含微网的新型配电系统可靠性评估综述

简要介绍了分布式发电及微网的特点,总结了国内外微网技术的研究现状.指出微网的接入改变了配电网辐射状的结构,使得配网潮流双向流动,微网的孤岛运行以及微网内分布式电源输出功率的不确定性都将给配电系统的可靠性评估带来新的问题.对分布式电源建模较多地考虑自身特性而未能从微网角度考虑计及与配电系统的相互影响、孤岛划分策略以及负荷...     

特约专栏主编寄语

新能源发电是开发利用新能源的最主要方式,是实现我国能源清洁低碳转型,解决能源安全和环境污染问题的必由之路.随着新能源的快速发展,我国新能源装机容量飞速增长,已成为世界最大的新能源基地.但是,新能源的规模化发展给电力系统的规划、运行及装备制造等带来巨大挑战.     

台风灾害下配电系统受损评估研究

台风灾害会造成配电系统多个元件同时故障而导致大面积用户停电。为研究台风灾害对于配电系统的破坏影响,提出台风灾害下配电系统受损情况评估方法。为描述台风特征对元件故障概率的影响,基于台风影响历史数据,使用随机森林算法建立元件脆弱性曲线。在元件模型建立后,使用时序蒙特卡洛模拟法评估配电系统的实时和累计电量及用户损失。为提升评估效率,引入故障模式后果分析法,使用最小路法生成故障影响报表,更快地确定失电负荷节点。最后通过RBTS-BUS6测试系统和广州地区的实际系统进行算例分析,验证了所提算法的有效性。结果表明：台风对配电网的影响具有延时性,配电系统受损情况与元件维修时间和维修资源数量相关。     

计及间歇性新能源的弹性城市电网输配电协同供电恢复方法

极端灾害频发,给大规模接入新能源的城市电网运行带来巨大挑战。为此,提出一种计及间歇性新能源的城市电网输配电协同供电恢复方法,以提升规模化接入新能源的城市电网系统弹性。针对新能源不确定性建模,提出了一种基于高斯Copula的新能源离线概率建模和实时更新方法,通过实时更新场景预测刻画其出力时变不确定性。基于预测场景,建立了一个计及负荷转供的城市电网双层供电恢复模型。该模型考虑主动的输电系统-配电系统协同优化,通过调整负荷分布、网络重构以及应急资源实时调度进行供电恢复,最小化系统失电量。所提双层供电恢复模型在上层优化各区域高压配网与输电系统运行边界,在下层求解各区域高压配网的重构及应急资源实时调度方案,通过检验输电网交流潮流判断计算过程是否结束。由仿真结果可知所提城市电网输配协同供电恢复方法可有效提升系统弹性,在极端灾害下可保证输电网线路潮流不越限并有效降低系统切负荷量。     

台风灾害下基于V2G的城市配电网弹性提升策略

近年来,以台风为代表的极端自然灾害导致城市配电网停电事故频发,给城市电网的持续供电带来挑战。在电动汽车（EV）用户群体数量快速增长的背景下,针对上述问题,提出了一种基于车辆并网（V2G）的城市配电网弹性提升策略,以增强城市电网应对台风灾害的能力。首先,建立配电网元件故障率模型,通过随机抽样生成台风灾害下的配电网故障场景;其次,考虑即将到来的台风灾害对道路拥堵情况及用户出行意愿的影响,搭建了灾害前期EV调度模型;然后,基于消费者心理学理论,制定灾后反向输电激励响应机制,引导V2G站点内的EV参与供电恢复;最后,考虑配电网重构及V2G站点反向充电,制定V2G参与的灾后供电恢复策略。由算例分析可知,与应急发电车相比,V2G参与供电恢复的方案经济性及恢复效果更优,验证了所提弹性提升策略的可行性与有效性。     

综合考虑自然灾害与人为攻击的电-气互联系统优化配置方法

电-气互联系统是一种典型的综合能源系统,综合能源系统能有效应对环境问题与能源危机,但日益频发的极端事件为其发展带来巨大挑战.传统恢复力相关研究大多只考虑极端自然灾害对系统的影响,并未考虑自然灾害和人为攻击同时发生的情况.传统优化配置相关研究主要基于长时间的运行经济性,而对基于恢复力的设备优化配置鲜有研究.为提升综合能源...     

构建高弹性城市能源系统的关键技术

城市能源系统结构复杂且脆弱,容易受到极端事件的影响,“高弹性”成为城市能源系统建设新目标。首先,剖析高弹性城市能源系统建设面临的“结构脆弱-环境恶化-协调不足-恢复复杂”四大难题,明确高弹性城市能源系统的研究边界,分析“弹性城市”面临的自然灾害、环境恶化、人为干预三类威胁,总结能源结构优化带来风险、多能流网架协调复杂和信息物理通信安全存在威胁的三个典型特征;其次,按照“物理-信息-应用”三个层面提出建设高弹性城市能源系统的九类关键技术,分别阐述各类技术的发展现状,讨论其主要特征;最后,从物理层、信息层和应用层分别对高弹性城市能源系统的未来研究与发展路径进行了展望,为逐步建立智慧能源网络、智能控制系统以及安全供需体系,完善城市能源风险应急管控措施,加强城市能源供应保障,强化重要能源设施,增强能源网络安全防护提出建议。     

基于GIC无功损耗严重度指标的电网地磁暴易损区识别方法

首先分析了电网在不同感应地电场强度和方向条件下各变电站无功损耗的变化规律,定义了变电站地磁感应电流(GIC)无功损耗严重度指标,指标本身仅对实际的无功损耗做归一化处理,未改变各变电站之间无功损耗大小的相对关系。基于该指标提出了给定系统中易受地磁暴灾害区域的识别方法,可以为地磁暴影响下的电网规划和系统调度人员的操作提供依据。最后以750 kV规划电网为例,验证了所提指标和方法的可行性。     

能源转型下弹性电力系统的发展与展望

我国正处在能源转型的关键时期,电力系统对构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系意义重大。然而能源转型下的电力系统呈现不确定性、开放性、复杂性等特点,使得现代电力系统在极端自然灾害和人为攻击下变得更加脆弱,其运行风险急剧增大。该文以能源转型下的弹性电力系统发展展开讨论,首先从内在要求和外在驱动两方面阐述了发展弹性电力系统的必要性。而后重点介绍了弹性电力系统的概念,包括详细的定义、特点及研究方向。继而在文献调研的基础上,从电力一次系统和网络安全两个层面论述归纳了弹性电力系统研究的关键技术,并最终对我国能源转型下的弹性电力系统发展作展望。     

考虑基准点——修正点两阶段的天然气管道泄漏定位新方法

管道泄漏是天然气管网系统运行过程中常见的故障之一,准确、快速地对泄漏点进行定位是及时发现并预防安全事故扩张的重要举措。为此,首先提出了考虑基准点—修正点两阶段的天然气管道泄漏定位新框架;其次,基于时域有限差分法构建了含伪泄漏点的天然气管道状态估计模型并采用联邦卡尔曼滤波器求解估计序列,并得到基准点;最后,定义了泄漏条件可信度对估计序列进行时延—分布一致性度量,作为权重得到修正点,实现了天然气管道的泄漏定位。研究结果表明：(1)所提出的天然气管道两阶段泄漏定位方法可以实现对管道微小泄漏（2%）的有效定位,解决了传统的基准点定位方法与空间步长选取强相关的问题;(2)所提出的联邦卡尔曼滤波信息分配系数设定方法,解决了因观测路径不同导致的子滤波器观测噪声差异问题;(3)所提出的基于动态时间规整算法的时延度量方法,可定量描述完整的泄漏量估计序列的响应速度;(4)所提出的基于时延—分布一致性度量的条件可信度权重概念,可以将泄漏量估计序列的时间信息与波形信息解耦并分别量化,能有效反映出泄漏发生在不同序列对应的伪泄漏点之间的依赖关系。结论认为,该方法提高了管道泄漏的检测、识别、定位的速度与精度,为天然...