基于风险评估的配电网检修决策优化

提出一种基于风险评估的配电网检修决策优化模型,有效地融合不同的检修方式,并综合考虑设备状态及其发展、各类检修的作用、电网的运行方式等因素。模型计及电网检修风险和电网故障风险,以电网运行风险最小为优化目标,以电网安全约束、检修关系约束和检修资源约束等为约束条件,并采用粒子群优化算法进行求解。RBTS-BUS2系统仿真结果验证了所提模型的合理性和有效性。     

基于设备状态评价和电网损失风险的配电网检修计划优化模型

为解决配网检修计划制定重视网架结构和负荷而忽视设备差异及实时状态的问题,提出了一种基于设备状态评价和电网损失风险计算的配电网检修计划优化模型。建立了设备健康指数与未来所分析时间内失效率矩阵的计算方法,并给出了关键参数。基于动态变化失效率和配电网网架拓扑,采用最小路法计算获得了正常运行及检修情况下整个配电网负荷点失效率和负荷点故障时间。建立了考虑正常及检修情况下配网缺供电量、负荷点重要性、设备价值及故障维修成本的故障电网、故障设备损失风险模型、检修电网损失风险模型和检修设备损失风险模型。结果表明:论文所提出的优化模型综合考虑上述风险模型的计算风险决策值,实现了检修计划的优化;同时,利用动态变化失效率代替传统检修计划制定过程中的历史平均失效率,克服了传统状态评价检修方案制定过程中未计及配电设备检修而导致网架结构薄弱所引发的配网缺供电损失风险。利用该模型对南京某配电网实际案例开展的计算获得了配网风险决策值,计算结果表明:设备多、负荷大、检修时间晚等单一风险因素不一定决定了配电网的风险值,该模型确定的检修方案整体费用低于其他方案,满足实际工程的需要。研究结果证明了基于设备状态评价的配电网检修计划优化的可行性,所提方法同样适用于更高电压等级网络的检修计划优化。     

考虑运行方式的分布式电源多目标优化配置

配电网运行方式不同,分布式电源多目标优化的侧重点也不同。提出了一种考虑运行方式的分布式电源多目标优化配置模型,该模型从系统风险性和经济性两方面综合评价DG接入对配电网的影响,根据配电网运行状态的改变,通过改变改进Delphi法的指标权重值调整综合指标的组成。模型求解时,先对目标函数进行无量纲化处理,再采用混沌变异的粒子群算法得出DG最优配置方案。通过算例IEEE-33母线节点系统表明,提出的优化目标函数满足不同运行状态下的优化要求,能有效地改善系统的运行条件,提高系统运行的安全性和经济性。     

基于多源异构数据挖掘的配电网故障信息统计分析

针对目前城市配电网建设的现状,研发了基于多源异构数据环境的配网故障信息统计分析系统。该系统通过抓取调度自动化系统(OMS)、设备资产管理系统(PMS)和故障抢修系统(TCM)中的故障信息、设备运行数据、设备状态数据进行挖掘和智能处理,在广域专网上打通了跨专业、跨单位、跨区域的现实壁垒,实现了对上海市配网运行状态在不同季节、不同负荷、不同运行方式等条件下故障信息统计分析的目标。通过对上述配电网故障信息统计分析的结果,进而指导配网运维检修、技改规划、网架优化等配网提升工程。     

计及故障供电恢复策略的主动配电网电源规划

主动配电网的核心在于主动管理,在规划阶段综合考虑运行管理策略的影响,有利于提高主动配电网规划结果的适用性。为此,考虑到主动配电网具有分层分布管理的特性,采用故障下游静态分区划分孤岛运行以实现故障供电恢复。同时提出了基于蒙特卡洛模拟计算停电损失费用的方法,以衡量主动配电网是否具有故障供电恢复能力对其可靠性的影响。考虑正常与故障状态下的两种控制策略,提出一种主动配电网电源规划双层优化模型。上层以综合成本净现值最小为目标,其中包含了停电损失计算,下层模拟正常运行状态下全局优化控制获得最优潮流。经仿真实例验证,引入停电损失费用并且考虑供电故障恢复策略的规划模型能保证规划后主动配电网的可靠性,进而整体地提升了主动配电网规划方案的经济性,具有较强的实用性及可推广性。     

配电网环网接线方式综合最优选取

针对现有配电网环网接线方式选取的现状,提出了环网接线方式综合优选方法.通过环网接线方式和综合评价指标建模,结合广东某地区配电网规划进行算例分析,对2-1、3-1主备接线方式和3供1备方式3种环网接线方式在相同负荷量下的线路成本、运行损耗、故障停电损失3个评价指标进行考察并折合为费用作综合比较,给出了不同负荷密度下配电网...     

串联补偿装置在配电网的参数优化

近年来,串联补偿装置在配电网中有了更多的应用,需要研究串联补偿装置在配电网中的配置方案,满足配电网在多种状态下的运行需求。但是配电网的负荷是存在较大波动,电力企业希望能在串联补偿装置可以在配电网不同负荷状态下实现降损和改善线路低电压问题。为此,本文建立一种综合考虑配电网负荷运行状态的多目标优化模型,以线损率和电压偏离度为优化目标,进而通过NSGA Ⅱ算法获得帕累托前沿。再用逼近理想解排序法从帕累托解集中获得任意负载率下的优化结果,对于所有负载率下的优化结果进行配电网年度潮流计算,选取线损率最低的为最终的优化方案。最后在34节点配电网算例中对模型和算法进行验证和分析,并说明了计算结果的鲁棒性。     

含微网的配电网负荷转移方案可靠性评估指标体系研究

配电网在检修或是故障等N1状态下及时高效的负荷转移是保证持续供电能力的有效措施之一。凭经验获得的负荷转移方案可行性分析成为亟需解决的问题,可靠性评估就是非常重要的一方面。文中针对微网运行方式、运行特性及与配电网相互影响,提出了含微网的配电网负荷转移能力可靠性评估指标体系,根据微网运行方式把含微网的配电网看成由微网并网运行的配电网和孤岛运行微网两部分组成,在分别量化微网运行方式对可靠性评估指标影响的基础上,运用熵权模糊层次分析法从可靠性角度对含微网的配电网负荷转移能力综合评估。最后,对修改后的IEEE33节点系统不同负荷转移方案进行可靠性评估,结果验证了评估指标体系的有效性和可行性。     

考虑网络重构的配电网多目标运行方式优化

本文提出了一种基于分块思想的配电网重构方法,实现了配电网运行方式在经济性和可靠性上的双重优化。通过建立配电网综合信息数据库,利用拓扑分析得到备选方案,并提出了组合搜索算法筛选可行方案。利用量化的经济性和可靠性指标从多个角度对运行方式进行优化。对任意给定信息的配电网和优化目标,可以得到相应的优化方案和指标优化程度,也能对故障下的配电网进行故障重构。青浦实际算例验证了该算法的有效性和实用性。     

严重通信故障下主动配电系统分布式电源应急运行策略优化

高渗透率主动配电网对信息系统产生深度依赖,为降低通信故障下电网状态的状态波动,该文提出一种主动配电网分布式电源应急运行策略优化方法。首先,考虑通信故障对主动配电网运行状态影响的可能性和后果,提出基于结构修正的状态脆弱性的综合表征方法。以综合脆弱性最小为目标,建立通信故障下分布式电源与储能离线运行策略的优化模型,并基于自适应聚类算法典型场景集和改进智能单粒子算法进行模型求解。算例结果表明,通信故障下分布式能源采用离线上限受控下的注入策略,可以有效降低系统的运行脆弱性,为主动配电网的安全运行提供了新的思路。     

基于柔性分析的配电网重构方法

目前的配电网运行方式优化方法通常以经济性为目标,来寻求满足一定的安全可靠性约束的运行方式。这种方法实际上将配电网运行的经济性与安全可靠性割裂开来,从而具有一定的片面性。将柔性分析方法引入到配电网运行方式优化中,提出了对配电网运行的柔性程度进行评价的指标,将传统配电网运行方式优化模型的约束条件所构成的刚性边界进行柔性化处理,建立了基于柔性分析的配电网运行方式柔性综合优化模型,从而使所求得的运行方式能够达到兼顾经济性与安全可靠性情况下的综合最优,较大地提高了配电网运行的灵活性。     

面向配电网弹性提升的多时间尺度恢复策略协调优化框架

针对小概率、高损失极端灾害事件对配电网安全稳定运行的影响,提出了一种面向配电网弹性提升的多时间尺度恢复策略协调优化框架.首先,针对检修人员调度问题,建立考虑极端灾害下时间不确定性的故障修复模型.其次,在配电网三相不平衡运行条件下,构建结合分布式电源和联络开关进行网络重构的负荷恢复模型.然后,以故障元件修复状态作为耦合变量,基于上述2种不同时间尺度的模型构建协调优化框架,并建立两阶段鲁棒优化模型采用列约束生成方法进行迭代求解.最后,考虑检修人员时间不确定性、多种恢复策略关联性以及求解时间步长等因素构建不同场景,通过算例验证了所提模型及求解方法的有效性.     

基于动态优化马尔可夫链的线路继电保护装置状态预测方法

目前继电保护状态监测模型均利用静态故障概率进行装置失效率预测,未能计及设备老化与检修对失效率的动态影响,预测结果不可靠。对此,提出一种基于三参数威布尔分布动态优化的马尔可夫链状态预测方法。首先利用灰色-粒子群支持向量机算法求解更为精确的继电保护装置失效率函数,随后将其用于动态修正保护状态马尔可夫链中各运行状态之间的转移概率,最终实现对线路保护未来运行状态的推演。仿真结果证明,所求解的失效率函数相比传统方法求解的函数具有更高的计算精度,而动态优化马尔克夫链模型实现了设备老化与检修的动态量化处理。研究状态转移概率计算结果符合设备运行工况,可以有效预测设备规定投运年限内各时间点的运行状态。该方法对于保护检修策略的优化具有一定的指导意义。     

基于HSA-FNSA混合算法的配电网群故障恢复多目标优化决策

为快速获得系统故障后配电网群故障恢复优化方案,提出了一种基于启发式搜索-快速非支配排序混合算法（HSA-FNSA）的配电网群故障恢复多目标优化决策方法。首先,建立了配电网群故障前后的拓扑模型及故障类型的图论描述,并采用HSA算法获得故障恢复方案集;随后利用分层前推回代法求解配电网潮流以获得运行参数;进一步建立考虑配电网韧性、网损、电压不平衡量和开关操作次数的故障恢复多目标优化决策模型;引入FNSA算法获得帕累托非劣解集并确定终选方案。通过IEEE三馈线算例验证了所提方法在求解配电网群多类型故障恢复的可行性和优越性。     

考虑环间接入模式及可靠性影响的有源配电网软开关规划

针对当前软开关(SOP)规划方法未涉及馈线环间的接入模式以及配电网可靠性影响等问题,提出了一种考虑故障损失成本的SOP在馈线环内与环间的位置选择及容量配置方法.首先,分析SOP两种接入模式对配电网运行的效益,并针对环内接入提出了混合式SOP及将SOP与联络开关联动控制的方案.其次,构建了计及配电网正常、故障运行效益的双层规划框架与模型,规划层以系统年综合成本最小为目标,正常运行层考虑SOP的三相潮流调节作用优化网络状态,故障运行层基于序贯蒙特卡洛模拟可靠性评估方法计算故障成本.再次,面对该模型的离散、连续变量混合整数规划的非线性特性,提出了基于改进粒子群优化和锥规划的求解方法.最后,通过算例验证了所提方法的有效性.     

基于ADMM的共享储能参与电网辅助服务的分布式优化模型

提出了一种共享储能参与主动配电网辅助服务市场的互动博弈优化模型和基于交替方向乘子法(ADMM)的分布式求解方法。设计了共享储能参与主动配电网辅助服务市场的框架与互动运行模式；考虑主动配电网的优化运行目标与共享储能设备的约束条件，建立了主动配电网与共享储能的互动博弈优化模型；基于ADMM，将系统全局互动博弈问题分解为分布式优化问题，并进行分布式优化求解。以改进IEEE 33节点系统为算例进行仿真，结果验证了所提互动博弈优化模型和分布式求解方法的合理性与有效性，表明所提方法能在保护共享储能和主动配电网隐私的情形下，兼顾主动配电网的经济性与安全性需求，实现主动配电网与共享储能用户的互利共赢。     

基于整数线性规划的配电网故障定位容错算法

为了提高配电网馈线故障定位的速度和容错能力,提出一种基于整数线性规划模型的配电网故障区段定位容错算法。将各馈线终端单元(Feeder Terminal Unit, FTU)的漏报、误报状况和馈线状态作为决策变量,基于最小故障诊断集理论,建立计及FTU漏报、误报信息的故障定位模型。针对逻辑运算在求解大规模配电网故障区段时建模复杂、算法受限的问题,构建基于代数关系运算的开关函数,并提出一种逻辑关系线性化策略将约束条件线性化。所建模型采用具有良好数值稳定性的常规优化方法进行决策,以保证解的全局最优性。仿真算例表明,所提方法定位准确高效、容错性强,在正确定位故障馈线区段的同时能获取具体节点的漏报、误报状况,适用于多节点过流信息发生畸变的大型配电网络。     

计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。