考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法

我国配电网络一般采用"闭环设计、开环运行"的供电方式。但在配电网实际运行中,配电网中的联络开关或分段开关有时需要闭合形成弱环网,因此需要考虑弱环网潮流问题,提出了一种基于前推回代法的辐射状潮流计算方法,利用叠加原理处理环网回路,使弱环配电网等效为辐射型网络以及端口补偿电路。随着分布式电源DG(distributed generation)的大量加入,在潮流计算中也要予以考虑。研究了不同类型分布式电源在潮流计算中的处理方法。最终给出了含分布式电源的弱环配电网潮流计算方法,并用IEEE 33节点算例对算法进行了验证。     

基于混合算法的含分布式电源配电网重构研究

随着新能源技术在配电网领域的发展,分布式电源（distributed generation,DG）接入配电网的研究成为热门。与传统配电网相比,含DG的配电网会出现弱环网和非PQ节点,而传统潮流计算方法只能解决PQ节点和辐射状网络。为解决配电网接入DG后重构的问题,采用叠加定理解决开关倒换过程中产生的弱环网,同时改进前推回代潮流计算方法,使得接入DG的节点可以正常参与潮流计算。同时结合纵横交叉算法（crisscross optimization,CSO）和粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）的优势,提出混合算法（crisscross particle swarm optimization, CPSO）优化含分布式电源的配电网重构问题。仿真部分是以典型的IEEE 33节点配电网为例,在考虑DG接入方式为PI节点、PV节点和PQ（V）节点的情况下进行仿真,结果证明了配电网合理的接入DG后,可以起到降低网损和提高电压质量的作用。     

考虑季节特性及节点电压偏移的储能系统优化配置

考虑到可再生能源渗透率的增加以及储能装置的接入,研究了含可再生能源配电网的储能优化问题。选用蓄电池作为储能装置,建立了数学模型,并对含风电和光伏的配电系统进行储能优化配置,以系统的经济性和稳定性为优化目标,分别建立了单目标和多目标优化模型。采用改进粒子群优化算法,选择储能容量、储能功率和储能位置作为控制变量进行优化计算。最后结合不同季节风电、光伏和负荷的波动数据,选取含分布式电源的IEEE 33节点配电网系统,对其进行潮流计算及储能优化配置,由此验证了本文配置方法的有效性。     

基于广义注入电流节点模型的配电网潮流计算

通过引入广义注入电流节点模型,提出了一种改进的可兼顾分布式电源场景和弱环网场景的配电网潮流算法。首先,基于现有理论将各类分布式电源的注入功率和弱环网断点所在支路的交换功率变换为广义注入电流,从而实现将含分布式电源和弱环网的复杂配电网转换为常规的辐射状配电网;然后,分析了各类注入电流在每次迭代计算时的求解方法;进一步,设计了二维辐射状配电网模型的动态存储结构及改进的前推回代法;最后,利用VC++编程语言和MS SQL SERVER数据库研制了相应的配电网潮流计算系统并以此系统进行了算例研究。算例结果表明：相对于现有算法,所改进的配电网潮流算法在计算速度上有一定的提高, 同时也更容易实现。     

分布式电源对弱环配电网电压分布影响分析

由于传统前推回代法无法处理含弱环网的配电系统,基于叠加原理的改进型前推回代法对含分布式电源的弱环配电网进行潮流计算。以IEEE33节点配电系统为算例,研究分析接入分布式电源对辐射状配电网和弱环配电网电压分布的不同影响,并总结了分布式电源接入位置,出力大小对弱环配电网电压支撑的程度。     

含分布式电源的弱环配电网三相潮流计算

配电系统中引入分布式电源形成分布式发电系统后,引起有功功率和无功功率的数量和方向的改变。分布式电源不能简单处理为PQ节点,传统的配网潮流算法已不适用。在基于常见分布式电源运行方式和控制特点的基础上,建立各种分布式电源在潮流计算中的节点模型,考虑配电网三相参数不平衡和环网问题,提出适用于含多种分布式电源的弱环配电网的前推回推三相潮流算法。     

含分布式电源的弱环配电网络潮流计算

分布式电源的接入对配电网络安全运行产生很大影响,提出一种能处理各种分布式电源和弱环网的配电网改进潮流计算方法。该方法利用配电系统弱环网特点,采用前推回代法和回路电流法求解弱环配电网潮流。在基于几种常见分布式电源运行方式和控制特点基础上,建立各种分布式电源在潮流计算中的节点模型。在处理PV节点类型分布式电源时,运用基于灵敏度阻抗矩阵的无功补偿量计算方法。采用该方法在33节点配电系统中进行仿真计算,仿真结果表明该方法是可行的和有效的。     

含分布式电源的弱环配电网络潮流计算

分布式电源的接入对配电网络安全运行产生很大影响,提出一种能处理各种分布式电源和弱环网的配电网改进潮流计算方法.该方法利用配电系统弱环网特点,采用前推回代法和回路电流法求解弱环配电网潮流.在基于几种常见分布式电源运行方式和控制特点基础上,建立各种分布式电源在潮流计算中的节点模型.在处理PV节点类型分布式电源时,运用基于灵敏度阻抗矩阵的无功补偿量计算方法.采用该方法在33节点配电系统中进行仿真计算,仿真结果表明该方法是可行的和有效的.     

含有分布式电源配电网重构的研究现状及发展趋势

简要分析了分布式电源接入对配电网重构的影响,着重从含分布式电源的潮流计算模型、配电网重构的数学模型以及含分布式电源的重构算法三个方面阐述了该重构的研究现状,提出了现阶段研究的不足,展望了未来的发展方向。     

计及分布式电源的配电网前推回代潮流计算

结合前推回代法的特点,分析研究了各种类型分布式电源在前推回代潮流计算中的数学模型。针对前推回代法对PV节点和环网失效的问题,提出了依据节点电阻矩阵、节点电抗矩阵及电压偏差对P、V恒定型分布式电源和环网断点功率修正方法,设计了适合于分布式电源和环网的灵活节点编号方法,给出了改进前推回代潮流算法的执行过程。通过20节点系统和IEEE90节点系统的仿真,对所提出算法的适应性、计算速度、收敛性等进行了分析,结果表明本文提出模型和方法能够快速、方便求解含多电源多类型的配电网潮流。     

离散学习优化算法在含分布式电源的配网重构中的应用

灵活的网架重构作为主动配电网的重要特征,利于高效消纳分布式能源。传统的数学规划方法难以求解非凸的含分布式电源的配电网重构问题。为此,提出了一种离散学习优化算法(DLOA),并将其应用于有源配电网重构问题。所提方法主要包括三个模块:学习优化算法、离散策略以及拓扑结构分析技术。其中,学习优化算法作为程序优化的核心,离散策略用于确定配电网线路的开闭状态,拓扑结构分析技术则用于分析配电网的网架结构。通过33节点测试系统验证离散学习优化算法的有效性,算例分析表明,所提方法能够有效求解高度非凸的含分布式电源的配电网重构问题。     

基于网损灵敏度方差的配电网分布式储能位置与容量优化配置方法

针对典型日负荷曲线,提出基于网损灵敏度方差的配电网分布式储能位置和容量优化配置方法。该方法考虑了分布式储能的充放电运行状态,基于网损灵敏度方差确定配电网中各节点接入分布式储能的优先顺序。以配电网网损和节点电压波动为目标函数,运用改进的粒子群算法对分布式储能的充放电功率进行优化,并确定分布式储能的最优配置容量。仿真结果表明,采用该方法确定分布式储能在配电网中的位置和容量可最大化实现功率就地平衡、降低配电网网损和降低配电网节点电压波动,实现分布式储能在配电网中的优化配置。     

基于改进双层聚类多目标优化的配电网动态重构

随着配电网的高速发展,电力用户对供电可靠性的要求越来越高。针对现有配电网动态重构中开关次数难以约束,系统节点功率变化对配电网潮流分布的影响以及单一聚类算法负荷识别不足的问题,提出基于形态与幅值的双层聚类。外层以皮尔逊为相似度量进行形态相似聚类,内层以欧氏距离为相似度量进行幅值相近聚类。建立减小网损、提高电压稳定性、均衡馈线负荷、减少开关操作次数的多目标优化数学模型,采用改进粒子群算法完成配电网多目标动态重构。仿真结果表明,较静态重构开关操作次数降低了54.76%,减小电能15 575.4 kW·h,降低了39.28%,较重构前电压偏移指数降低49.1%,负荷均衡度改善41.9%。该研究所提改进的双层负荷聚类相比FCM聚类,准确度提高了11%,聚类效果更加接近原始数据。该动态重构方案可提高配电网运行的可靠性。     

考虑合环调电约束的配电网快速重构方法

为解决10 kV配电网合环调电过程针对合解环开关最优选择问题,提出了以网络损耗为目标,以合解环网络的线路功率限值、电压限值和保护限值为约束条件进行网络重构的方法。该方法采用快速改进遗传算法按开关状态进行二进制染色体编码,利用合环后网络的计算结果,构建针对基因染色体品质编码库,以校核下一代基因染色体编码,加速了算法过程。同时利用分布系数法计算解环后网络的潮流状态,避免了再次潮流计算。测试算例验证了算法的有效性,为合环调电安全实施提供了保证。     

基于改进教与学优化算法的配电网重构

正常运行工况下的配电网重构能降低配电网损耗。近年来新兴的教与学算法具有自有参数少、简单易懂、收敛迅速等优点,十分适合多目标、多约束的配电网重构优化问题求解。以网损最小和开关操作次数为目标,并考虑运行经济成本,将教与学算法引入到配电网优化重构中,对基本教与学算法中的教学因子进行了自适应改进,给出了算法的编码策略、迭代过程中“学生”信息的修改原则。PG&E 69节点系统以及一个实际城区配电网的优化重构仿真结果表明所提改进算法的有效性。     

智能变电站负荷自动分配技术

研究智能变电站负荷自动分配技术的主要措施、提出发展方案,对支撑智能电网发展具有重要意义。基于配电网无功优化和网络重构,建立了智能变电站负荷自动分配数学模型,选取基于导向搜索法的无功优化算法和基于虚拟流法的网络重构算法,实现了以有功网损最小为目标的负荷自动分配。充分考虑分布式电源接入后配电网结构和运行方式发生的变化,基于出力特性,采用场景分析法建立模型,优化智能变电站负荷自动分配算法,实现了根据分布式电源出力调整负荷分配量的智能变电站负荷分配系统方案。验证表明,该方案能够保证无功补偿装置正确投入退出、分段开关和联络开关正确开合,线路有功损耗下降,有效提高了电网分析和控制功能的速度和可靠性。     

含电动汽车和分布式电源的主动配电网动态重构

分布式电源和大量电动汽车充电功率的间歇性和随机性使配电网重构面临新的挑战。在此背景下,提出了一种基于区间数方法的含电动汽车和分布式电源的动态重构策略。文中引入区间数以描述分布式电源出力和电动汽车充电负荷的不确定性,以区间数描述最小化网损为目标函数,提出依据动态降损参数的动态时段划分,建立配电网动态重构的数学模型,在利用KrawczykMoore区间迭代法对潮流方程进行求解的同时引入仿射乘除运算代替区间乘除运算,改善了区间运算过于保守的问题。最后,结合邻域搜索以及克隆选择算法提出了求解上述模型的优化方法,以实现考虑多种不确定因素下主动配电网动态重构。算例分析证明所提方法相较于传统人工智能算法具有优越性。     

配电网络重构的优化可信度度量的区间方法

提出了一种以能量损耗减小的可信度度量值最大化作为目标函数的配电网络重构区间算法。考虑每时段上负荷的不确定性,采用区间潮流算法,按照区间化的日负荷曲线得到一日之内系统能量损耗的变化区间,然后根据能量损耗减小的可信度度量值来决定一日的网络最优结构。该方法可用于实现以星期或月为周期的配电网络重构。33母线和69母线测试系统的计算实例表明了算法的应用价值。     

基于改进萤火虫算法的含DG配电网重构方法

为了更好地解决含DG的配电网重构问题,建立了以系统损耗、负荷均衡、电压偏差为目标的重构模型,并利用改进萤火虫算法进行寻优计算。针对传统萤火虫算法中存在的早熟收敛、过度依赖控制参数等缺陷,引入了惯性权重,利用混沌理论对算法参数进行调整,使算法兼顾全局搜索与局部搜索能力的均衡。同时将精英保留策略融入到萤火虫算法当中,加快了算法收敛的速度。为了减少网络重构中出现的大量不可行解,对网络拓扑进行了简化操作,缩短了编码维数,提高了寻优效率。最后通过算例分析,验证了该算法的有效性与实用性。     

交直流配电网接纳分布式电源的实时仿真研究

含多种分布式电源的交直流混合配电网是未来智能配电网的架构特点。首先,建立了含两个区域的交直流混合配电基本架构,并根据各种分布式电源的容量和发电特性,将光伏电源、直驱风机、双馈风机和储能装置接入配电网的合适区域。然后,详细分析了交直流接口换流器的数学模型及其几种典型控制策略。最后,利用变流器控制方式和运行策略的多样性,对上述交直流混合配电网进行了均衡馈线出力、不间断供电和能量调度实时仿真实验。仿真结果验证了该配电网系统架构在接纳多种分布式电源方面的技术优势。