含分布式电源的冰灾下配电网多故障抢修策略

当冰灾下配电网出现覆冰并引发多故障时,为了减小冰灾对配电网造成的危害,根据冰灾不同时期对配电网不同区域造成的影响不同,建立冰灾下含分布式电源(DG)的配电网多故障分阶段融冰抢修模型。该模型首先利用DG恢复重要负荷的供电,并将冰灾下配电网多故障融冰抢修过程分为三个阶段。在抢修初期和抢修后期,以线路覆冰厚度为目标,并引入线路重要度指标,得到融冰顺序;在抢修中期,通过定义应急资源向量和故障需求向量,以分配适应度最小为目标,得到应急资源和抢修任务的最优分配策略。在此基础上,以综合经济损失最小为目标,并采用离散细菌群体趋药性(DBCC)算法优化求解得到最优"融冰+抢修"方案。最后以改进的PGE 69节点系统为例进行仿真,证明了所提策略的可行性和有效性。     

考虑道路抢修和负荷恢复的电动汽车分层调度策略

为了解决极端灾害过后的负荷恢复问题,提出了一种城市道路抢修辅助重要负荷恢复的电动汽车能量时空分层调度策略。在第1阶段,通过建立并集成电动汽车路径规划模型和多时段协同的重要负荷恢复模型,确定电动汽车能量的最优空间配置;在第2阶段,建立道路抢修队路径规划模型并与电动汽车路径规划模型进行统筹优化,确定道路抢修队的抢修顺序与路径,求解电动汽车到达充放电站的时间与剩余能量;在第3阶段,统筹配电网内各供电源和各重要负荷,以最大化加权负荷供电时间为目标,确定能量在时间尺度上的优化配置。最后,考虑配电网-交通网耦合的灾后故障场景,对不同策略的调度结果进行对比分析并探究道路抢修对于负荷恢复的辅助作用。结果表明,所提策略可以充分发挥电动汽车能量的时空灵活性,合理协调电动汽车和道路抢修队之间的行动决策,在一定程度上提高了重要负荷的恢复效果。     

含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复协调优化策略

针对含分布式电源(DG)的配电网发生多故障时的快速故障抢修和供电恢复问题,根据动态规划原理,建立了含DG的配电网多故障分阶段、分层的抢修与恢复协调优化模型。在紧急抢修与恢复阶段,以负荷恢复价值最大和综合经济损失最小分别作为内、外层优化目标;在抢修与恢复网架阶段,以网损最小和抢修时间最短分别作为内、外层优化目标,得到最优抢修顺序和供电恢复方案。针对内、外层模型的不同特点,分别采用了改进蚁群算法和离散化处理的细菌群体趋药性(DBCC)算法进行模型求解。同时,在抢修与恢复过程中,利用DG孤岛、可控负荷联盟及应急发电车的动态调度优先恢复重要负荷的供电,并采用馈线等效法及故障等效法来简化求解流程。以改进的IEEE 69节点系统为例,验证了所述策略的可行性和有效性。     

含分布式电源的配电网故障紧急恢复与抢修协调优化策略

随着分布式电源的规模化接入,传统配电网故障恢复策略逐渐难以适应实际需要.为此,提出一种含分布式电源的配电网故障紧急恢复与抢修协调优化策略.首先,在故障紧急恢复模型中引入典型负荷时变性需求模型,优先恢复需求度高的负荷.以抢修时间最短和社会经济损失最小为综合目标函数得到故障抢修模型.然后,研究故障紧急恢复与抢修协调优化策略,利用主网与孤岛协调控制进行故障恢复,通过改进粒子群算法得到最优抢修顺序.在抢修过程中,考虑负荷及时变性需求变化,调整故障紧急恢复与抢修最优方案,保证配电网可靠、快速恢复正常运行状态.最后,通过算例仿真验证了所提策略的有效性.     

基于故障邻接状态的配电网多故障抢修与优化策略

基于故障与配网的拓扑关系和抢修与恢复的动态交替特性，建立了基于故障邻接状态的配电网多故障抢修与优化模型，快速制定抢修策略。在故障抢修阶段，基于供电类型建立负荷节点带电状态矩阵，提取故障邻接负荷的带电状态建立故障邻接负荷带电状态矩阵，对其进行拓展得到故障邻接状态，并对故障进行分类。通过抢修与故障邻接状态的交替更新确定每阶段最优抢修任务。在重构计算中，建立自适应环压有序环矩阵作为算法的解空间，引入余弦递减函数和莱维飞行对量子粒子群算法进行改进，建立莱维系数量子粒子群算法进行求解。用PG&E69节点系统进行仿真，验证所提方法的可行性和所提算法的有效性。     

含分布式电源的配电网灾后分阶段抢修策略

针对灾后配电网故障抢修需优先保证重要负荷供电的实际情况,建立了含分布式电源(DG)的配电网灾后多小队分阶段抢修策略的优化模型,DG通过形成微网、孤岛运行及时恢复部分负荷的供电。定义设备故障经济损失特征值,用以保证故障抢修的优先级,同时将联络开关当作虚拟故障,利用其倒闸操作以及应急发电车的临时供电配合小队抢修,提高抢修效率。采用改进的离散细菌群体趋药性算法(DBCC)优化,快速得到抢修方案。算例结果证明了所提抢修策略优化模型以及智能优化算法的有效性和正确性。     

应对台风影响的海岛微网群韧性全过程提升

台风等极端自然灾害频繁侵袭海岛群,严重威胁到海岛微网群安全可靠供电。为提升海岛微网群抵御台风灾害侵袭、增强微网群快速恢复供电能力,提出一种应对台风影响的海岛微网群韧性提升策略。针对海岛群及其微网系统进行统一建模;从线路故障率、负荷削减量、故障线路修复时间及岛屿负荷分布等构建海岛群韧性评估指标,借助该指标评估不同韧性提升策略对海岛微网群韧性的影响;分别通过灾前储能调度、灾中最优切负荷和灾后优化故障线路抢修顺序等策略,提升海岛微网群抵御台风灾害的韧性;通过算例对所提韧性提升策略有效性和经济性进行分析、验证,结果表明,所提韧性提升策略可增强海岛微网群抵御台风灾害的韧性。     

基于蚁群算法的交通-配电网抢修恢复优化决策方法

极端事件导致大停电后,受损的交通道路会影响电网抢修车队前往故障线路区域的进度,从而延缓配电网恢复。为此,提出了一种结合损坏道路修复的配电网抢修恢复方法。首先,在分析不同受损道路对抢修车行驶影响的基础上,构建交通网抢修车约束。其次,考虑受损道路抢修对电网抢修的影响,以配电网失电量最小为目标,协调线路抢修和道路修复建立配电网抢修策略模型,并采用蚁群算法对所提模型进行求解。最后,以IEEE33节点配电网与一个12节点交通网相耦合的系统作为算例进行分析,仿真结果表明,所提方法切实有效提高了配电网抢修速度,减小了大停电后配电网负荷的失电量。所提方案更适用于灾害发生的实际情况,可为配电网灾后恢复提供参考。     

发电机组并行恢复动态决策的熵权方法

采用并行恢复策略可以加快电力系统大停电后的恢复进程,减少停电损失和社会影响。到目前为止,电力系统并行恢复研究主要集中在分区策略和恢复方案评估与决策方面,从全局层面研究并行恢复动态决策方法则鲜有报道。在此背景下,研究了从整个发电机组恢复过程的角度制定最优恢复策略问题。首先,根据各台发电机组的状态信息,确定每个恢复供电方案中已恢复机组的出力能力和启动待恢复机组所需投入及其恢复对系统全局恢复的效益。然后,建立基于熵权法的机组并行恢复动态优化决策的混合整数线性规划模型,寻求互不冲突的恢复供电方案最优组合。所提出的模型考虑了各台发电机组的状态信息,并能够协调恢复过程中不同机组间的需求冲突。新英格兰10机39节点系统验证了所提方法的可行性与有效性。     

考虑交通网延误的配电网灾后滚动抢修策略优化

为解决当前配电网灾后抢修策略制定时，未充分考虑道路阻断和交通延误影响抢修进程的问题，提出了考虑交通网延误的配电网灾后滚动抢修策略。首先，建立了计及交通网延误的灾后滚动抢修策略框架，以道路延误函数与路口延误函数建立实时交通网延误模型，通过Floyd算法得到各故障点间最短通行时间矩阵。其次，建立考虑交通网延误的灾后抢修策略双层优化模型，外层以加权失电负荷最小和抢修总时长最短为目标，得到各抢修班组抢修链。内层以最大化恢复失电负荷为目标，得到紧急恢复方案。在抢修过程中根据交通网信息更新最短通行时间矩阵，滚动后续抢修策略。最后，通过算例仿真验证灾后滚动抢修策略的有效性。     

考虑需求侧资源的主动配电网故障多阶段恢复方法

需求侧资源(demand side resource,DSR)参与主动配电网(active distribution network,ADN)运行能够提高系统可靠性及设备利用率。考虑主动配电网故障阶段复杂运行特性,文章提出了需求侧资源参与下的多阶段故障恢复方法。首先分析需求侧用户响应特性,建立价格型响应负荷的时变模型及激励型响应负荷的中断补偿模型,建立以停电时间最少、经济损失最小为目标,以用户停电次数、负荷响应时间等为约束条件的优化模型。应用差分进化算法建立动态优化模型,得到多阶段故障恢复最优策略。算例计算结果验证了所提模型和算法的正确性和有效性,并且分析了需求响应资源参与故障恢复的作用。     

基于时变故障率与服务恢复时间模型的配电系统可靠性评估

为考察运行环境与故障后服务恢复策略对配电系统供电可靠性的影响,依据这2个因素提出配电系统可靠性的评估算法,以更为细致和全面地刻画配电系统的供电水平与运行风险。首先,针对元器件停运概率依其运行工况（外部天气环境、内部老化情况、定期检修等）变化而时变的特征,建立元件的时变故障率模型;然后,根据负荷点的服务恢复时间依其本身的用电需求等级、恢复过程的次序及相关动作而改变的特征,建立负荷点的服务恢复时间模型;最后,依据上述模型,采用随机稀疏技术模拟配电系统元件的故障过程,并基于服务恢复时间模型和故障遍历算法确立配电系统可靠性评定算法。应用所提出的模型和算法对实际工程系统进行可靠性评估,并与经典的网络等值算法结果对比,算例表明该模型能更好地反映系统的实际运行情况,证实了模型具有较强的理论价值和工程实用性。     

基于多代理技术的有源配电网供电恢复策略

针对有源配电网发生故障后的快速供电恢复需求,提出基于多代理技术的自愈恢复系统。该系统采用分层协调的恢复模式,由下层区域代理为本区域发起供电恢复进程,上层馈线代理协调处理下层代理间的冲突。提出功率平衡度和转供容量裕度指标,基于该指标,当配电网故障隔离后,非故障失电馈线被分解为多个独立的区域,自愈系统能通过微网聚合恢复失电区域的供电,还可利用联络开关对孤岛区域进行负荷转供,达成综合恢复供电的目标。在供电恢复过程中,同时考虑馈线电压和电流的约束限制,保证系统在故障恢复后的安全稳定运行。在DIgSILENT软件上搭建含分布式电源的4馈线配电系统,仿真结果验证了所提策略的可行性和有效性。     

基于恢复价值动态评估的配电网恢复控制决策

配电网停电后,停电场景、恢复进程和应急情况下的负荷职能等均会影响负荷恢复供电的紧急程度,通常根据待恢复对象自身的恢复价值静态设置其重要等级或重要度,这制约了有限恢复资源的精细化管理.为此,考虑冷负荷启动特性与负荷间职能耦合关系对负荷单位恢复价值的影响,考虑间歇性电源出力的可控性对电源恢复价值的影响,结合母线恢复为周边其他待恢复对象带来的潜在恢复价值,同时计及系统供电缺额、恢复代价和恢复操作的不确定性,提出了综合恢复收益、代价和风险的负荷及电源母线恢复价值动态评估方法.以此为基础,建立了配电网供电恢复多进程优化模型及分区并行恢复决策方法.最后,通过仿真分析验证了所提策略能够有效提高恢复资源的利用率.     

基于MAPSO优化的智能配电网大面积断电供电恢复

当含分布式电源的智能配电网发生大规模停电事故时,必须尽快制定供电恢复计划,减少停电面积。在保证配电网安全运行的前提下,考虑以甩负荷最少及开关操作次数最少两方面因素建立含分布式电源的智能配电网供电恢复模型,提出采用多智能体粒子群优化算法快速恢复孤岛外非故障断电区域负荷供电。该算法在二进制粒子群优化算法基础上引入Multi-Agent概念,每一个Agent相当于一个粒子,通过粒子Agent之间的竞争与合作操作使其快速有效地收敛到全局最优解。算例结果证明了所提算法的可行性和有效性。     

配电网检修计划优化模型

从配电网设备检修计划编制的实际情况出发,建立了考虑多种约束条件的负荷转移路径和设备检修时间联合优化模型。该模型以设备检修时间优化为主问题,以负荷转移路径优化为子问题。通过主问题和子问题的反复优化迭代,最终获得供电企业售电损失最小的检修计划以及停电负荷、开关操作次数和系统网损最小的负荷转移方案。针对该模型的特点,采用免疫禁忌混合算法对主问题进行求解,采用改进的待恢复树切割算法对子问题进行求解。针对基本待恢复切割算法需要对联络开关进行全排列,以穷举的方式获取最优解的不足,通过应用“优先选择备用容量较大的联络开关”启发规则以及在恢复树切割过程中引入网损比较环节,在保证解的质量的同时有效地降低了恢复树的切割次数,提高了计算速度。通过算例计算和分析,验证了所提出的模型和算法的正确性和实用性,适合求解配电网检修优化问题。     

发输电一体化检修计划安全评估与辅助决策方法

检修计划编制过程中需要对设定检修方式下的系统运行状态进行安全评估,而目前检修计划编制缺乏必要的安全分析手段,过度依赖经验,难以适应大电网运行控制需要。提出基于母线负荷供应充裕度和等效发电容量损失指标的检修计划评估与安全辅助方法。利用网络拓扑灵敏度分析技术计算满足静态安全约束的母线负荷供应充裕度和等效发电容量损失,并根据该指标评估检修计划的安全性。该方法已在某区域电网检修计划优化管理系统中得到应用,结果表明该方法能够为计划编制人员提供指导性意见。     

考虑敏感负荷需求和直流故障恢复能力的交直流混合配电网开关配置

通过合理配置隔离开关和断路器可以提升交直流混合配电网的可靠性.提出一种综合考虑敏感负荷可靠性需求和直流故障恢复能力的交直流混合配电网开关优化配置方法.针对敏感负荷的可靠性需求,建立兼顾经济性、停电次数与停电时间的开关优化配置模型;根据交直流混合配电网中不同类型元件故障导致负荷点停运时间的差异,同时考虑电压源换流器控制模型切换以及直流线路中负荷极间切换的故障恢复方式,对最小割集法进行改进,增加元件划分类型并建立接线切换域,实现计及交直流混合配电网恢复能力的可靠性指标的准确计算.算例结果验证了所提方法的合理性与有效性.     

一种快速启发式配电网故障恢复算法

提出一种基于网络拓扑分析快速有效的配电网故障恢复算法。该算法在满足系统电流、电压的约束条件下,充分考虑负荷的优先级别,使得在开关操作次数尽可能少的情况下,尽可能多的恢复对重要负荷的供电以及其他负荷的供电,尽可能减小全系统的停电损失。算例计算表明该算法是高效和可行的。     

含柔性软开关的有源配电网故障恢复策略

随着智能配电网的发展,新型的电力电子装置柔性软开关(SOP)替代配电网中传统的联络开关(TC),可增加配电网运行控制的灵活性。分析了含SOP的有源配电网正常运行和故障情况下的SOP控制模式。对于配电网中部分失电区域由于严重故障致使无法通过联络开关连接到端电源的情况,文中将该失电区域称为失联侧子网,将其余可以通过联络开关与上级网络相连的区域称为联网侧子网,并据此提出了由SOP和分布式电源协同供电的故障恢复策略。该策略考虑了联网侧子网的转供能力,可为失联侧子网恢复运行提供相应的约束。通过设定SOP为Vf控制模式,以总失电负荷加权值最小、脱离主网分布式电源最少,以及网络损耗最小为目标函数,建立了含SOP的配电网故障恢复模型,优化变量为联络开关状态及SOP的出口电压,采用混沌蚁群联合优化算法进行求解。采用含SOP的单回IEEE 33节点系统、手拉手双回IEEE 33节点系统作为测试算例,从恢复策略和负荷波动适应性两个层面验证了所提故障恢复策略的有效性,仿真结果表明该恢复策略不仅能实现配电网失联侧最大恢复供电,还能保证配电网联网侧的正常运行。