考虑负荷变化的配电网动态优化

为了减少一段时期内配电网运行方式的切换次数,提出一种考虑负荷变化的配电网动态优化方法,该方法将考察时期分成一系列时间段,根据各个时间段的负荷预测结果,以线损最低为目标函数,分别得出各个时间段的最佳运行方式,并将具有相同运行方式的相邻时间段加以合并,在此基础上,定义了方式切换最小收益阈值,只有运行方式调整后的收益超过该阈值的方式切换才被允许,从而避免了切换收益小或刚切换不久又要进行方式调整的不必要的方式切换,并得出了恰当的方式切换时机.还讨论了在量测数据缺乏的情况下,线损和电压降落的简化计算方法.最后给出一个实例,表明了提出方法的可行性.     

配电网线损概率评估及应用

针对配电线损评估,以及在降损策略中应用所存在的问题,提出一种配电网线损的概率评估方法,并应用于降损策略的分析。该方法针对配电网线损概率评估缺乏实时运行数据的问题,首先根据配电线路负荷的特点将其分类,并设定每类负荷的功率特征曲线,然后按照各负荷的实际供电量进行负荷匹配,获取各负荷自身的功率曲线,进而利用典型日配电线路首端负荷曲线,采用匹配潮流法校正得到所有配电负荷的等效运行曲线。在此基础上,考虑负荷波动的概率分布函数,借助蒙特卡罗模拟技术,从而获取配电线路的线损率分布特征,为降损策略提供决策依据。以山东某地区10 kV配电线路的实测数据验证了该方法的有效性。     

基于负荷获取和匹配潮流方法的配电网理论线损计算

提出了一种适用于任意自动化配置的配电网理论线损计算方法.分析了传统方法的假设条件对结果的影响后,指出合理地获取负荷和基于该负荷的潮流计算是准确计算线损的关键.首先将配电网负荷和支路信息分为5种类型,通过支路信息可以将原网络分解为若干个等效网络,从而降低负荷获取的复杂性,提高获取精度:其次为无自动化量测的负荷用户设置的假设条件也最大限度地满足工程需求,最后将所有获取负荷的计算统一为期望负荷分配因子和期望负荷的计算.根据不同置信度的期望负荷为配电网匹配潮流提供负荷数据,在进一步利用冗余信息修正负荷的基础上,得到了理论线损计算结果.算例结果表明,该方法能够为运行人员提供更加精确和全面的线损信息.     

中压配电网计及动态无功补偿装置的理论线损计算

结合无功补偿电容器在配电网中的实际应用情况以及配电网的一些自有特点,充分考虑动态无功补偿电容器的投切状态,提出计及动态无功补偿装置的新的理论线损计算方法。该方法根据电容器“投切”动作的时刻将理论线损计算划分为更多的时段,提出新的实时数据处理方式,并且考虑到各个配电变压器日负荷曲线的差异,不仅可以获得比旧有方法精确许多的线损计算结果,而且可以获得在计算时间内的各个细分的小时段内的详细线损情况,明确地表现出加装无功补偿装置对于配网理论线损的影响,有利于运行人员进行配网线损分析与计算。     

中压配电网计及动态无功补偿装置的理论线损计算

结合无功补偿电容器在配电网中的实际应用情况以及配电网的一些自有特点,充分考虑动态无功补偿电容器的投切状态,提出计及动态无功补偿装置的新的理论线损计算方法.该方法根据电容器"投切"动作的时刻将理论线损计算划分为更多的时段,提出新的实时数据处理方式,并且考虑到各个配电变压器日负荷曲线的差异,不仅可以获得比旧有方法精确许多的线损计算结果,而且可以获得在计算时间内的各个细分的小时段内的详细线损情况,明确地表现出加装无功补偿装置对于配网理论线损的影响,有利于运行人员进行配网线损分析与计算.     

油田配电网无功优化补偿的探讨

针对油田配电网运行时供电线路线损大、功率因数低和末端压降大的特点,以及无功补偿效果不理想的现状,提出了油田配电网无功补偿方式和无功补偿原则,并以配电网年运行费用最小为目标函数构建了无功优化补偿的数学模型,运用该模型计算能够合理地随负荷变化调整补偿容量,使补偿效果达到最佳。     

配电网非完全量测同期线损计算方法研究

针对配电网非完全量测同期线损计算中存在的误差大和可靠性低的问题,提出一种线损计算新方案。方案依据监测数据来源将负荷节点分为量测节点、电量节点、容量节点,并详细给出了电量和容量节点的注入电流计算方法,在得到完整的近似实时数据后采用前推回代的潮流算法进行配电网线损计算。该方案由于考虑了数据采集的同期问题,可以避免数据不同期带来的计算误差。应用该方案进行线损计算可为配电网运行和管理决策提供依据。算例分析验证了该方案的可行性。     

分布式电源接入配电网的线损分析

分布式电源的接入会对电力系统的潮流分布造成影响,进而影响配电网的线损。基于配电网理想模型,分析得出含分布式电源的配电网线损受到分布式电源容量、接入系统位置、运行方式等的影响。仿真计算结果表明,分布式电源容量较小时宜靠近负荷侧,容量较大时宜规划在变电站附近,有助于降低线损及平衡配电网电压水平。     

考虑需求响应潜力的配电网多主体交易策略

为了促进负荷需求响应技术在配电网中的应用,提高配电网交易运行效率,提出一种考虑电力需求响应潜力的配电网多主体交易策略。首先,建立一种基于闵可夫斯基和的负荷需求响应潜力计算方法,将分布式的主动型负荷聚合为广义负荷进行统一的调度。然后,依据配电网中各个交易主体的盈利模式,建立各主体的数学模型,并分别以配电网总体收益最大和各主体收益最大为目标函数构建双层多目标优化模型。最后,利用MultiGPO算法对优化问题进行求解。结果显示,所构建的配电网模型能够在配电网整体收益最大的前提下合理分配各主体收益,从而提高配电网整体和单一个体的经济性,同时,所使用的MultiGPO算法相比于传统算法能够获得更好的优化结果。     

基于线损最优的分布式电源接入方法研究

分布式电源的接入会对配电网线损产生重要影响,研究分布式电源接入减小配电网线损的方法,对于配电网经济运行具有重要指导作用。首先分析了不同负荷特性下的配电网线损情况,后基于负荷沿线均匀分布模型,在不同负荷特性下,分析分布式电源接入方式、接入位置和接入容量对线损的影响,总结了分布式电源在不同接入方式下的最优接入位置和容量,提出了分布式电源接入方式的一般选择原则。     

复杂辐射状配电系统的可靠性评估

提出一种能灵活响应配电网络拓扑结构变化的复杂辐射状配电系统可靠性评估的故障遍历算法。该算法能有效地考虑配电系统的自动化特性，将故障后的系统恢复分为两个阶段进行。该算法利用父向搜索法确定故障的影响范围，并利用广度优先遍历搜索法将系统的故障部分分为故障修复区、前向故障恢复区和后向故障恢复区。该算法以面向支路的前推回代法为基础，利用树的添加和删除操作灵活响应各种支路开断及负荷转移所引起的网络拓扑结构变化，用父向搜索法确定所需进行潮流计算的子系统，并通过控制父向搜索法的搜索步数来灵活简化潮流计算，经算例验证，该算法是一种较为实用的可靠性评估算法。     

基于支路有功功率的配电网拓扑辨识方法

针对配电网量测冗余度低且开关变化频繁、识别出正确的拓扑结构存在困难的现状,文中提出一种基于支路有功功率的配电网拓扑结构识别方法。该方法基于支路有功功率残值的大小选择可能断开的支路,得到若干种可能拓扑结构;采用相同量测值,在每个可能拓扑结构下分别进行状态估计并计算匹配目标函数值,从可能拓扑结构集中找到可能性最高的拓扑结构作为可信拓扑结构,降低配电网拓扑结构分析的解空间;并引入快速潮流直流法进行状态估计,提高了算法的计算效率,从而把此类配电网拓扑检错问题转换为以量测值匹配度高为目的的配电网重构问题。算例表明,该方法合理有效,快速简便,且在带有较大量测误差的情况下也有很好的适应性。     

基于最优匹配回路功率的配电网拓扑辨识方法

配电网的拓扑结构在日常检修、异动和扩建过程中经常发生变化,加之配电网中实时量测数据和配置的传感器数量有限,开关缺乏实时遥测,这导致拓扑生成器常常不能有效获得配电网拓扑结构。目前常见的拓扑辨识方法并不能很好的适应配电网以上特点,因此为避免因配电网拓扑结构发生严重错误引起的配电网状态估计失真,提出了一种新的拓扑辨识方法。该方法基于匹配环路功率确定可能的拓扑结构,并根据公共量测值对可能的拓扑结构进行状态估计。依据状态评估结果与量测数值有最高匹配度,从而确定该拓扑结构为可信拓扑结构,即为实际拓结构。本文所提出的方法实现了对拓扑结构的量化评估,简化了拓扑辨识过程,减少了拓扑辨识过程的计算量,并通过相关案例验证了该方法的有效性和实用性。     

基于现场监控终端的配网线损计算

结合配网自动化系统的实际,作者提出了一种利用分段现场监控单元（Field Terminal Unit,FTU)分段计算线路线损的方法。该方法利用FTU的监测数据统计负荷曲线形状系数及分段出口数据,把常规的线路线损计算转变成为分段内的线损计算,这不仅提高了线损计算精度,而且可按形成的分段统计出分段内的支路损耗、配电损耗及管理损耗,便于配网线路线损的分析与管理,也可用于电度计量系统中的防窃电管理。     

基于DSCADA和μPMU数据融合的配电网运行拓扑辨识

在配电网安装了配电网数据采集及监视控制系统（distribution network supervisory control and data acquisition, DSCADA）和部分节点安装少量微型同步相量测量装置（micro-synchronous phasor measurement unit, μPMU）情形下,提出了一种基于DSCADA和μPMU遥测数据融合的配电网运行拓扑辨识方法。首先,基于μPMU节点电压相位量测构建配电网拓扑变化时刻辨识模型,确定拓扑变化的时刻;然后,基于拓扑变化前后的节点电压变化,借助DSCADA和μPMU的遥测数据构建可能拓扑判据,缩小重构后可能拓扑的范围;最后,使用加权最小二乘法将DSCADA和μPMU遥测数据进行融合,估计出可能拓扑下的节点电压相位,并利用构建的拓扑相似度辨识模型辨识出实际拓扑。算例中考虑μPMU和DSCADA不同量测误差组合,对该算法辨识的准确性进行验证。     

蜂巢状有源配电网构想、关键技术与展望

传统拓扑结构的配电网难以适应大规模可再生能源的接入,而微网技术的规模化应用已成为未来分布式有源智能配电网的发展方向。文中提出了一种蜂巢状有源配电网拓扑,将“源网荷储”规范化配置的分布式微网群通过智能功率/信息交换基站以蜂巢状结构组合成网,实现微网的区域自治和相互间的广域互联;在对比其他变形拓扑的基础上,认为蜂巢状有源配电网是一种值得深入研究的未来智能配电网优选拓扑结构。对所提拓扑的实现方式和关键技术展开了探索性研究,初步建立了基于分层控制的通信机制、基站的经济运营模型和微网的经济调度模型。与现有配电网方案对比分析后,认为所提拓扑具有网络架构坚强、清洁能源消纳能力强、配电方式灵活和支持电力市场交易等优点。最后,分析了该新型配电网拓扑在经济性和技术性等方面面临的挑战并展望了下一步的研究方向。     

考虑负荷变化的配电网动态分时段重构

针对负荷是动态随时间变化而我国负荷峰谷差大,提出了一种配电网动态分时段重构方法以满足实际要求。该方法将整个时区分成若干个连续的时间间隔,以网损最小为目标函数,分别进行各时间间隔静态重构,得到最优网损曲线以获得各时间间隔开关操作引起的网损下降量,再据此客观指导时段长度的划分,并通过分析不同时段数与网损下降量的关系,确定最优时段数,得出整个时区内比较理想的重构时段长度和数目,从而得到比较理想的可行解。最后通过IEEE经典算例的验证,结果表明所提方法的有效性。     

聚类网架拓扑与源荷关联场景生成下配电网分布式电源规划方法

面对多样化的配电网拓扑结构,为了对分布式电源规划激励措施的成本进行快速有效估算,提出了一种基于聚类网架拓扑的配电网分布式电源规划方法。同时,在规划阶段充分考虑分布式电源与负荷的相关性,提出了基于Copula理论的源荷关联场景规划方法。通过SimRank++算法计算不同馈线拓扑结构间的相似度,由层次聚类算法获取配电网的不同馈线集群,将集群中心作为典型网架的拓扑结构。针对每一种典型网架的拓扑结构,以经济性为目标建立分布式电源的规划模型,并采用模拟退火粒子群优化算法对模型求解。基于实际城市配电网进行算例分析,分析结果表明所提方法能够灵活地指导分布式电源规划,从而为可再生能源和配电网的战略规划提供参考。     

含多端柔性多状态开关的主动配电网动态潮流

多端柔性多状态开关(flexible distribution switch,FDS)的接入从根本上影响了配电网的网架结构和运行方式,使得配电网的潮流分布和动态特性发生改变。对此,首先基于FDS的拓扑结构及其控制策略确定其工作外特性,建立含FDS主动配电网动态潮流运行模型;同时,定义负荷安全裕度、功率增量配比和潮流均衡度,作为描述潮流转移分布特征的指标;再将原模型转化为混合整数二阶锥规划模型,并调用优化求解器获取最优解;最后,依托实际工程运行数据开展仿真测试,结果表明:FDS参与配电网协调运行可改善电压均衡并降低网损,所述潮流指标可有效评估潮流分配特性,算法高效且寻优稳定。     

储能换流器动态过程分析与前馈控制改进策略

低压直流配电网通过母线分段降低了每段母线所承担的功率容量,使大范围内的直流供电成为可能。考虑配电网负荷多元化及用电的随机性,直流母线电压会时有波动,因此需在敏感负荷区配置储能装置,以提高供电质量及供电可靠性。为此,文中首先选取并实现了三重化DC/DC换流器拓扑以增大储能换流器(SC)容量,以及提高母线失电状态下储能装置的供电时间;同时基于载波移相的定电压控制,在减小电压偏差的同时降低电流纹波,从而提高电能质量。其次,为应对配电网内功率波动,缩短暂态响应过程,对SC输出电流的动态响应过程进行了深入分析并建立了小信号模型;基于动态过程分析设计了将电压偏差引入电流内环的前馈控制策略,且进行了缺陷分析与改善设计。最后进行了实验验证。