基于小分段的中压架空线接线模式分析

线路分段数量与网架的紧密配合作为提高配电网可靠性手段之一,可以明显减少用户停电时间。文中在对可靠性与经济参数调研的基础上,将经济性和可靠性结合在一起,提出了一种高可靠性分段原则,继而提出了"小分段"的接线模式。研究表明,与国内习惯分段数(3～5段)相比,线路的分段数量大幅度增加,3～15km的10kV线路最优分段数增加为4～18段,有联络接线模式下系统平均停电持续时间指标从无分段的3.53～17.63h减小到分段后的0.67～2.19h,在保证社会经济效益的前提下显著提高了供电可靠性。最后,对影响最优分段数的参数进行了灵敏度分析,结果表明中压配电线路的最优分段数受到负荷开关单价、线路平均计划停运率、单位停电损失费用及负荷沿馈线分布情况的影响较大。     

配电网典型接线非整数分段可靠性测算

针对配电网规划方案可靠性测算中无法有效求解典型接线非整数分段情况下区域综合可靠性指标的问题,本文提出了一种基于典型接线最小分段偏差的线路配置组合方案可靠性测算方法.首先根据规划方案预设典型线路非整分段数、负荷总数;其次求解同时满足线路分段数预设量最小偏差和最优平均停电可用率指标(ASAI)的线路配置组合方案;最后采用故...     

城市中压配电网典型接线模式的综合评估

在规划与改造城市中压配网时,需要根据实际情况选取一种或几种典型接线模式作为网架改造标准。计算各种典型接线模式在特定负荷密度下的可靠性与经济性指标,由此确定该负荷密度下各接线模式的最优分段数,然后基于此最优分段数在各种负荷密度下对各种接线模式进行比较,综合确定典型接线模式。按照上述规则,5 MW/km2、30 MW/km2和80 MW/km2时的最佳接线模式分别为手拉手环式、两供一备式与分段两联络式。     

考虑经济性的配电网最优分段方法

分析配电网最优分段的基本思路,以典型架空线路接线模式为例,在保证分段可靠性的基础上,提出一种以投资费用、运行维护、线路损耗、停电损失等总费用最小为目标函数的配电网最优分段计算新方法。并通过算例,与只考虑可靠性得出的最优分段法比较,认为该考虑经济性的最优分段新方法的计算结果更科学合理,能够满足电力公司的长远利益。     

考虑成本效益的配电线路分段数选取方法

考虑成本效益情况下,确定不同接线形式的合理线路分段数对配电网规划建设具有重要意义。通过对比可靠性年节约成本和建设年投资成本的方式研究不同接线形式的线路最优分段数。首先,构建单幅射、单环网典型接线的线路模型,并采用网络等值法分别计算不同线路分段数情况下的系统可靠性指标;其次,计算不同分段数情况下的可靠性年节约成本及建设年投资成本;最后,通过结果对比确定配电线路最优分段数。分析结果表明:考虑成本效益的配电线路分段数选取方法可快速确定不同接线形式线路的最优分段数。     

中压配网主干线可靠性与经济性评估

定量分析中压配电网中常见的4类架空线路接线模式和4类电缆线路接线模式的可靠性与经济性.应用"马尔科夫模型"计算元件的可靠度,结合网络法评估系统的供电可靠性;从投资、运行费用、网损3个方面应用"等年值法"结合线路负载率计算各类典型接线单位负荷的供电成本--单位负荷年费用.通过比较各类接线的可靠性指标和经济性指标,并对不同的场合给出了推荐的接线模式.     

中压配电网典型接线模式可靠性影响因素分析

介绍了国内中压配电网的架空线典型接线模式和电缆线典型接线模式,以苏州某地的系统参数为例,利用DIgsilent/Powerfactory软件计算各典型接线的供电可靠性指标,平均供电可靠率(ASAI)和系统年平均缺供电量(ENS-LP)两大系统指标作为供电可靠性分析的指标依据,分析了线路分段情况、负荷均衡度、负荷密度及配电自动化等对中压配电网的7种典型接线模式供电可靠性的影响,分析结果可为相关行业人员提供参考。     

中压配电网接线模式的最优分段研究

分析了10kV中压配电网各种接线模式的分段情况, 提出了一种配电线路最优分段计算的新思路。针对中压配电网的各种接线模式进行了计算,从而得到了配电网沿线负荷均匀分布时的线路最优分段数和供电半径的对应关系。最后对最优分段数计算方法进行了灵敏度分析,结果表明当线路供电半径一定时,10kV配电线路的最优分段数的值将受到分段开关造价、产电比、线路故障率和修复时间、线路线型和综合售电收益等因素的影响。     

中压配网接线模式的GA-Pareto优选模型

10 kV中压接线模式的选择受负荷密度、投资、可靠性等因素影响,是配电网规划与改造的关键。在不同负荷密度条件下,根据接线单元的供电能力确定所需数量。考虑多种因素对接线模式的投资成本和可靠性影响,结合用户停电损失综合函数,将可靠性与经济性进行属性转化。为了得到Pareto最优解,以影响接线模式的经济性、可靠性的线路参数建立初始种群,采用遗传算法(GA),以供电总成本最低为目标,获得任意负荷密度下的Pareto最优解集,从而建立中压接线模式的GA-Pareto优选模型。该理论已应用于中部某城市,为该市配电网建设提供理论依据。     

基于空间GIS的城市中压配电网络智能规划(三)带开闭所接线模式的自动布局

在城市中压配电网中,除了变电站直供方式的接线模式外,还有一种可靠性更高的接线模式,即带开闭所的接线模式.文中首先在配电网空间地理信息系统(GIS)的环境下结合变电站选址定容的方法确定了开闭所的最佳数量和最优位置,然后对开闭所进线的最佳网络结构进行了自动布局,并运用多分段多联络接线模式自动布局的方法对开闭所出线进行了自动布局,提出了在不同负荷密度条件下多种接线模式灵活布局的一般性处理方法.最后通过对实际算例的分析验证了文中所述方法的可行性.     

基于负载率的配电网变电站与开闭所规划

根据配电网中变电站和开闭所规划的特点,以负载率为主线,推导出用负荷密度和负载率表示的费用公式,并建立了以单位容量的年总费用最小为目标函数的变电站规划模型,用该数学模型进行了变电站经济供电半径、供电容量以及最优配置个数的规划。对于已建成变电站的区域又有新增负荷点的情况,根据负载率的大小考虑是否增设开闭所。根据负荷矩最小原则,将优化理论引入开闭所的规划,利用粒子群优化算法对变电站和开闭所进行选址。仿真结果表明利用粒子群优化算法进行变电站与开闭所的规划是可行的。     

Sectionalizing strategies for minimizing outage durations of critical loads in parallel power system restoration with bi-level programming

Fast restoration of critical loads and non-black-start generators can significantly reduce the economic losses caused by power system blackouts. In a parallel power system restoration scenario, the sectionalization of restoration subsystems plays a very important role in determining the pickup of critical loads before synchronization. Most existing research mainly focuses on the startup of non-black-start generators. The restoration of critical loads, especially the loads with cold load characteristics, has not yet been addressed in optimizing the subsystem divisions. As a result, sectionalized restoration subsystems cannot achieve the best coordination between the pickup of loads and the ramping of generators. In order to generate sectionalizing strategies considering the pickup of critical loads in parallel power system restoration scenarios, an optimization model considering power system constraints, the characteristics of the cold load pickup and the features of generator startup is proposed in this paper. A bi-level programming approach is employed to solve the proposed sectionalizing model. In the upper level the optimal sectionalizing problem for the restoration subsystems is addressed, while in the lower level the objective is to minimize the outage durations of critical loads. The proposed sectionalizing model has been validated by the New-England 39-bus system and the IEEE 118-bus system. Further comparisons with some existing methods are carried out as well.     

改进的分步最优法在配电网开关配置中的应用

串接分段开关将馈电线分段,在技术上可以减少故障时间,缩小故障范围,提高配电网自动化程度。提出了一种开关配置模型,能够确定配置开关的总数以及每个开关的最佳安装位置,并采用改进的分步最优法进行求解。使开关配置在综合考虑设备投资、运行维护费用及系统可靠性基础上得到最佳的综合效益。采用改进的分步最优法求解多目标非线性优化问题,既避免了穷举法的“组合爆炸”问题,又能快速地得到最优解,而且能够非常灵活地处理任何复杂的树型馈线结构配电网。算例结果表明该算法的快速和有效性。     

防止双侧电源单回链110kV变电站失压的技术改造

针对某区域供电网络,辨识电网潜在风险,通过对继电保护及安全自动装置原理进行分析,提出适当地改造小电源解列装置、备自投装置逻辑、调整优化继电保护定值配合原则来控制电网风险,可避免和减少事故及其损失。该方法简单有效地避免了双侧电源单回链110 kV变电站失压事故的发生,提高了电网供电可靠性。     

配电网接线模式研究

在配电网变电站优化布点及网架优化有关理论基础上，进行了配电网规划中接红模式的相关研究，提出了配电网我中配电站布点及其网架和联络线设计的优化模型，着重介绍了高压配电网中的树状接线模式和联络线优化设计方面的研究及其相应程序与基于GS的配电网规划软件包的接口，实现了不同负荷水平变电站布点和网架结构的优化，以及不同变电站故障方式下的联络线的优化，从而配合了整个配电网规划软件包的功以现现，研究是基于高压配电网的，但其所用的算法和方法也适用于其他电压等级的配电网络。     

基于综合费用最低的变电站站址优化方法

提出了一种变电站站址优化新方法,在保证电网网络结构满足供电可靠性要求的前提下,使电网建设及运行总费用最低。文中对与变电站站址相关的电网投资、运行费用作了分析,以变电站进出线投资及线路能耗折算综合总费用最小为目标函数,建立了进出线年综合费用最小模型。并探讨了利用该模型对多电压等级相互关联的多个变电站站址进行优化的方法,由于一开始并未确定上级电源点位置,需先利用出线年综合费用最小模型计算出电源变站址,然后再用进出线年综合费用最小模型对各待选站址进行整体优化。在实例计算中对进出线年综合费用最小、出线年综合费用最小及负荷矩最小三种模型进行了比较,结果表明进出线年综合费用最小模型能显著节省电网建设投资及运行总费用,是一种实用的变电站站址优化方法。     

基于两联络接线模式的城市配网联络线优化

城市中压配电网规划和改造工作中,充分利用已有配电设备和线路走廊来提高配电网供电可靠性和传输能力至关重要。针对该问题,提出了一种基于两联络接线模式的分阶段双层联络线优化方法。外层优化是针对现状配电网应用遗传算法寻找最优的变电站遍历顺序;内层优化是基于外层优化的变电站遍历顺序,依次分阶段进行站间、站内联络线优化,形成两联络接线模式网架结构,并以所有联络线投资费用最小的优化方案为最终的联络线配置。通过实际规划算例计算,取得了较好的工程效果,为规划人员规划和改造配电网提供参考和借鉴。     

配电网分段和联络开关的优化规划

提出一种配电网分段开关和联络开关的数量和安放位置的优化规划方法。根据建设费用确定拟增建开关的数量范围；针对不同的开关数量，以供电可靠性最大为目标函数，循环调用基于新颖的压缩编码的改进遗传算法的优化子过程对开关的安放位置进行优化，并将优化结果作为待选方案；将供电可靠性大于允许下限的待选方案中开关数量最少的规划方案作为最优方案，达到投资净效益最大的实际效果。对IEEE RBTS-2母线系统的优化结果表明提出的方法是可行的。     

Determination of loss‐minimum configuration with mathematical optimality in a three‐sectionalized three connected distribution feeder network

In a distribution system, in order to enhance the reliability of power supply, the distribution feeder is divided into several sections by installing sectionalizing switches, and then each of the sectionalized sections is connected to a different feeder. For example, one feeder is divided into three sections by two sectionalizing switches, and then each of the divided sections is connected to the other feeder through sectionalizing switch. Since a distribution system with many feeders has many sectionalizing switches, the system configuration is determined by states (opened or closed) of sectionalizing switches. Usually, a power utility tries to obtain distribution loss‐minimum configuration among large numbers of configuration candidates. However, it is very difficult to determine the loss‐minimum configuration such that the mathematical optimality is guaranteed, because it is well known that determination of a distribution system's configuration is to decide whether each sectionalizing switch is opened or closed by solving a combinatorial optimization problem. In this paper, the authors propose a determination method of loss‐minimum configuration by which the mathematical optimality is guaranteed for a three‐sectionalized three‐connected distribution feeder network. A problem to determine the loss‐minimum configuration is formulated as a combinatorial optimization problems with four operational constraints ( feeder capacity, voltage limit, radial structure, and three‐sectionalization). In the proposed method, after picking up all partial configurations satisfied with radial structure constraint by using enumeration method, optimal combination of partial configurations is determined under the other operational constraints by using conventional optimization method. Numerical simulations are carried out for a distribution network model with 140 sectionalizing switches in order to examine the validity of the proposed algorithm in comparison with one of conventional meta‐heuristics (tabu search). © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 167(1): 56– 65, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20530     

配电网线路分段开关的优化规划

以分段开关加入后配电系统的可靠性成本和可靠性效益为目标函数,计及分段开关的年投资、年维护费用、系统停电损失等综合费用和相关技术约束,建立了配电网线路分段开关的优化规划模型,提出用改进遗传模拟退火算法来求解的研究思路,把遗传算法全局搜索能力强与模拟退火算法局部搜索能力强的特点结合起来,提高了算法的局部寻优能力,有效地解决了早熟现象,具有很好的全局收敛性。通过对IEEE RBTS BUSS局部网络分段开关的优化规划证明了该思路的有效性和科学性。