分布式电源并网对配网馈线供电能力的影响分析

针对当前缺乏评估分布式电源DG接入对配电网馈线供电能力影响的有效手段的问题,提出一种基于分布式电源置信容量角度的评估方法。首先基于自回归移动平均ARMA模型和小时晴空指数分别建立了风光的随机出力模型,采用全年时序模型叠加随机正态分布模拟负荷。其次应用场景削减技术提高配电网可靠性计算效率,进而基于等可靠性原则提出了考虑网架故障的DG置信容量的求解流程,并从该角度提出了定量计算馈线供电能力增量的算法。最后结合IEEE-RBTS算例分析了馈线负荷、负荷曲线与DG出力相关性以及DG接入位置和容量对馈线供电能力的影响。结果表明选择DG接入负荷曲线与其出力相似度较高的馈线,以及优先规划DG以适当容量接入馈线末端有助于提升馈线的供电能力,延缓配网改造升级进程。     

城市配电网DG消纳能力曲线的计算方法与分析应用

为了完整描述城市配电网的分布式发电（DG）消纳能力（TAC），探究DGTAC曲线的提升措施，提出一种城市配电网DGTAC曲线的计算方法。介绍安全域和安全边界；建立考虑馈线负荷实际情况和电压约束的TAC曲线模型，该模型利用日负荷曲线确定状态空间，通过对边界点进行电压校验得到TAC曲线。算例验证了所提方法的有效性。通过分析TAC曲线的负荷影响因素发现，只有瓶颈馈线段（组）下游负荷对TAC曲线有影响，提出增加瓶颈馈线段（组）下游负荷和瓶颈馈线段（组）扩容2种TAC曲线提升措施。提出TAC曲线在指导DG和负荷接入、导线更换方面的应用方法。     

配电系统优化问题建模中的潮流模型选择方法

配电系统优化问题建模常用直流潮流模型简化，但在何种情况下可以简化一直缺乏量化依据。因此，基于安全边界理论提出了配电系统优化问题建模的潮流模型选择方法。首先，建立了配电系统的容量边界和电压边界模型，利用二者位置关系反映容量约束和电压约束强弱。其次，提出了负荷馈线临界长度和分布式电源馈线临界长度的定义和计算方法。再次，形成潮流模型选择判据，并通过观测不同线路长度场景下的安全边界构成验证判据。最后，以无功优化问题建模为例，根据判据选择直流潮流模型，IEEE 33节点系统扩展算例和实际配电系统算例的结果表明，在保证精度的前提下，其求解时间明显减少。所提方法适用于有源和无源配电网含潮流模型的优化问题建模。     

背靠背柔性直流互联的有源配电网合环优化运行

高可靠性供电和大规模分布式电源友好接入推动了有源配电网采取合环运行方式。为满足合环运行的安全性和经济性要求,实现满额消纳清洁能源,提出了基于背靠背柔性直流的配电网安全合环和潮流优化控制方法。分析了背靠背柔性直流的注入功率模型和控制方式,考虑配电网与主网最优运行的差异,建立了以售电企业综合供电成本最低为目标,以网络潮流、分布式能源出力和柔性直流功率平衡等为约束的配电网合环最优运行模型。基于修改的IEEE 33节点系统,多种运行方式下的仿真算例验证了背靠背柔性直流实现配电网安全合环、环网潮流经济分布和规模化分布式电源满额消纳等目标的可行性和有效性。     

基于容量边界与电压边界的潮流模型选择方法

在对配电网安全域(DSSR)、供电能力以及安全分析进行建模时,针对直流潮流模型选择缺乏量化依据问题,提出了基于容量边界与电压边界的潮流模型选择方法.首先,在DSSR交流潮流模型基础上,提出了容量边界和电压边界的概念.其次,基于馈线长度变化时二者的位置关系寻找临界长度,即容量约束或电压约束主导的分界点.若馈线长度小于主导分界点确定的临界长度,则容量约束更严格,可采用直流潮流模型;反之,电压约束更严格,应采用交流潮流模型.最后,针对中国城市、城镇和乡村配电网,计算得到不同导线型号、功率因数和调压措施的临界长度参考值.同时给出了导则中5类供电区域的潮流模型选择建议.     

基于盲数模型的含分布式电源配电网供电能力评估

分布式电源(DG)的接入使配电网供电能力的评估工作变得更加复杂。文中主要研究DG并网后对配电网供电能力的影响,通过判断矩阵法建立电网中不确定因数的盲数模型,提出了基于盲数理论的供电能力评估指标,并结合重复潮流法用以评估含DG的配电网供电能力。最后,算例对比分析验证了该方法的可行性和必要性。     

柔性配电网间歇性分布式发电消纳能力分析

文中从源-网-荷的匹配性角度分析柔性配电网(FDN)对间歇性分布式电源(DG)的消纳作用。首先,提出了DG与负荷匹配度的概念,可以衡量二者的功率平衡程度。为了更好地解释消纳结果,将消纳率分为源-荷匹配消纳率和源-网-荷匹配消纳率,前者忽略了网络约束。其次,提出了由匹配度计算源-荷匹配消纳率的方法,给出了基于直流的时序生产模拟模型,以及电压校验和结果修正方法计算源-网-荷匹配消纳率。最后,根据DG与负荷的匹配关系设计了3个典型场景,对比分析了FDN和传统刚性配电网(RDN)的消纳率,得到FDN的消纳机理及运行和规划的建议。     

含分布式电源的直流配电网供电能力评估

针对分布式电源(DG)输出功率随机性的特点,提出概率函数圆的抽样方法改进了传统的蒙特卡洛抽样,构建了DG概率模型。提出了直流配电网供电能力评估指标以及多目标评估函数,基于德尔菲法利用判断矩阵对指标进行定性和定量分析,最终采用改进遗传算法进行最优化求解。算例中针对辐射型、环形、网格状结构的直流配电网在DG渗透率不同的条件下进行计算及比较分析,验证了该方法的可行性,对未来的直流配电网供电能力研究提供参考。     

面向最大供电能力提升的配电网优化规划方法

为了充分提高配电网的效率,研究基于最大供电能力的配电网线路优化规划。首先,结合当前的负荷分布和负荷预测,采用重复潮流法计算最大供电能力;其次,通过分析限制配电网供电能力提升的主要因素,提出了优化规划手段,并以此建立了多目标优化规划模型,采用非支配排序遗传算法进行求解;最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性。该方法通过改善配电网中负荷的分布来提高配电网的供电能力,达到了以较小成本消纳新增负荷的目的。     

网源协调驱动下考虑网络转供能力的配电系统多目标双层近期规划

提高供电能力和对分布式电源(DG)的接纳是未来环网状配电网扩展规划的新目标。为此,通过引入安全距离这一配电网N-1安全评价指标,提出了一种考虑N-1安全和DG与网架协调的配电网多目标双层优化规划模型。该模型以改造线路、新增负荷接入位置和DG安装位置及容量为决策变量,计及了系统故障负荷的转供和不可控DG出力及负荷波动带来的不确定性。根据模型的特点,利用多场景技术将随机性问题转化为确定性问题,并采用正态边界交点和动态小生境差分进化算法组成的混合策略对模型加以求解。通过算例对比分析了是否考虑N-1安全和网源协调对规划结果的影响,仿真结果表明,所提规划模型能够在提高DG渗透率的同时,挖掘配电网的供电潜力和推迟线路改造;所得规划方案实现了配电网经济效益和安全水平的综合优化,更适用于负荷增长平缓和占地通道资源紧张的城市建成区配电网近期扩展规划。     

基于连续潮流模型的直流配电网负荷裕度分析

直流配电网由于能灵活接纳分布式电源和直流负荷,是未来智能配电网的发展趋势。随着直流配电网中负荷需求的不断增加,系统会由于静态电压失稳而崩溃。因此,研究直流配电网的负荷裕度对保障系统安全可靠运行至关重要。该文首先建立直流配电网的潮流模型,并将含双有源桥DC-DC变换器的潮流模型嵌入到直流配电网潮流模型中,提出了基于连续潮流法的直流配电网负荷裕度计算方法。通过两类典型的拓扑结构的直流配电网仿真,结果表明直流配电网在减小网络损耗和提高供电能力方面明显优于交流配电网,而且DC-DC变换器变比增加有助于负荷裕度提升。     

考虑分布式电源随机性的配电网最大供电能力

随着分布式电源（distributed generation, DG）越来越广泛地应用,逐渐接入到配电网中,对配电网影响举足轻重,而目前配电网最大供电能力（load supplying capability, LSC）的计算方法均未计及DG接入带来的随机性影响。针对这一问题,首先建立LSC求解模型,在蒙特卡罗模拟的概率潮流计算中考虑DG随机性,利用改进的负荷倍数法和计及电压与支路功率约束的LSC逼近法来计算配电网最大供电能力;然后通过配电网IEEE-33算例验证该模型和算法的有效性,模拟多种情景下LSC的变化,仿真结果表明DG接入配电网可提升网络静态安全裕度,且DG随机性出力影响LSC的分布特征;最后分析制约LSC提升的薄弱环节,并建议在节点电压较低处增加调压装置或无功自动补偿装置。     

配电网供电能力计算研究

电力负荷的迅猛增长,对配电网的供电能力提出更高的要求。配电网供电能力的评估,主要依据配电网络基础数据和配电网运行数据,计算一些技术统计指标。这些指标可以分别从某些方面反映配电网的供电能力。文中以配电网最大负荷供应能力(DistributeLoadSupplyCapability,DLSC)为指标,研究配电网的供电能力;建立用线性规划方法求解的基于直流潮流的最大负荷供应能力计算模型。模型的原理是在不考虑配电网外来电源约束的条件下,各配电线路不过载时,计算配电网所能承受的最大负荷。配电网最大负荷供应能力指标,丰富了配电网供电能力研究的内容,可以有效指导配电网的设计规划、制定运行计划。文末的实例证明了研究的有效性。     

考虑冗余电量和时序性的分布式电源的选址定容

配电网中接入分布式电源(distributed generation,DG)的核心问题是提高负荷对DG出力的消纳能力,因此文中提出了DG冗余电量的概念。通过建立经典时序场景模拟DG全年出力的情况,并以分布式电源安装费用、网络损耗、以及冗余电量为目标函数;采用蒙特卡洛方法计算随机潮流并得到期望网损;使用遗传算法对模型进行求解。计算结果在满足负荷能消纳DG最大出力的基础上,尽可能地降低DG容量,提高其渗透率从而降低经济成本,验证了模型的合理性。     

基于灵敏度分析的配电网供电能力评估方法

配电网供电能力是评估配电系统运行状态的一项重要指标,反映当前配电网的供电裕度。传统最大负荷倍数评估方法中,负荷增长比例全局一致,采用重复潮流算法会在某约束作用时终止运算,受到重载设备的较大局限,无法反映配网真实的供电能力。依据上述问题提出基于设备潮流、节点电压对负荷增长敏感度的负荷增长模式与相应的改进重复潮流算法,以准确计算其供电能力。前者利用灵敏度分析结果减小增负荷对重载设备潮流及节点电压偏移的影响,后者提供遭遇约束作用时的解决方案。算例表明文章提出的负荷增长模式与改进算法具有更精准的评估能力,对于配电网调度运行与改造建设具有重要的参考价值。     

一种有源配电网分布式光伏消纳能力评估方法

受太阳光照变化的影响,分布式光伏电源存在间歇性和波动性的问题,其接入有源配电网后给配电网稳定运行带来了一系列不利影响,因此研究有源配电网的光伏消纳能力问题对维持有源配电网安全运行至关重要。通过对分布式光伏电源接入电网对有源配电网电压偏差和系统网损的影响进行研究,设置的2个目标函数分别是分布式光伏电源接入功率最大量和系统网损,以电压偏差作为约束条件,建立关于IEEE33节点的有源配电网分布式光伏消纳能力评估模型,用于评估有源配电网的光伏消纳能力。根据评估结果,提出动态自适应粒子群算法,对有源配电网进行求解,并且与传统的粒子群算法进行比较,结果表明,该算法求解结果更加精确,误差较小。     

基于时序模型的含孤岛运行配电网供电能力评估

合理的孤岛划分对于优选负荷转移方案,进而保证持续供电能力有着重要影响,因此从供电能力角度评价孤岛划分方案十分必要。文中计及分布式电源(DG)与负荷时序特性,提出含孤岛运行的配电网供电能力评估指标体系。针对微网运行方式不同,将评估体系分为含微网的配电主网和孤岛运行微网两部分,选择、设计差异化指标,新增"供电能力合格率"与"供电峰谷差下降率"两项指标,用于分析影响供电能力的DG配置、负荷特性等因素。在多种场景下,对修改后的PGE69节点系统进行供电能力评估,分析对比表明该指标体系能全面、有效地从供电能力角度实现对孤岛划分方案的评估。     

配电网中DG的接入对馈线供电能力的影响分析

本研究基于间歇性电源置信容量理论对DG并网后配电网络中馈线的供电能力进行综合评估,包括负荷水平、DG出力与负荷曲线的匹配度、DG的接入位置及容量三个主要方面对馈线供电能力的影响,通过算例仿真分析,提出相关可行建议。     

分布式电源接入对配网过电流保护的影响

分布式发电接入中低压配电网使传统配网成为有源配网,对继电保护提出了新的挑战。本文围绕有源配网继电保护问题展开研究,分析了有源配电网故障电流的特征以及DG接入对传统保护和安全自动装置运行的影响,并结合国内外主要的标准和技术规程,综述了当前主要的解决方案。最后以典型的辐射状配电网为算例,利用ETAP软件建立仿真模型,研究双馈风机接入配电网后潮流和短路电流的变化以及反时限保护的动作情况。结果表明,高渗透DG接入后,潮流双向流动,短路电流变化复杂,反时限保护较难满足要求,有必要利用微网技术,构建更为完善和智能的有源配网保护体系。     

面向供电能力提升的配电网储能功率动态优化

储能功率的可控性为含有随机波动电源的配电网供电能力提升提供了新的解决方法。考虑了分布式电源的波动性和间歇性,针对含DG的配电网供电能力,采用模糊机会目标理论。以潮流分布、储能电站运行参数和电量作为约束条件,建立了储能功率优化模型,提出了多级多目标的储能功率的动态优化方法,并对储能功率进行综合优化,以提升配电网的供电能力。算例验证了所提方法的有效性和客观性。