基于节点电气耦合连接度的配电网启发式孤岛划分

分布式电源(DG)供电能力和周围负荷需求需要进行功率匹配,以保证故障后孤岛划分区域供电的稳定性和良好的电能质量。通过采集配电网中的量测终端数据,在研究基于单元融合法的配电网孤岛划分的基础上,提出利用节点电气耦合连接度指标筛选重要负荷节点,使得关键负荷单元能够得到优先融合,在较短的时间内,制定出孤岛划分的最优方案。仿真数据表明计及节点电气耦合连接度的配电网孤岛划分算法能够较为有效地融合配电网中一些关键节点,使配电网故障后,能够借助分布式电源的供电能力为非故障区域的负荷提供持续的供电服务。     

配电网孤岛划分的启发式方法

随着分布式电源(Distributed Generation, DG)的渗透性越来越强,提高配电网的自我修复能力是完善智能电网体系的重要环节,而电力孤岛划分是配电网自愈的核心技术。文中引入了含DG配电网的有根树模型,构建了孤岛划分问题的数学模型。基于配电网孤岛划分的主要原则,分析了负荷供电恢复路径的选择方法,创新性地提出了孤岛圈和供电恢复系数的概念,并在此基础上归纳出一套新的孤岛划分的启发式规则,提出了“缩圈法”这一新的孤岛搜索方法。通过仿真算例验证了该方法能更迅速有效地解决含DG配电网的孤岛划分问题。     

配电网计划孤岛划分方法研究

孤岛运行是在配电网中引入分布式电源后出现的一种新运行方式,其中计划孤岛运行对配电网的运行方式是有益的补充.根据功率平衡原则,在配电网发生故障时,允分利用分布式电源供电能力,以保证最大数量重要负荷安全运行.采用启发式搜索策略及广度优先搜索算法,兼顾不同类型的分布式电源特点,提出配电网计划孤岛划分组合算法.通过实例证明了方法的有效性与实用性,合理的计划孤岛利用对提高配电网供电可靠性能起到一定的积极作用.     

考虑配电网静态电压稳定裕度的多微网孤岛划分

多微网孤岛划分对辅助多微网并离网运行协调控制策略、提高多种运行模式下电压稳定水平具有重要意义。基于戴维南等效的电压稳定裕度,提出一种新孤岛划分方法,利用CIGRE中压网络进行算例分析;结果表明,新划分方法在电压稳定性、负荷保留量等指标均优于传统方法。     

计及角度不对称的配电网负荷不对称线损分析

针对当前研究配电网三相负荷不对称对线损的影响仅仅局限于三相大小不对称的情况,提出计及角度不对称的配电网三相不对称对线损有影响。通过分析三相不平衡线路的线损,用全电流经坐标变换的方法研究了计及角度不对称时的三相不平衡对线损的影响,推导出了线损增加率与相不平衡度的关系公式,并给出了配网中常见几种负荷不对称时的线损分析结果。通过对现场实测数据进行算例分析,结果表明考虑角度不对称时的线损增加率更接近于真实值,对准确地计算配电网中的线损更有指导意义。     

基于动态规划算法的配电网孤岛划分策略

配电网发生故障后,失电区域内应该形成含分布式电源(DG)的电力孤岛保证负荷供电的连续性。在孤岛形成算法中充分考虑负荷等级及其可控性,建立孤岛划分问题的数学模型,并利用动态规划算法形成含单DG或多DG组合的初级孤岛划分方案;根据一定的规则修正初级孤岛,形成次级孤岛;校验岛内各负荷点的电压和潮流约束,确定最优孤岛。算例验证了所提模型的有效性和优越性。     

主动配电网孤岛划分的混合整数规划模型

无功平衡是制约孤岛可行性和安全性的重要因素,而作为主动配电网主要无功电源的分布式电源自身功率特性常常被忽视,使孤岛功率平衡难以满足。为调和模型求解速度与准确度的矛盾,构建了一种主动配电网孤岛划分的混合整数规划模型。该模型基于解析几何模型线性化DG的P-Q功率极限,有效计及了双馈风力发电机、同步发电机和逆变型发电机的功率特性;通过双线性模型线性化含电压功率乘积项的基尔霍夫电流方程;分离约束模型解决孤岛网络拓扑变化和负荷切除的问题;采用特殊排序集合2线性化平方项。通过算例验证了所提模型,结果表明:所提模型求解准确度高、适应性好,DG运行点满足功率特性,符合工程实际;合理化分段数取值是保证孤岛方案可行性和模型求解准确度的关键,推荐取分段数大于等于12,但其与求解CPU时间无单调关系。     

考虑负荷响应的主动配电网孤岛划分

针对主动配电网的用户需求响应展开深入分析和总结,根据负荷重要程度和用户对不同负荷供电依赖度进行分类,提出一种故障情况下的用户供电策略,该策略的核心思想为:故障时相对于热水器、空调等大功率电器,用户对灯光、插座等小功率电器的依赖度更高,对大功率电器采用主动控制以增大供电范围,同时应用电热水器消纳分布式能源的波动。为解决基于负荷主动响应的分布式能源孤岛供电故障重构的综合规划问题,建立优化问题的数学模型,将其转化为有根树搜索问题求解。结果分析显示本文所提孤岛划分方法使得供电范围较普通计划孤岛更大,用户电力满意度有较大程度的提高,对配电网孤岛划分具有一定的指导意义。     

一种考虑N-1约束的智能配电网信息网络启发式规划算法

随着分布式能源、微网以及高级量测体系等在智能配电网中的接入和应用,智能配电网中的信息流量将远大于现有配电网。为了保证智能配电网信息网络的可靠性以及经济性,需要对其进行合理规划。文中从智能配电网信息网络的可生存性出发,采用N-1准则构建优化模型,并提出了一种启发式算法来保证模型的顺利求解。最后,通过某县级配电网信息网络规划算例,将启发式算法与1+1保护优化模型进行了比较,结果表明,启发式算法能够满足网络规划的可生存性约束。     

考虑孤岛源-荷不确定性的直流配电网可靠性评估

针对含高渗透率分布式发电(DG)的直流配电网,提出一种考虑孤岛源-荷不确定性的直流配电网可靠性评估方法.根据设备的运行状态及冗余度,分别建立了换流器、直流变压器和直流断路器的马尔科夫可靠性模型.针对DG及负荷的不确定性,利用多场景技术(包括拉丁超立方抽样、结合Nataf变换的Cholesky分解和场景削减技术)生成孤岛内源-荷典型场景,提出一种考虑孤岛持续时间的孤岛形成概率计算方法,结合DG供电情况及孤岛形成概率对最小路法进行改进,采用改进后的最小路法计算直流配电网可靠性指标.通过算例验证了所提方法的有效性,对比了DG接入前后负荷点及系统的可靠性指标.     

计及区域自组网的含分布式电源配电网网架柔性规划

在含分布式电源的配电网中,区域自组网的运行方式和分布式电源出力的随机性对其网架规划提出了更高要求。为此,文中计及分布式电源出力和负荷的随机性,定义了负荷供电恢复率,以此反映在网架规划方案和区域自组网方式下负荷的供电恢复情况。通过将其与分区供电要求、指定接线模式约束和支路潮流、节点电压柔性约束等作为约束条件,建立了以经济性和可靠性为目标的配电网线路开关联合优化的柔性规划模型。在该模型的网架方案可靠性评估中,计及了区域自组网运行方式下分布式电源出力和负荷的随机性对负荷供电恢复的影响,从而使所得的网架规划方案适应分布式电源的广泛接入,充分发挥电网区域自组网能力,突破了传统模型的应用局限。基于实际算例的计算分析验证了该方法的有效性,表明其可为含分布式电源配电网的网架规划提供理论依据。     

含风力发电的配电网计划孤岛搜索方法

为解决含风力发电配电网故障时的孤岛划分问题,实行离线制定重要负荷备选供电路径与在线搜索孤岛相结合的孤岛划分策略.在备选供电路径时考虑储能电池以确保形成孤岛时对重要负荷持续稳定地供电;在线搜索时则结合备选路径与风机实时出力情况,搜索形成的孤岛能够满足功率约束并最大程度保证负荷供电,减少停电损失.搜索模型求解中利用易于编程的生成最小树算法,最后通过美国PG&E69节点系统进行分析,结果证明该方法可行有效.     

基于CSP的复杂配电网孤岛划分方案研究

在含分布式电源的复杂配电网系统发生故障时,制定合理的孤岛划分方案可提高系统的供电可靠性。利用复杂配电网简化模型,采用两阶段策略解决孤岛划分问题。首先提出了基于约束满足问题的孤岛划分方法,离线生成满足约束问题的单元集合,将孤岛划分问题转化为寻求孤岛最优解的问题。然后在配电系统发生故障时,采用启发式的回溯搜索策略,得出最终的孤岛划分方案。通过对IEEE69节点配电系统进行仿真．验证了该方法有效性和实用性。     

辐射型配电网重构的启发式算法

研究了配电网的重构方法。根据配电网的特点,在配电网二次电流矩模型的基础上,利用从二次电流矩平衡角度分析得出的结论,通过理论分析,得出一种新的配电网重构方法。方法表明：在配电网重构中,环网无功功率分点两侧电流最小的支路即为需要断开的支路。该方法不需考虑网络拓扑的约束,不受网络初始结构的影响,确定一个断开开关只需计算一次潮流,因而能有效提高求解速度。与二次电流矩方法相比,本文所提方法计算过程更加简捷、计算量更小。典型配电系统算例的测试结果验证了该方法的正确性和有效性。     

含四桥臂H桥变流器的不对称配电网综合补偿方法

为解决配电网电力电子设备存在的功能单一、利用率低、造价高及协同难等问题,提出含四桥臂H桥变流器的不对称配电网综合补偿方法。在静止无功发生器的中性点增设级联H桥对地支路的新型综合补偿装置结构,为接地故障和三相对地参数不对称的补偿电流提供流通回路,考虑配电网三相对地参数不对称和三相负荷不平衡的影响,将有功和无功功率补偿、三相不平衡负荷补偿和三相对地参数不对称电流以及接地故障电流补偿等功能集成至同一套补偿装置。在分析各功能的原理及相互作用机理的基础上,提出基于分序解耦控制的多目标协同控制策略,以及三相对地参数不对称电流补偿与接地故障电流补偿的切换方法。正常运行时,综合补偿装置动态补偿配电网有功功率和无功功率、三相不平衡负荷及三相对地参数不对称电流;接地故障时,三相对地参数不对称电流补偿切换至接地故障电流补偿。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

考虑孤岛融合的配电系统多源协同恢复策略

随着分布式资源大量接入配电系统,可协同多源快速恢复负荷供电,提高负荷的供电时长和恢复率,以及分布式电源的空间渗透率和利用率。为此,提出了一种考虑孤岛融合的多源协同恢复方法,以提升配电系统恢复效果。建立以最小化失电负荷量、网络损耗、电源出力变化为多目标的恢复模型,约束条件除常规配电系统恢复约束以外,针对恢复过程中的孤岛融合提出了孤岛融合条件约束和孤岛融合前的负荷调整约束,以扩大孤岛融合的范围,并提出源–荷孤岛融合指标辅助决策孤岛融合策略。通过松弛潮流中的非线性约束将该模型转换成为混合整数二阶锥规划模型求解。分别采用改进的IEEE33节点和PG&E69节点配电测试系统仿真验证所提方法的有效性。结果表明,与现有的配电系统恢复策略相比,考虑孤岛融合的配电系统恢复策略在电源协同出力、分布式电源空间渗透率、负荷恢复率、负荷供电时长等方面具有更好的效果,并且在电源容量不足宕机后能继续维持融合区域内负荷稳定恢复。     

基于混合算法的配电网故障重构与孤岛运行配合

基于二进制粒子群和差分进化的混合算法,构建了故障恢复的数学模型,对重构、拓扑识别、孤岛划分、潮流计算和目标函数计算的实现进行了详细描述;并提出一种能使配电网重构和孤岛划分合理配合的恢复策略,即在重构过程中进行孤岛划分,通过建立孤岛界限矩阵判断重构时能否产生孤岛,将孤岛划分后得到的停电负荷作为目标函数的一部分,使重构和孤岛划分的结果共同影响全局最优解,从而使这2种恢复方式更具有整体性。以IEEE 33节点配电系统作为算例验证了算法的有效性。