正确性和有效性。     

基于启发式搜索降低配电网网损的配网重构算法

配电网网络重构是配电网自动化系统的一个重要组成部分,给电力的供应提供了可靠性,给电力操作提供了灵活性。配电网网络重构的解是一组开关的组合,网络重构的目标多种多样,在实际应用中如何选取适合不同的配电网络重构方法是研究的目的。重点在启发式搜索和前推回代的配电网潮流计算方法的基础上以系统网损最小为目标函数来优化配网结构。首先生成一个1×N阶描述配电网开关通断的矩阵,然后以网损不能再减少为目的对所有的联络开关进行搜索,而寻找全局最优解。     

含分布式电源的配网潮流算法

分布式发电(DG)接入配电网后,配电网由单电源变成多电源,且DG不能简单处理为PQ节点,因此传统的配网潮流算法已不适用.提出了改进节点关联矩阵自乘的配电网潮流算法,在配电网运行方式改变时,只需根据原根节点与新根节点之间的路径对配电网的节点关联矩阵进行修正即可,不需要重新编号.传统方法确定的PV型DG并网点无功初值往往偏离实际值.提出基于无功功率分摊原理的初值确定方法,根据DG安装位置,将负荷无功分摊到根节点和DG之间.算例显示该方法确定的PV型DG并网点无功初值接近于实际值,提高了算法的收敛速度.     

分布式电源接入配电网的效益及重构优化策略

分布式发电技术是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。配电网重构是提高电网运行的经济性、供电质量和安全性的重要手段,也是充分发挥分布式发电效益的重要方法,因此,找到一种适应分布式发电特点的配电网重构模型是很有必要的。文章分析了分布式发电的优势与效益,论述了常见的配电网重构模型的构建方式,结合随机潮流与多目标优化理论提出了改进的配电网重构模型,并通过算例进行验证,获得了满足多目标需求的若干优化方案。     

综合潮流模式及其在配电系统网络重构中的应用

针对配电系统网络重构的多目标实时优化问题,提出了一种基于综合潮流模式的网络重构算法,它可以同时考虑安全性和经济性这2两个可能冲突的目标。该算法充分考虑了配电系统负荷的三相不平衡特性。同时,应用了数学上处理多目标决策问题所常用的目标归一化法和参数变动法,从而可以得到更多的有效重构策略。该算法的实际计算结果表明,提出的理论是正确的、有效的。     

一种隐含并行的大规模三相不平衡配电网络重构新算法

在对网络中的各联络开关按其单独闭合后形成的环路之间的联系进行分 类,并辨明了网损目标函数的极小点与系统基本邻域结构的对应关系之后,提出了一种新的 大规模三相不平衡配电系统网络重构算法。该算法隐含并行地在各个邻域结构内进行寻优搜 索,其重构结果不依赖于系统的初始拓扑,也不依赖于开关的操作次序。其寻优能力不劣于 模拟退火法,而计算时间却比模拟退火法大大节省。一般经2次到3次网络寻优遍历,即可获 得系统的全局或近似全局最优解。     

基于FACTS的现货市场阻塞解决方法研究

在电力市场环境下,利用柔性交流输电系统FACTS(FlexibleACTransmissionSystem)设备解决网络阻塞问题,获取更大的经济效益已经越来越引起人们的重视。提出基于FACTS的现货市场阻塞解决方法。从安全域的角度分析了引入FACTS控制作用解决阻塞问题的机理,建立了含FACTS控制作用的潮流和最优潮流模型,并用算例进行了分析。研究结果表明,FACTS的控制作用可以有效地解决网络传输阻塞问题,降低购电成本,避免由于网络输电阻塞引起节点电价的震荡。     

考虑金融输电权的配电网阻塞管理

分布式电源高比例渗透和柔性负荷的灵活调度给配电网安全运行带来了极大挑战。分布式调度可以减轻配电系统运营商的运行难度,保障用户隐私,提升市场竞争。首先,建立了配电系统运营商和产消者之间的二次规划优化模型,采用基于迭代配网节点电价的分布式算法确定配电系统运营商和产消者之间的电价。其次,引入金融输电权概念用于平抑阻塞电价风险,防止节点阻塞费用补偿负作用于阻塞管理。最后在修改的IEEE33节点配电网测试系统上验证了所提方法在阻塞管理上的有效性。     

Congestion management considering hydro-thermal combined operation in a pool based electricity market

This paper proposes a novel congestion management strategy for a pool based electricity market considering combined operation of hydro and thermal generator companies. The proposed congestion management problem is formulated as mixed binary nonlinear programming problem to minimize the cost of re-dispatching the hydro and thermal generator companies to alleviate congestion subject to operational, line overloading and water availability constraints. A piecewise-linearized unit performance curve is used in this formulation, which takes into account its non-concave nature. The effectiveness of the proposed technique is demonstrated by solving the modified IEEE 57-bus and IEEE 118-bus systems for congestion management under line outages.     

Congestion management with distributed generation and its impact on electricity market

Congestion management became more complicated with the increase of complexity in the system. The complexity arose due to restructuring of the utilities alongside the penetration of alternative sources of energy. This paper presents a sensitivity method for allocating distributed generators (DGs) considering congestion relief and voltage security simultaneously. The sensitivities of the overloaded lines with respect to bus injections are considered for ranking the load buses. The new generation capacities for DGs connected at these load buses are then computed by genetic algorithm (GA) with an objective of enhancing the system performance by reducing the system losses and maintaining the voltage profile of the various buses nearest to its nominal value. The N-1 contingency criterion has been taken into account in this work. The expected cost consists of operating cost under normal and contingency states along with their related probabilities to occur. Maximizing social welfare is the objective for normal state while minimizing compensations for generations re-scheduling and load side operation as well as in case of contingency also. Though installation cost of DGs is required, they are useful as cost effective, which can reduce in fact the annual costs for generations re-scheduling and load shedding. It has been shown that the method can assist the ISO to remove the overload from lines in both normal and contingency conditions in an optimal manner. The improvement is measured in terms of available transfer capability (ATC), congestion cost and reliability risk indices of Loss of Load Expectation (LOLE) have also been studied.     

市场环境下增量配电网运营模式及交易机制研究

在我国大力推进增量配电网试点的同时,与之对应的市场化运营模式及交易机制也应协同发展。不同的角色定位对应不同的市场参与方式。首先从售电公司的角度出发,结合不同的市场背景,提出了含分布式电源(distributed generation,DG)的增量配电网购售电业务模式及交易机制。其次从负荷聚合商的角度考虑现货市场环境下用户对实时电价的敏感度,提出了增量配电网代理用户参与需求侧响应的交易机制。最后针对增量配电网发展现状及未来一体化运营模式下面临的问题,分析了主要的技术难点,为今后增量电网相关研究提供参考。     

电力市场双边交易的阻塞管理

双边交易是电力市场中的一种重要交易形式,其相应的阻塞管理也具有重要的意义。鉴此．在潮流计算中应用直流法的基础上,提出了应用灵敏度的概念解决输电阻塞问题,将削减量与所占支路的容量的比例结合起来,做到公正、公平的阻塞管理。最后给出了一个5节点系统的算例,证明该方法的有效性。     

基于合作博弈的阻塞成本分配

在电力市场中,由于日益增加的负荷以及输电系统容量的限制,常常发生输电阻塞。在进行阻塞管理时,发电成本增加的部分就是阻塞成本。公平地分摊阻塞成本,有利于消除阻塞。着重论述基于博弈理论的2种成本分配方法Aumann Shapley和Shapley值的原理和算法,以及在分配阻塞成本时的具体使用,并用5节点算例,对其结果进行比较,表明这2种方法均能有效地分配阻塞成本。     

基于PLC通信的配电网管理系统研究

介绍了一种基于电力线通信的配电网管理系统。该系统利用10 kV电力线作为传输介质实现监控中心与配电监测终端之间的通信,具有实时性强、可靠性高和运行费用低等特点。描述了作为配电网管理系统关键部分的PLC通信单元构成和关键技术、后台配电管理主要的功能模块以及监测终端的硬件构成。该系统实现了实时监测的功能。     

基于地理信息配电网基础图形平台的配电网管理

介绍了上海市电力公司市南供电公司基于地理信息的配电网基础图形平台,据此进行了从负荷预测到配电网评估的信息化应用实践,包括中压配电网基础图形的建设、基于功能块的负荷预测分析和配电网网架关键指标的实时评价。实现了中低压全用户供电可靠性统计分析和评价,为更好地结合配电网建设,解决发展过程中出现的问题,提供了分析依据。     

基于MapObjects的配电网信息管理系统开发

基于地理信息系统(GIS)组件MapObjects(MO),结合面向对象与重用技术,提出可移植的、面向对象的电力GIS图形建模方法。详细论述了图形建模设计中的MO基本符号类、电力元件符号类及结构;数据建模中的空间数据库、属性数据库的设计;MO中地图符号的绘制方法。以实例介绍了该方法所开发的图形系统,说明该系统具有良好的应用前景。