含智能软开关的配电网多阶段弹性力学映射与评估

弹性是衡量电网抵御扰动及故障后快速恢复能力的指标,其评估涉及对扰动的抵御、响应及恢复等多阶段过程.目前大多数研究利用仿真结果或历史数据的统计分析评估系统弹性.该文建立基于多阶段弹性力学映射的配电网模型,充分考虑系统的运行状态及物理特性,从应对扰动的抵御能力及故障后的恢复能力两个角度进行弹性的多阶段评估.对含智能软开关(SOP)的支路进行弹性力学映射,分析其在正常运行和供电恢复中的作用.通过IEEE 33节点系统与IEEE 123节点系统验证多阶段弹性力学映射评估的合理性和有效性,分析SOP对配电网弹性的影响,验证其对弹性提升的作用,比较和探讨SOP的安装位置和控制量对弹性的影响.     

极端冰雪天气下配电网弹性恢复力指标的构建及评估方法

极端冰雪灾害的频发导致配电网发生大规模停电事故,造成的经济损失巨大。为提高配电网应对自然灾害的能力,首先,根据弹性配电网的内涵,提出弹性恢复力评估指标,主要包括灾变严重性评价指标、紧急恢复能力评价指标和系统整体恢复能力评价指标;其次,从规划角度和运行角度提出配电网弹性恢复力提升措施,并采用所提弹性恢复力指标反映措施实施前后的效果;最后,通过某65节点实际配电网和PGE69标准算例验证了所提弹性恢复力指标能合理评估配电网受灾后的运行状态,并有效评估了配电网弹性提升措施的应用效果。     

基于运行状态评估的智能配电网自愈控制方案研究

自愈是实现智能电网的重要标志之一.基于运行状态评估提出了智能配电网自愈控制系统.建立了智能配电网自愈控制体系,重点分析了实现自愈控制所涉及的基础理论和关键技术;提出了包含系统运行状态和本地运行状态2个层级的运行状态评估;基于运行状态评估实现了可进行快速/局部控制的自愈控制系统,并注重协调系统与本地元件的控制;对不同运行状态下的控制,则注重对安全性与经济性的充分协调.     

基于FCM和ANFIS的配电网运行状态识别策略

配电网运行状态复杂多变,迅速甄别配电网的正常、异常以及故障状态,有助于快速排除配电网故障并恢复供电。基于模糊C均值(FCM)和自适应模糊推理系统(ANFIS),提出一种配电网运行状态分类识别策略,其基于ANFIS构建一种递阶模糊推理系统分类器,并采用FCM分类方法对递阶模糊推理系统参数进行初始优化。定义小波包时间熵对配电网运行状态信号数据进行处理,将构造的分类特征向量作为递阶模糊推理系统分类器的输入,实现对配电网运行状态的智能分类识别。基于PSCAD-EMTDC搭建典型配电网模型,仿真计算配电网各运行状态,测试结果表明,提出的分类识别策略可以得到较高准确性的分类结果,并且对故障点位置的变化和配电网络拓扑结构的改变具有较好的适应性。     

基于态势联动的主动配电网多源优化调度框架

分布式电源、储能、电动汽车规模化接入配电网,以及电力电子装置的广泛使用,对配电网的调度运行带来了巨大的挑战。针对主动配电网中新元素运行的不确定性,设计了主动配电网态势感知框架,实现对主动配电网实时运行状态及未来运行趋势的全面掌控;分析了主动配电网态势感知与优化调度的联动机理,为主动配电网多源协同优化调度提供数据和模式的支撑;基于态势感知生成了优化调度周期内的多运行场景,提出了基于多场景的主动配电网优化调度框架,并指出了实现主动配电网多源优化调度需突破的关键技术,包括连续时序运行场景集生成技术、典型场景调度策略库生成与维护技术、自适应目标优化调度技术等,以保障主动配电网的安全、可靠、高效运行。     

智能配电网态势感知关键技术及实施效果评价

智能配电网态势感知技术是智能配电网状态可观测性提升与系统稳定运行的重要保障。然而在实际应用过程中因场景差异性较大和实施效果的有效定量分析方法缺失,常出现其难以完成对突发事件的智能快速响应。为此,从配电网高效运维的角度阐述并分析了智能配电网态势感知及实施效果评价的涵义、框架和关键技术。首先,介绍了智能配电网态势感知技术的内涵、框架和挑战;其次,从配电网精益化运维的视角深入阐述了智能配电网态势感知在态势觉察、态势理解和态势预测等3个阶段中各自主要的关键技术;最后,为实现对差异化场景下配电网态势感知实施效果的科学评价,考虑配电网运行数据质量现状与主客观评估的模糊性,从指标体系和赋权方法 2个方面阐述了智能配电网态势感知实施效果评价的关键技术内容和发展趋势,并分析归纳了自学习评价技术的框架和理念,以期为智能配电网态势感知推广应用提供一定的评判标准,也为配电网智能调控的实现提供有力的技术支撑。     

基于传感器网络技术的低压配电网拓扑识别与故障监测设计

低压配电网是我国电力系统中的重要环节,为更好地适应智能电网的建设需求,基于物联网及边缘计算技 术,通过建立传感器节点网络,在配电网感知层对配电区实时运行工况、设备状态等信息进行实时采集、监控,实现 对低压配电网整体运行状态及配电设备的实时监控与风险预警,以此来提升低压配电网运行安全与设备管理水平;同 时结合网络拓扑互变自动识别技术,实现对故障环节的精准定位与分析以及对异常问题的闭环处理,并对线路损耗与 反窃电的处理提出了新的方案,整体提升配电网智能处置和自愈能力.     

考虑需求侧电价的配电网储能设备运行策略与容量的协调优化

光伏、储能和需求侧响应的协调运行可有效平抑负荷波动并提升配电网运行的经济性。为实现通过主动运行提升配电网资产利用率的目标,本文首先改进了主动配电网的运行策略,在电网正常状态下,考虑了用户舒适度以及用电经济性的双重需求,建立了基于启发式滑动数据窗滚动技术的价格型空调快速响应模型;在电网故障状态下,提出了考虑用户赔偿的激励型空调负荷响应模型,以及故障状态下存在互联的馈线组内广义需求侧资源协调调度的共享策略,以减少线路的冗余备用。其次,建立了基于以上运行策略的配电网主动运行收益模型,以及以配电网效益最大为目标的配电网需求侧电价、储能运行策略和容量配置的协同优化模型。最后,以改进的IEEE-33节点配电系统为算例进行了仿真。仿真结果验证了所提模型的有效性,并探讨了用户负荷需求侧资源参与程度对储能配置的影响以及共享机制对提升配电线路利用率的贡献,为主动配电网广义需求侧资源优化配置提供了参考。     

基于智能故障指示器的架空配电网监控管理系统

为提升故障定位水平、加强配电网管理,研发了一种具备故障报警、实时采集线路运行信息和远程通信功能的智能故障指示器,构建了架空配电网监控管理系统,利用无线通信终端建立了双向信息通道,用于传输电流状态、电压状态、故障类型和故障位置等信息。指示器以及管理系统的应用改善了传统的故障定位方式,提升了配电网的可靠性水平;实现了对架空线路运行状态的实时监控,提升了架空线路的配电自动化水平。     

低碳化转型下综合能源电力系统弹性：综述与展望

当前,电力系统正在转型为清洁低碳的新一代综合能源电力系统.不仅可再生能源出力的间歇性、随机性会影响综合能源电力系统的正常运行,而且极端事件对单个能源系统造成的扰动可能引发综合能源电力系统范围内的连锁故障.为增强综合能源电力系统耐受、应对极端事件的能力,相关的弹性评估和提升研究日愈重要.首先对综合能源电力系统弹性的概念进行介绍,然后对弹性评价指标、运行状态分析方法等进行梳理与总结,且以多元技术融合的视角对弹性提升手段进行思考与展望,最后对相关研究可能面临的问题和挑战进行梳理和分析.     

基于边缘计算的配电网数字化转型关键问题分析与展望

配电网是新型电力系统建设中最为关键和最具活力的环节之一。面向日益复杂的配电网运行与控制问题,数字化转型已成为广受认可的发展思路。边缘计算为数字配电网中海量数据资源和物理资源的利用提供了有效手段,同时也将作为配电网多种业务功能在边缘侧的融合承载平台,推动配电网运行架构的发展变革。文中围绕边缘计算技术驱动下的配电网数字化转型问题,梳理了配电网边缘计算装置的关键技术需求;分析了配电网边缘计算的技术定位及由其所支撑构建的数字配电网技术架构,特别针对数字配电网运行问题,从集群化、分布式、灵活定义3个典型特征入手,围绕边缘侧集群自治、边-边协调控制、云-边协同运行等典型模式下的关键问题和技术研究方向进行了分析与探讨。     

配电网综合电气节能关键技术研究

针对目前配电网综合电气节能技术单一,尚无系列化关键技术,节能设备存在固有缺陷等问题,文章提出了高压配电网高品质节能的无功动态补偿与谐波治理混合系统、低压配电网低成本高效节能的混合型无功补偿器、全局优化节能的实时无功优化调度系统,并研发了相应的节能设备。在深入分析上述系统拓扑结构的基础上,提出了相应的控制方法。仿真及现场应用效果表明,这些节能技术可有效解决目前配电网电气节能存在的问题,可保障配电网的安全稳定运行,并大幅减少高压配电网的电能损耗。     

直流配电网保护技术评述

直流配电网因其控制灵活、电能质量好、便于分布式电源接入等优点,成为国内外技术发展的一个重要方向和研究的热点。然而,直流配电网故障特征与交流系统相比存在本质差异,已有交流系统保护技术难以直接应用于直流配电网。同时,由于直流换流设备耐受过流能力弱及故障恢复控制措施相对复杂,对实现快速准确故障检测、故障定位及有选择隔离故障区域提出了更高的要求。因此保护技术已成为直流配电网亟需突破的关键技术之一。论文在给出直流配电网拓扑的基础上,通过分析直流配电网故障发生、故障检测、故障定位与故障隔离的过程,明确了直流配电网保护中故障检测与故障定位是两个关键问题,并探讨了这个问题的技术难点,重点评述了直流配电网故障检测和故障定位方法,剖析了已有研究存在的主要问题,展望了未来发展方向,以期为后续研究奠定基础。     

分组传送技术在智能配用电通信网的应用探讨

针对智能配用电通信网中多业务承载、业务IP化、网络融合化的需求,提出采用分组传送技术进行通信的解决方案。介绍了配用电网分层分布式架构和配用电的主要业务需求,分析了现有通信技术的特点,从多业务承载技术、QoS机制、生存性技术、OAM技术、同步技术等方面探讨分组传送技术在配用电通信网的应用可行性,并提供了一种应用模式。该探索研究为分组传送技术在配用电通信网的应用奠定了基础。     

主动配电网技术研究现状综述

主动配电网作为解决大规模分布式能源接入及配网优化运行问题的有效解决方案,是智能配电网的发展趋势,引发了国内外学者广泛而深入的研究。本文从主动配电网规划技术、主动配电网运行控制技术、主动配电网供电恢复技术与主动配电网负荷管理技术等相关重点领域出发分析了主动配电网关键技术的研究现状,并阐述了国内外主动配电网示范工程试点情况。     

能源互联网环境下交直流混合配电系统关键技术

交直流混合配电系统具备供电可靠性高、电能质量优质、运行控制高效、分布式电源及多元负荷灵活接入等特性,成为以电为核心的能源互联网的物理基础。在介绍交直流混合配电网在能源互联网中的主要应用特点基础上,分析了直流配电技术典型应用场景及其主要技术特点。结合目前交直流混合配电网的研究现状及能源互联网发展要求,从规划设计、关键设备、保护策略和运行控制等方面提出交直流混合配电网系统的技术需求及重点研究方向。相关研究成果对于构建交直流混合配电网发展技术框架具有重要意义。     

智能配电网的新形态及其灵活性特征分析与应用

广泛接入的分布式电源、快速发展的电动汽车、大规模可控的用户侧资源等对配电网的灵活性提出了更高的要求。从智能配电网的发展形态分析入手,分析了智能配电网应具备的灵活性特征,阐述了灵活性需求及其多维属性特征,对智能配电网灵活性的可观、可控与量化分析等关键技术进行了初步探讨,并从提高灵活性角度对智能配电网规划、运行、控制等技术发展进行了展望。     

智能电网及其关键技术综述

阐述了智能电网的历史、内涵、特征及其发展现状,总结了智能电网的关键基础技术,包括集成的通信技术、传感与测量技术、输配电设备技术、控制技术、决策支持和可视化技术。在此基础上,陈述了阿海珐输配电集团对智能电网建设的看法:为了确保电力系统的安全可靠运行和取得最好的经济效益,并实现节能、环保和可持续发展,要把智能电网作为一个长远的目标;优先发展坚强的输电网架,加强新技术在二次保护和控制系统中的集成应用;做好智能配电网的建设规划,发展可再生能源;建设有产、学、研相结合的优秀的智能电网建设团队,并积极开展国际合作。     

配电网信息物理系统协同控制架构探讨

信息物理系统(CPS)通过对计算、通信和控制技术的有机整合与协调,促进了电力系统运行方式的转变,并为其"智能化"的建设提供了途径。作为电力CPS的重要组成部分,配电网CPS须在未来大规模异构分布式新能源接入的条件下仍具有良好的实时控制及优化调度能力。在此背景下,对配电网CPS的控制架构进行了研究。结合CPS的组成要素和关键功能,提出了一种包含主动配电网及微电网技术在内的配电网CPS框架结构;在此基础上,针对配电网CPS的协同控制策略及其多层面、分布式耦合的特征,提出了包含感知通信、计算以及物理对象的分布式实体控制架构,以及兼具内部统一特性与外部互联特性的层次化抽象控制架构,从而构成完整的配电网CPS协同控制架构。     

OFDM在配电网高速数据通信中的应用

低压配电网高速数据通信技术能够实现电力、数据、语音、视频“四网合一”，具有广阔的应用前景。由于传统的电力线载波通信技术难以适应配电网复杂而恶劣的环境，因此，新的通信标准、先进的调制技术和大规模集成电路的研究与应用，日益受到业界的关注。文章从测试和分析配电网高频传输特性入手，论述了正交频分复用技术的理论基础，阐述了基于配电网环境的功率控制、自适应调制、通道均衡、抗符号间干扰等关键技术，并介绍了一个实用化的配电网通信系统。