配电网分布式电源接纳能力评估方法与提升技术研究综述

配电网中光伏、风电等分布式电源(distributed generation,DG)渗透率的不断提高对其充分消纳与高效利用提出了更为严峻的挑战。在此背景下,配电网DG接纳能力问题正受到越来越多的关注,研究DG接纳能力的科学评估方法与提升手段,已成为当前的学术热点之一。首先分析了配电网DG接纳能力的多种限制因素,并分别介绍了接纳能力多维概念模型和基本数学模型,然后从确定性分析和不确定性分析两方面对解析法、智能优化方法和随机场景模拟法3种接纳能力评估方法进行研究综述,并讨论了基于配电网灵活性的分析方法,在此基础上归纳总结了有载调压变压器抽头调整、无功补偿、逆变器功率因数控制等多种DG接纳能力提升技术,最后基于现有研究的不足对未来研究方向进行了展望,旨在为实现DG的充分消纳与高效利用提供借鉴意义,为含高比例DG配电网的规划运行提供科学依据。     

灵活高适应性配电系统

正经济社会发展对供电安全可靠性提出了越来越高的要求。而现实中配电网内不确定性扰动因素逐渐增加,既有光伏、风电等间歇性分布式电源的大量接入,也有电力机车等冲击性负荷的显著增多,这些都增加了配电网运行的不确定性,传统的安全可靠性分析手段难以适应这一新需求和新挑战。为此,有必要针对配电网中可能存在的各类扰动,对配电网的灵活适应性开展深入研究,探索提高灵活适应性的手段,从而为配电网的安全     

面向智能用电的家庭能量协同调度策略

针对用户侧分布式能源渗透率不断提高的发展趋势,提出一种包含光伏及储能设备的家庭能量协同调度策略。首先建立了家庭能量管理系统中的分布式电源模型和负荷模型,并提出了基于日前光伏出力预测和家庭负荷预测的家庭能量协同调度模型。然后,在满足用户舒适度约束的条件上,以家庭能源最大盈利为目标,采用二进制粒子群算法求解每日家庭最优用电计划,提高了可再生能源的利用率并做到光伏发电的最大就地消纳。最后,通过算例仿真比较不同用电模式下的用户收益,验证了模型的有效性。     

智能配电网统一模型云与应用服务技术系统

为了解决智能电网建设过程中配电网的信息交叠浪费、数据孤岛以及软硬件平台异构导致的信息无法交互问题,提出配电网异构信息模型融合,将配电网各应用服务系统及软件进行模型融合,搭建了虚拟化模型中心。利用云计算技术协调配电网各应用系统服务,构建了基于模型中心与云计算的统一数据模型应用平台,将配电网主要应用服务系统进行整合并将其部署在云平台上。与传统分散式配电网服务系统相比,智能配电网统一模型云与应用服务系统大幅提高了信息交互共享的效率。     

新型城镇配电网影响因素解释结构模型

总结了影响新型城镇配电网发展的因素集,分析了各影响因素的相互影响关系,依据形成的可达矩阵将影响因素分层,构建了新型城镇配电网影响因素解释结构模型。为了直观反映各因素对新型城镇配电网的影响大小,提出了一种扩展的层次分析法计算解释结构模型中各影响因素的权重,进而分析了影响新型城镇配电网发展和建设的主要因素,为我国新型城镇配电网的发展和建设提供参考。最后,通过2个算例验证了新型城镇配电网影响因素解释结构模型的可行性和适应性。     

配电网络重构的优化可信度度量的区间方法

提出了一种以能量损耗减小的可信度度量值最大化作为目标函数的配电网络重构区间算法.考虑每时段上负荷的不确定性,采用区间潮流算法,按照区间化的日负荷曲线得到一日之内系统能量损耗的变化区间,然后根据能量损耗减小的可信度度量值来决定一日的网络最优结构.该方法可用于实现以星期或月为周期的配电网络重构.33母线和69母线测试系统的计算实例表明了算法的应用价值.     

基于EMS的动态安全分析系统

描述了在线动态安全分析(DSA)系统设计中的几个重要方面,包括预想事故集的构造、电力系统实时状态的获取和抽象、动态安全分析算法的选取、动态安全分析开放式平台的研究。为快速分析系统运行模式,设计了可涵盖所有类型故障、可任意设置故障发生序列和故障切除规则的预想事故集。阐述了在线DSA系统的构造方案,并给出了基于该DSA平台的实际电网算例。     

DG出力不确定性对配电网影响力分析的复仿射数学方法

风力、光伏发电受天气变化影响,功率输出具有随机性和不确定性。大量风力、光伏发电系统以分布式电源形式接入配网,导致了配电网潮流的不确定性。采用仿射数表达分布式电源出力的不确定性,提出了基于仿射数学的三相前推回代仿射潮流算法解决配电网不确定潮流问题。仿射数能够记录不确定变量之间的相关性,利用此性质提出了不确定变量相对影响力指标。采用33节点典型配电系统进行验证分析,结果表明,所提指标能够定量分析分布式电源出力不确定性对配电网各节点电压的影响情况。     

基于控制与保护协同的直流配电系统单极接地故障保护策略

随着电力电子技术的发展,柔性直流配电系统逐渐成为研究热点。单极接地故障是直流配电系统中最为常见的故障类型,当交流侧通过高阻接地时,直流侧发生单极接地故障后,故障电流变化不明显,难以准确定位。文中提出了基于控制与保护协同的双端直流配电系统单极接地故障保护策略,通过就地检测交流接地支路电流微分判断故障发生,进而快速投切交流接地支路上并联的小电阻。相比于传统的差动保护方法,所提方法省去了通信时间,有效提高了保护的快速性。同时,根据保护可靠性的要求,优选了并联小电阻的阻值。最后,在PSCAD/EMTDC平台中进行了仿真分析,验证了所提保护策略的可靠性和快速性。     

考虑电动汽车充放电全程功率变化率和用户舒适度的V2H调度策略

目前对居民区电动汽车(EV)充放电的调度缺乏对用户侧需求的研究,特别是难以兼顾EV用户的经济收益和出行需求。为此,在综合分析居民区日负荷特性以及EV用户需求的前提下,提出了一种考虑EV用户舒适度和充放电功率变化率的汽车与家庭互动(V2H)调度策略,基于遗传算法验证了所提调度策略的可行性和对居民区负荷及EV用户的优化效果。研究了不同的EV渗透率下V2H调度策略的适用性,结果表明EV渗透率的增加可以更好地改善居民区负荷的电网接入特性,且随着EV渗透率的增加,虽然EV用户的经济收益会略有下降,但均能保证EV用户的舒适度达到最大。