基于Multi-agent的智能电网自动化自愈控制系统的研究

为了提高智能电网运行的可靠性,提出了一种基于Multi-agent系统的电网自动化自愈控制方法。该方法利用差动电流法实现故障定位,以停电影响负荷重要程度最小为故障恢复目标,实现故障的自愈恢复。仿真结果表明,该自愈控制方法能够实现准确的故障定位和快速故障恢复,具有动作快、自检和纠错能力强等优点。     

基于Multi-agent的智能馈线自动化自愈控制

针对传统馈线自动化自愈控制技术实时性差、互动性弱、可靠性低的问题,提出了基于Multi-agent系统的智能馈线自动化自愈控制方法。主站和每个智能配电终端均作为1个Agent,各Agent通过通信网络组成1个Multi-agent系统。各Agent通过信息交互,利用改进的差动电流法实现故障定位,并利用启发式搜索算法,以停电负荷最少和馈线负荷均衡为故障恢复目标、以供电恢复路径的负荷度最小为搜索规则,实现故障恢复。通过电磁暂态仿真软件PSCAD对某实际配电网进行仿真,利用改进的差动电流法,中间支路和边界支路均能实现准确地故障定位;利用启发式搜索方法,能实现非故障失电区全部负荷的供电恢复,故障恢复效果与传统的遗传算法相当,但是故障恢复时间明显缩短且满足负荷均衡。仿真结果表明,该自愈控制方法能够实现准确地故障定位和快速地故障恢复,可以可靠地应用于智能配电网。     

基于分布式MAS的电网自愈控制方案研究

为了实现智能电网的自愈控制,在分析了MAS技术的基础上对电网自愈控制进行了建模与分析,提出了一种基于MAS的分布式分层电网自愈控制结构。并根据电网的物理关联模式,提出了一种分布式电网MAS网络化的结构模型。在此结构模型的基础上,建立了电网分布式MAS的预测系统和控制系统,通过不同功能Agent之间的分工合作、协同运行来对电网运行状态进行监控,以确保电网的安全稳定运行。并就电网发生故障时的自愈控制模式进行了分析研究。     

基于双重故障模式的微型电网电压自愈控制方法研究

针对故障干扰容易造成电网负荷损失的问题与负荷裕度较小且分布不均等问题,提出双重故障模式的微型电网电压自愈控制系统等效处理微型电网运行模式。通过有向图路径矩阵及其关联矩阵确定供电路径计算传输功率,构建网络故障关联与拓扑矩阵然后对双重故障形成关联,实现负荷裕度损失较小的条件下进行微型电网电压自愈控制的目的。实验表明,故障检测过程中负荷裕度提升值较高且分布均匀,紧急负荷补偿能力较高,故障定位下的微型电网负荷性能得到提升且具有良好的稳定性。     

钻石型配电网的保护与自愈策略分析

为提升钻石型配电网供电可靠性,配网二次保护系统引入自愈方案。首先,在变电站出口和开关站母线分段处配置不同类型的自愈终端,通过线路光纤差动保护、简易母差保护和分支线过流保护协同,采用光纤手拉手连接的通信模式,确保实现故障的精确定位和快速隔离。其次,优选环内联络开关自愈控制,辅以站间备自投,由此实现正常态单一故障、检修态单一故障和正常态双重故障时,处于非故障段负荷的快速复电。仿真结果表明：所提方法能在最小范围内定位和隔离故障,在0.5 s内恢复非故障段负荷,从而满足供电可靠性需求。     

基于中性点有源补偿的单相接地故障自愈技术应用

通过配网中性点有源补偿装置向电网中性点注入补偿电流以改变中性点电压及三相电压,控制故障相电压接近零,进行全电气量补偿,从而实现控制单相接地故障时的电压恢复过程,降低电弧重燃概率,完成单相接地故障自愈。     

基于多代理技术的分布式电网自愈控制策略研究

为了快速切除故障并恢复供电,提出了一种基于多代理技术的分布式电网自愈控制模型。该方法按照分布式电网物理器件特性,将代理分为馈线代理和负荷开关代理两类,将自愈控制过程分为故障检测、隔离和恢复三个阶段。同时考虑负荷开关拒动、通信阻塞等问题,给出了不同阶段的处理算法。按照消息过程将系统分为六个状态,真正实现了对等的电网自愈多代理控制。该方法逻辑清晰,实现简单,为分布式电网实现自愈控制打下良好了的理论基础。     

基于新型配电自动化开关的馈线单相接地故障区段定位和隔离方法

针对配电网馈线单相接地故障定位隔离问题，提出采用具有测量和远程通信功能的新型配电自动化开关构成分布式馈线自动化系统，通过监测一条馈线上各开关处的零序电流和零序电压，计算由区段的各端点流入该区段的零序电流的相量和(即流入区段零序电流)，以识别故障区段，判断此馈线故障状态，实现对故障区段的快速隔离的新原理。文中亦简要介绍了新型配电自动化开关的特性。此故障定位方法适用于各种中性点接地系统s理论上不受接地点过渡电阻的影响。Matlab仿真结果证明原理分析正确，此故障定位方法具有实用价值。     

电网故障特性分析与故障录波器应用研究

针对电网在故障时刻电流、电压急剧变化,给电网运行人员快速、准确判断故障带来的困难,借助对称分量法,对220kV及以上电网典型故障时电流、电压特性原理进行分析,以电网典型故障特性分析为基础,分析各类故障录波图,判断故障类型,为电网调度运行人员快速判断故障类型、分析保护动作情况以及做出准确处置措施提供参考依据。     

基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法

现有分布式馈线自动化(FA)算法大都针对具体的馈线拓扑结构与联络开关位置设计,馈线运行方式改变时需要重新调整算法。通过检测开关两侧电压,可以识别联络开关的身份并自动调整控制算法,但要求每一个分段开关两侧都安装电压互感器。提出通过智能终端之间的接力查询,自动识别馈线实时拓扑结构与联络开关位置。相邻分段开关的智能终端间通过交换故障电流检测信息,定位并隔离故障区段;联络开关处的配电终端根据馈线实时拓扑结构计算备供电源容量裕度,从而最大范围恢复非故障区段供电。根据所提方法建立FA系统,静模试验及现场运行结果证明了该方法能够自动适应馈线拓扑结构变化,快速进行故障隔离与供电恢复控制。     

基于JADE平台的智能配电网自愈系统设计

智能配电网包括高级配电自动化网络、分布式能源和新型电力电子装置等,而拥有故障自愈系统的配电网是高级配电自动化的重要硬软件基础。为响应分布式能源的不确定性和地域分布性,进而实现智能配电网的自愈控制,在经典代理模型基础上,提出并建立基于多代理系统（MAS）的分层控制结构、自愈控制策略和节点评估法。最后结合BDI“意图”模型和代理开发平台（JADE）与Matlab-Simulink平台,模拟33节点系统接地故障时不同级代理间以及同级代理间的通信过程和动作过程,并自动实现了失电区域的供电恢复,验证了自愈系统的有效性。     

基于多代理技术的有源配电网供电恢复策略

针对有源配电网发生故障后的快速供电恢复需求,提出基于多代理技术的自愈恢复系统。该系统采用分层协调的恢复模式,由下层区域代理为本区域发起供电恢复进程,上层馈线代理协调处理下层代理间的冲突。提出功率平衡度和转供容量裕度指标,基于该指标,当配电网故障隔离后,非故障失电馈线被分解为多个独立的区域,自愈系统能通过微网聚合恢复失电区域的供电,还可利用联络开关对孤岛区域进行负荷转供,达成综合恢复供电的目标。在供电恢复过程中,同时考虑馈线电压和电流的约束限制,保证系统在故障恢复后的安全稳定运行。在DIgSILENT软件上搭建含分布式电源的4馈线配电系统,仿真结果验证了所提策略的可行性和有效性。     

含DG的智能配电网快速自愈技术研究

由于我国城镇配电网在建设之初并没有考虑到智能电网导致目前难以配置通信通道,且分布式电源接入配电网使传统的三段式过流保护难以适应拓扑的变化而失去判据.为解决这一问题,首先分析了正序分量控制策略下逆变型分布式电源的等值数学模型,然后结合对称分量法以相间短路为例分析了分布式电源对故障电流的影响.最后提出了一种适用于含分布式电源的配电线路的无通道保护快速自愈方案,按区域划分断路器分别进行整定,并结合涡流斥力真空高速开关使故障线路快速切除.该方案不依靠通信通道,节省了建设维护通信通道的成本,配电线路可在0.3 s内实现自愈,符合中压配电网继电保护整定原则的要求.通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的正确性.     

含风电微型电网电压稳定性分析及控制技术

异步风力发电机作为微型电网的重要分布式电源,其工作状况将影响系统的运行以及电压稳定性。本文研究了异步风力发电机的转速-电压特性以及功率-电压特性,分析了其投切容量、位置分布、运行状况等因素对微型电网电压稳定性的影响。提出两种基于储能的电压稳定性控制策略,分析并对比了其对系统电压的改善作用。研究结果表明,出现阵风、渐变风等风速扰动时,储能能够有效抑制系统电压波动,确保微型电网的稳定运行;出现线路故障,故障清除时储能可以加快系统电压的恢复。     

考虑开关状态集调整的含光伏并网配电网动态故障恢复方法

故障恢复作为智能配电网自愈能力的重要保障,对系统运行可靠性至关重要。针对含分布式光伏并网的配电网故障恢复问题,计及故障期间光伏出力和负荷水平变化建立光伏型配电网动态故障恢复方法。以当前时段系统失电负荷量最小为目标函数,计及网络辐射状约束、功率平衡约束、节点电压约束、开关状态集约束等必要约束条件建立光伏型配电网动态故障恢复方法。所建立的模型通过故障期间改变系统开关状态集使得故障恢复方案对于运行工况进行适应从而减少失电负荷量。采用种群的精英策略和混沌搜索对基本萤火虫算法进行改进,采用改进萤火虫算法对所建立的模型设计求解流程。最后通过仿真算例验证了所建立模型的有效性。     

含多微网的主动配电网故障区段定位算法

为了解决多微网并网给配电网保护带来的问题,提出了一种基于主从式区域纵联保护的故障区段定位矩阵算法。保护主机根据保护从机发送的信息以及当前的网络结构和运行方式生成相应的网络描述矩阵,根据各保护从机采集的故障电流方向信息生成故障信息矩阵,在主机中通过这两个矩阵的加法运算得到故障判断矩阵,由相应的判据实现故障区段定位,并发送命令给保护从机跳开相应的断路器隔离故障。该算法原理简单,运算速度快,存储量小,不仅可以定位开环情况下的单、多重故障,而且可以定位闭环情况下的单、多重故障,不受网络结构变化以及微网投切的影响,具有一定的自适应性。     

基于单端暂态电压的含限流电抗器直流配电网保护方法

直流配电网故障特性复杂,故障的可靠识别和快速切除是保护面临的主要难点之一.针对含限流电抗器的多端柔性直流配电网,文中利用限流电抗器的故障暂态电压特性,提出一种单端暂态电压的直流线路保护方法.根据限流电抗器故障暂态初始电压的差异识别区内外故障,利用正、负极限流电抗器故障电压构成的电压比值系数区分故障类型,并据此提出故障识别判据和故障选极判据.在Simulink中建立多端柔性直流配电网仿真模型,结果表明所提保护方法可在0.5 ms内快速判别故障位置和故障类型,仅利用单端数据即可实现全线速动,具有良好的区内外故障识别区分能力,且无须考虑通信和双端数据同步问题,具有良好的抗过渡电阻和抗噪声干扰能力.     

一种基于改进阻抗法的直流微网故障定位方法

直流配电网故障定位是排查故障、保障线路安全和保证供电质量的关键。文中研究了现今直流微网中的故障定位技术,在基于电压源换流器的直流微网中分析了单极故障和极间短路故障时的故障响应特性,提出了一种利用换流器出口侧电容放电过程,提取其中的故障电压电流信息计算线路电感值从而确定出故障位置的新方法。根据电压关系将故障过程分段,利用暂态电流的变化率进行故障选线,再根据故障电路的二阶响应过程,确定出故障位置。在PSCAD/EMTDC中进行了仿真验证,结果表明,定位算法能够准确识别出故障类型以及故障线路并精确定位出故障位置。极间短路故障的定位误差在0.5%以内,单极接地故障的定位误差在3%以内。     

三端柔性多状态开关运行控制与示范应用

分布式能源的广泛接入可能会导致诸如配电网电压越限和网络堵塞等多种问题。柔性多状态开关（flexible distribution multi-state switch, FDS）是一种调节能力强、控制灵活性高的新型电力电子设备,可以有效解决间歇性分布式电源（distributed generators, DGs）高比例接入所引起的一系列问题。三端柔性多状态开关可以更安全、可靠和快速地调节系统潮流,通过对有功功率和无功功率的快速、精准控制,进一步实现馈线之间的柔性互联,从而改善系统电压水平,提高供电可靠性。介绍了广东佛山柔性多状态开关示范工程的基本情况,提出含柔性多状态开关的配电网故障自愈控制策略,建立含柔性多状态开关的配电网运行优化和自愈控制的统一模型,并在示范工程实际算例上分析了柔性多状态开关对改善配电网运行状态的作用。结果表明,柔性多状态开关的应用可以有效地改善配电网电压分布,同时提高供电可靠性。