考虑配电网电压调节的分布式电源准入功率极限计算

随着分布式电源的大力发展,其对原有系统产生很大影响.分析了有载调压变压器分接头发生调节振荡的条件.讨论了分散电源的接入对变压器分接头对母线电压灵敏度aVt这一重要参数的影响,指出了分散电源的接入有可能使变压器分接头发生调节振荡,进而得出了考虑振荡约束的准入功率极限模型.最后运用112节点系统的算例证明了模型的有效性.     

考虑继电保护动作的分布式电源在配电网中的准入容量研究

分布式电源(distributed generator,DG)接入系统会引起保护检测电流的变化,从而影响继电保护的保护范围。讨论在满足继电保护可靠动作的前提下,配电网(distribution network,DN)允许接入的分布式电源的最大功率(容量),提出一种考虑配电网保护动作和分布式电源短路电流衰减特性影响的DG准入容量的分析方法,并讨论了单个电源和多个电源接入配电网时的接入点、接入方式及线路参数等对准入容量的影响。分析表明,不改变配电网的原有保护配置的情况下,DG准入容量很小。对此,提出一种仅少量改动配电网保护就能有效提高DG准入容量的方法。最后,对一个10kV配电系统进行了分析计算,验证了提高DG准入容量方法的有效性。     

分布式电源准入容量对电力系统的影响分析

探讨了不同电压调整方法对分布式电源接入系统后准入容量的影响并进行了仿真模拟,运用二分法算法,结合IEEE-112节点系统的算例对各种模型进行了求解并分析计算了分散电源事故解列前后的准入容量,证明模型的合理有效性.     

考虑电压调整约束的多个分布式电源准入功率计算

针对分布式电源准入容量计算的问题,提出了考虑电压调整约束后的准入功率优化计算模型。该模型的特点是能够模拟有载调压变压器、分布式电源事故停运以及多个分布式电源的情况。对于多个分布式电源接入的情况提出了至少准入功率的概念。根据双层优化理论,建立了以准入功率最大化为上层优化目标、满足电压约束为下层优化目标的计算模型。通过112节点系统的算例分析,结果表明所提出的准入功率计算模型是有效可用的。另外,算例还分析了分布式电源接入位置对准入功率的影响。     

考虑小水电启停策略的准入容量计算

随着分布式电源的大力发展,其对原有系统产生了巨大影响.文中以小水电为例,首先分析分布式电源的启停对无功电压控制的影响,然后给出考虑单个分布式电源启停的准入极限功率计算模型.接着分析了多个分布式电源接入系统后,原有的计算模型结果可能过于乐观,提出了多分布式电源接入的至少准入容量的概念,它反映了"最恶劣"机组组合情况下的准入极限功率,并给出了基于主从决策的双层优化模型和求解算法.最后用IEEE 112节点系统的仿真结果证明了模型、算法的有效性.     

考虑潮流分布的分布式电源最佳接入容量计算

分布式电源并入配电网后,对配电网的潮流分布产生很大的影响。因此,研究分布式电源的最佳准入容量具有重要的意义。在分析不同位置和不同容量的分布式电源并网对配电网潮流分布影响的基础上,提出了分布式电源最佳接入容量计算模型和相应的优化求解算法。利用PSSSINCAL电力系统仿真软件对含分布式电源的配电系统进行分析,确定分布式电源的最佳接入容量,验证了最佳接入容量计算模型和优化算法的有效性。     

考虑谐波影响的分布式电源准入功率计算

分布式电源接入系统大多通过电力电子功率变换器，会向系统注入谐波，影响电能质量。文中考虑谐波影响，提出了在满足谐波畸变约束下的分布式电源最大准入功率优化计算模型，并分析了分布式电源接入位置和接入功率对电网谐波电压、电流分布的影响。对于多个分布式电源的情况，提出了至少准入功率的双层优化模型和相应的优化问题求解算法，并结合杭州永宁变半山支线的算例，计算出了配电线路所能接入的分布式电源最大准入功率和至少准入功率。     

考虑静态安全约束的分布式电源准入容量计算

分布式电源的接入给配电网带来了一系列影响,在大量分布式电源亟待并网运行的趋势下,研究一个系统能够承受的分布式电源容量具有重要意义。该文分析了分布式电源对配电网电压分布和线路潮流的影响以及分布式电源并网位置和功率因数对准入容量的影响,从电力系统静态安全约束的角度出发,建立了计算分布式电源准入容量的数学模型。对于多个分布式电源的情况,提出了准入容量计算的双层优化模型和相应的优化求解算法,并通过对实际配电系统进行分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

考虑负荷不确定性的分布式光伏电源最大准入功率的计算

分布式光伏电源由于其出力具有不确定性从而影响配电网潮流分布及走向。从分布式光伏电源接入位置、接入容量、配变负载率等因素出发分析了分布式光伏电源的接入影响配电网电压的机理,考虑负荷分布的不确定性,以线路电压不越限为约束条件,建立了分布式光伏电源最大准入功率的计算模型。并通过所举算例验证了该模型的合理性。并提出了提高分布式光伏电源最大准入功率的措施。     

配电网中分布式电源接入体系研究

分布式电源的产生,对配电网的安全、可靠、经济运行提供了巨大支撑,有效缓解了能源危机及环境问题。在分布式电源接入过程中,需要考虑不同的接入等级、接入容量及位置对配电网带来的影响。针对配电网中分布式电源的接入,分析了分布式电源接入对配电网的影响及分布式电源接入配电网应遵守的相关约束条件;综合考虑了不同因素,提出了配电网中分布式电源的接入体系,详细介绍了分布式电源接入准入容量和最优接入容量计算原则及方法;在所提分布电源接入体系基础上,实现了在典型光伏系统接入33节点配电网中,验证该体系有助于指导分布式电源的接入。     

单相光伏大量接入的三相不平衡配电网无功优化

随着光伏发电等大量非全相运行的分布式电源(DG)接入,配电网固有的三相不平衡特征更加突出,传统无功优化方法因忽略了三相不平衡导致效果较差。文中提出一种三相不平衡主动配电网的无功优化模型,以系统负序电压最小和网络损耗最小为目标,考虑有载调压变压器、分组投切电容器、静止无功补偿装置等离散和连续控制变量,形成一个带有二次约束的混合整数二次规划问题。利用分支定界法处理该混合整数规划问题,将原问题松弛为多个不含离散变量的子问题,分别求得各子问题中设备的控制量,进而求得原问题的最优解。采用扩展的IEEE 33节点三相测试系统仿真计算,验证了所述模型和方法的有效性。     

基于连续潮流的配电网供电能力评估

随着非全相运行的分布式电源大量接入配电网,配电网固有的三相不平衡特征更加突出,传统配电网供电能力评估因忽略配电网三相不平衡特征导致结果不准确。为了准确分析三相不平衡特征对配电网最大供电能力评估的影响,建立了以配电网供电负荷参数最大为目标函数,考虑了支路热约束和节点电压等状态变量和分布式电源的有功和无功功率等控制变量的含分布式电源三相不平衡配电网供电能力评估模型。选择电压跌落情况最严重的相作为连续参数,确保预测-校正过程的的连续潮流法求解的结果更加精确。最后,采用拓展的IEEE33节点配电系统进行仿真验证,表明文中所提的模型和求解方法是有效的。     

计及可再生能源发电成本的智能电网分布式经济调度

针对包含可再生能源发电单元、常规发电单元与储能单元的智能电网经济调度问题,提出一种计及传输损耗的智能电网最优经济调度模型,该模型实现对传输损耗与可再生能源发电单元运行成本的计量;其次,采用Lagrange乘子法推导此优化问题的协调方程,并通过解析的方式分析发电单元的出力协调关系;然后,提出一种完全分布式算法以有效求解此经济调度问题,该算法不仅能够有效减少计算和通信负担,还能在很大程度上保护发电单元隐私;最终,基于IEEE-30母线系统的3个算例验证所提分布式算法的正确性与有效性。     

Transient stability considering dynamic load in bulk power system with high DG penetration

Transient stability may be seriously affected when a large number of distributed generators (DG) stop simultaneously during voltage sag. It is necessary to analyze accurately the dynamics of bulk power systems with high DG penetration. In this paper, transient stability is studied by analyzing power‐angle curves of generators while considering load dynamics and model order reduction at lower voltages. Based on the analysis, a decrease in the load internal resistance after voltage sag causes transient instability of generators. The phenomenon is confirmed through simulation using a one‐machine and one‐load model. This paper also suggests that the simulation results might be misled by traditional bulk power system modeling such as using the static load model and ignoring impedance at lower voltages. As for the numerical simulation, a large level of DG stoppage leads to transient step out in a bulk power system, and the stability is greatly improved by DG voltage regulation. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 162(2): 20– 29, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20608     

非同步机电源渗透率对同步机之间功角稳定性影响的简化模型分析

研究了非同步机电源接入电网对电网中原有同步机之间功角稳定性的影响。基于经典的单机-无穷大系统模型,设计了一个考虑输电通道中接入非同步机电源的简单测试系统,提出了研究非同步机电源渗透率对同步机之间功角稳定性影响的衡量基准。建立了简单测试系统的数学模型,采用同步功率系数作为衡量小扰动功角稳定性的指标;基于等面积法则分析测试系统的大扰动稳定性,并采用故障临界清除时间作为衡量大扰动功角稳定性的指标。研究结果表明,在设计的测试系统和所提衡量基准下,非同步机电源接入对原系统中同步机之间功角稳定性有改善作用。     

A study of autonomous reactive power control method for distributed power generators to maintain power quality of the grid

Distributed power generators, such as cogenerators and renewable energy systems, have continued to advance and their penetration capacity is increasing. However, they may cause power quality problems in voltage regulation because of the reverse power flow. At present, when the distribution line voltage exceeds the limit value, distributed generators control reactive power to reduce the voltage, and if the reactive power output is not enough, they reduce the active power output. Therefore, an imbalance of active power output between distributed generators may occur because the voltage of generators varies by location and generators at lower voltage locations do not control the reactive power. A power control method for distributed generators needs to be established to solve these problems. In this study, an autonomous reactive power control method of sharing reactive power between distributed generators is proposed. The availability of this method is discussed experimentally and its applicability area is considered analytically by use of a model distribution system. © 2006 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

考虑同步机调差系数灵敏度与频率约束的机组组合

为解决高比例新能源并网带来的系统惯量水平降低及频率安全问题,有必要从同步机的角度出发,进一步发挥同步机组的调频能力,提高系统的频率稳定。考虑系统中各同步机组频率支撑能力的不同,基于灵敏度的方法分析不同机组调差系数的改变对最大频率偏差的影响程度。综合考虑同步机与风机参与调频,推导最大频率偏差的解析表达式。在考虑频率安全约束的基础上,提出考虑同步机调差系数灵敏度的多目标机组组合模型,并采用快速非支配多目标优化算法(non-dominated sorting genetic algorithms-II, NSGA-II)进行模型求解。仿真结果表明,所提模型在考虑频率约束的机组组合模型基础上,进一步发挥了同步机组的调频能力,抑制了最低点频率的跌落,改善了系统的频率响应。