基于供电能力分析的高压配电线路容量优化方法

为合理选择高压配电线路载流量以实现高压配电网精细化规划和集约型建设,提出一种基于供电能力分析的高压配电线路容量优化方法。首先定义供电路径矩阵和运行/转供方式向量来描述高压配电网网架信息;然后基于配电网供电能力分析,以使配电网供电能力达到极限的最小高压配电线路容量需求为目标,通过配电网高压网架正常运行分析、高压配电线路N?1校验分析以及高压网架运行/转供方式和转供方式的合环情况分析建立约束,最终形成数学模型;最后提出一种改进的遗传算法对模型进行求解。通过某城区电网实例计算证明了算法的有效性和实用性。     

城市配电网供电能力计算方法研究

配电网供电能力计算对电网精细化评估和优化规划具有重要价值。在考虑配电网络负荷转移通畅和设备容量约束等条件下,研究了变电站配置、配电网网架结构和运行状态等对供电能力大小的影响,采用联络关系矩阵提出了一种新的配电网供电能力计算方法,将配电网供电能力归结为变电站站内供电能力与网络负荷转移能力。算例分析表明,该方法计算结果更符合实际电网运行情况,抓住了供电能力产生的根源,能客观地反映配电网供电瓶颈和联络薄弱点,可为配电网络结构优化提供指导以便充分挖掘电网供电能力。     

配电网结构优化及其在当地智能配电网中的应用

结合智能电网中的实际运行情况,总结并分析了智能电网的接线方法,并参照优化配电网等相关要求,进一步完善了该地区配电网一次网架和设备的规划目标。大量的实践表明,采用这种智能配电网结构的优化方法,对该地区的智能配电网改造工作有极大的帮助,线损降低,供电恢复时间明显缩短,停电范围缩小,最后生成了一个以"三遥"为主的配电自动化模式。     

配电一次网架与信息系统协同规划

智能电网已成为当今电网的发展趋势。作为支撑智能电网的重要组成部分,信息系统与配电一次网架系统相互耦合、密不可分,对电网规划和运行的影响日益突出,传统的配电网规划方法较少考虑信息系统与配电一次网架系统间的相互影响,已无法适应智能电网发展背景下的精细化规划的需求。该文探讨了配电网架规划、配电通信网规划、配电自动化规划三者之间的协调关系和协调指标,初步提出了三者协同规划的思路框架并具体探讨了各规划子问题的规划模型、指标和方法。研究结论可为未来主动配电网的一次电网架构、二次自动化系统与智能决策支持系统的三位一体协同规划提供思路。     

配电系统实际运行的剩余供电能力计算方法

现有配电系统最大供电能力模型(TSC)充分研究了配电网的供电能力,适用于规划未来配电系统和评估已有配电系统,本文改进了已有的TSC模型,得到了一种更适合指导智能配电系统运行的剩余供电能力计算方法。首先,简要介绍了配电网的TSC模型及相关定义;其次,提出了剩余供电能力的概念,改进已有TSC模型得到了剩余供电能力数学模型,并给出求解方法;再次,介绍了剩余供电能力的特点,表明剩余供电能力更适合指导配电系统运行;最后,结合算例说明本文模型的实用性和正确性。本文工作定义了一种配电系统剩余供电能力并给出了计算方法,完善了配电网供电能力的理论体系,其更适合指导电网运行,有利于高效利用配电网的供电潜力、提高资产利用率。     

城市配电网接方式探讨

不同的城市电网，负荷密度，配电变电站保护方式，配电网的接地方式等是不同的，因此配电网的接线方式应因地制宜，各具特点。目前正在进行的城市电网建设改造工程和即将实施的配电系统自动化建设工程都要求对配电网的接线方式进行规划设计，结合济南城市中心区10kV配电网的现状，特点，重点论述了实现配电系统自动化需要规划建设什么样的一次网架，提出了配电网的接线方式，优化配电线路结构，合理分段，合理选择线路分段开关，从而实现配电线路的灵活联络，提高线路供电可靠性和配电网运行管理水平。     

城市配电网接线方式探讨

不同的城市电网 ,负荷密度、配电变电站的保护方式、配电网的接地方式等是不同的 ,因此配电网的接线方式应因地制宜、各具特点。目前正在进行的城市电网建设改造工程和即将实施的配电系统自动化建设工程都要求对配电网的接线方式进行规划设计。结合济南城市中心区 10kV配电网的现状、特点 ,重点论述了实现配电系统自动化需要规划建设什么样的一次网架 ,提出了配电网的接线方式 ,优化配电线路结构 ,合理分段 ,合理选择线路分段开关 ,从而实现配电线路的灵活联络 ,提高线路供电可靠性和配电网运行管理水平。     

计算机辅助决策系统在电网规划中的应用

针对镇江地区的发展特点 ,应用先进的《城市电网规划计算机辅助决策系统》软件 ,采用规划策略和优化模型 ,在科学合理的负荷及负荷分布预测基础上 ,对城市高压网架结构、中压配电网网架结构、变电站布点及供电范围进行全面优化 ,并完成可靠性定量分析和经济性分析 ,给出高水平的规划成果。通过电网优化规划 ,可极大提高电力企业投资效益 ,降低电网的网络损耗 ,提高供电可靠性 ,全面提高电网的运行管理水平。     

配电网网架结构与配电自动化终端协同规划方法

针对现有配电网规划方法中未能充分考虑到泛在电力物联场景下一二次协同支撑供电可靠性的问题,提出了一种配电网网架结构与配电自动化终端协同规划方法。首先,提出配电网一二次协同规划的交替优化框架,构建了网架规划层与自动化终端配置层的优化数学模型;其次,针对规划配置模型中可靠性求解问题,结合配电自动化终端类型与通信方式,提出考虑一二次协同的配电网可靠性评估方法;再次,提出了基于遗传算法和整数粒子群算法的双层模型求解方法,其中在网架规划环节提出了基于"避圈法"思想的初始网架高效生成方法及相应的遗传编码方法;最后利用某60节点城市配电网作为算例验证了所提方法的有效性与合理性。     

基于最大供电能力的中压电缆网络优化

城市配电网络结构优化对配电网供电能力和设备利用率具有重要的影响。基于"N-1"安全准则,对配电网负荷转供能力进行研究,提出了一种配电网供电能力的计算方法。定义了区域配电网最大供电能力,以配电网络年综合投资成本最小为目标函数,以最大供电能力、变电容量释放和变电站间联络等为约束,建立了开关站供电模式的中压电缆网络优化规划模型,采用数学软件包进行求解。算例验证了算法和模型的有效性,与常规配电网优化规划结果相比,供电能力和经济效益得到了明显的改善。     

计及分布式电源转供能力的配电网供电能力计算

随着分布式电源的广泛接入,其对配电网供电能力的影响日趋重要,而目前配电网供电能力计算模型中尚未计及变电站低压母线上分布式电源的转供能力。为精确分析分布式电源转供能力对配电网供电能力的影响,首先根据分布式电源特性建立计及分布式电源转供能力的配电网最大供电能力计算模型;然后针对模型中遇到的最优化求解问题,引入基于配电系统联络特征的解析化求解方法,提出基于馈线联络的网络拓扑简化思想;最后通过具体电网算例验证该模型和算法的正确性,并对结果进行校验分析,结果表明分布式电源接入可提升区域最大供电能力,加强配电系统应对N1故障的能力。     

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。     

实现最大供电能力的配电网馈线与主变压器容量匹配

提出了一种新的配电网规划中馈线与变电站主变压器容量的匹配方法。首先,定义了达到最大供电能力下的馈线平均负载率和主变压器平均负载率两个指标,再分析其随馈线容量与主变压器容量比值的变化规律,发现两个指标无法同时达到最大。然后,根据馈线与变电站的建设成本差异,确定馈线与主变压器容量的最优配比,在该配比下单位供电能力的电网建设总投资最小。最后,分析得到多个算例的不同情况的馈线与主变压器容量的最优配比,该值随着馈线相对变电站造价比值的增加而减小;并随着馈线联络均衡度的增加而增加。在现有城网造价水平下建议配比取1.0~1.6,明显低于传统配电网以及规划经验值约1.5~2.0的区间。     

提高配电网可恢复供电能力的算法

提出了故障处理和设备检修时配电网可恢复供电能力（简称可恢复能力）的概念。将负荷转移算法应用到可恢复能力的分析中，提出了最大停电功率和最大停电用户数两个可恢复性指标，并通过拓扑搜索统计该指标。这些可恢复性指标既可以用于衡量馈线的运行状态和可恢复供电能力的高低，也可以用于作为评价负荷转移、倒闸操作、恢复供电方案优劣的依据，还可以作为环网柜优化配置决策的依据。利用馈线关联图分析了配电网可恢复供电能力的提高，并给出了提高可恢复供电能力的网络结构变化原则。     

柔性配电网的最大供电能力模型

提出了柔性配电网(FDN)的最大供电能力(TSC)模型与计算方法。首先,提出了FDN的概念,FDN利用电力电子开关构成的柔性开闭站(FSS)将多回馈线联络组网,采用能灵活控制潮流的柔性闭环运行方式。其次,提出了FDN的TSC模型与求解方法,模型计及了FSS对负荷的柔性转带策略。最后,搭建典型组网形态下不同情况的FDN验证所述方法。与传统配电网TSC对比发现:FDN的TSC总量既有提升的情况也有不变的情况,文中分析了原因。从TSC角度看,FDN的优势在于:1TSC在FDN实际运行中更易实现,达到TSC时FDN允许馈线上负荷任意分布,而传统配电网只有在负荷满足特定分布时才能达到TSC;2达到同等TSC时,FDN的组网结构更简单。所述方法已应用于国内外首个多端柔性闭环中压配电网示范工程的方案论证。     

基于多时段IL用户优化调度的配电网TSC均衡提升策略

可中断负荷的管理作为配电网的一种调度手段,研究其对配电网供电能力的影响具有重要意义。目前研究仅涉及在加入用户分级后配电网的供电能力是否有所提升以及能够提升多少,尚不能有效地管理利用负荷以及实现可中断负荷在提升供电能力方面的电力资源的有效分配。以单位时段配电网供电能力值为优化变量,以计及可中断负荷后配电网TSC的曲线形状与日负荷曲线形状相似度最高和配电网各时段的供电能力最大为优化目标,建立可中断用户调度优化模型。针对模型采用遗传算法求得Pareto最优解集,并采用基于DM层次分析法进行决策,选出最满意的调度方案。通过算例验证了所提模型和算法的有效性。     

An Optimal N-1 Secure Operation Mode for Medium-voltage Loop Distribution Networks Considering Load Supply Capability and Security Distance

With many uncertainties, such as intermittent distributed generations and time-varying loads, penetrated into distribution networks, the load supply capability operating point has not been sufficient to guide power system operation for no security margin guarantee. To address this fundamental problem, an optimal operation model for interconnected distribution networks is proposed in this paper with the consideration of both security and efficiency of systems. The uncertainty, a feeder or substation transformer N-1 contingency, is taken into account and conductor thermal constraints after feeder or transformer failure are also incorporated into the formulated multi-objective model. The nonlinear optimization model is solved by a hybrid algorithm combining normal boundary intersection and sequential quadratic programming. The optimal load distribution solution on feeders and transformers can be obtained, which provides a trade-off between two defined indices, load supply capability adequacy and variation coefficient of security distance. Compared with conventional distribution loadability, case studies carried out on a test distribution network and a real urban distribution system in China demonstrate the effectiveness of the proposed model and solving method. The N-1 security margin is verified when increasing load demand.     

实现配电环网可靠自动转供电功能的关键策略

配网馈线自动化是提高供电可靠性的有效措施,是智能电网建设的重要一环。对目前普遍应用的就地型馈线自动化装置自动转供电的策略进行分析、研究,指出该动作策略设计上的不足及可能给电力系统及运行管理带来的危险,并以中山供电局作为典型案例,提出了对联络开关FA装置进行技术改造等以实现可靠的配电环网自动转供电目标的解决方案,为配网馈线自动化的深层应用及开发提供参考。     

配电网电源侧故障下大范围负荷转移优化策略及实现方法

配电网电源侧故障下大范围负荷转移优化策略及实现方法是馈线自动化的延伸,对提高配电网供电可靠性具有重要意义。首先定义了母线失压类型,进而把大范围停电问题分解为不同类型的母线失压问题。然后提出了不同类型母线失压的大范围负荷安全转移优化策略,再把母线失压的大范围负荷转移问题转化成了等效馈线故障恢复问题和站内负荷转移问题。最后提出了大范围负荷安全转移方案生成方法,给出了各个模块的实现框图。该研究为配电网电源侧故障大范围负荷转移走向实用化提供方法和技术支撑。