计及配电网节点边际容量成本的多类型分布式电源规划

配电网负荷增加或分布式电源(DG)的接入将导致供电设备扩容的提前或延迟,从而引起容量成本的变动。根据辐射形配电网潮流特点,推导得到节点注入功率对支路电流影响的灵敏度系数,并结合节点-支路潮流关联矩阵,建立相应的灵敏度系数矩阵,用于计算配电网节点边际容量成本(LMCC)。基于LMCC,在用户自备的产权下,分析评估不同电价体制下的DG容量效益;在电网所有的产权下,建立多类型DG规划模型,并采用粒子群优化算法求解优化模型。算例对比验证了模型和方法的可行性。     

配电网节点边际容量成本及应用

分析了现有配电网边际容量成本的不足。通过将支路增量成本合理地分摊到各负荷节点,提出配电网节点边际容量成本（LMCC）的概念,反映未来各节点负荷占用供电容量的成本。LMCC基于配电网供电容量的利用现状和负荷增长趋势,并不依赖于未来规划网架,因而具有较强的可操作性。最后,讨论了LMCC在配电网规划、容量定价、需求侧管理和分布式电源接入中的应用前景。     

基于配电网节点边际容量成本的分布式电源规划

分布式电源(DG)接入配电网可能导致现有供电设备得不到充分利用,产生沉没成本.引入配电网节点边际容量成本(LMCC)以反映各节点容量的紧张程度,同时给出DG单位容量成本的计算方法.在此基础上,以DG单位容量成本小于接入点的边际容量成本作为DG接入的判据,提出一种规划DG位置和容量的新方法.算例结果验证了方法的可行性.     

计及配电网节点/支路边际容量成本的分布式电源规划

随着越来越多的分布式电源(DG)接入配电网,必须协调好配电网规划与DG配置之间的关系。通过引入节点灵敏度系数矩阵和单位负荷增量成本矩阵,提出了能够计及无功影响的配电网节点/支路边际容量成本模型及其计算方法,并应用于分析DG并网对网络容量紧张程度的影响。采用节点/支路边际容量成本变化量指标评估和量化DG起到的延缓网络升级扩容的作用,讨论了基于变化量指标的用户自备和电网公司所有2种产权形式的DG规划,重点介绍了电网公司产权的DG优化配置模型和算法。算例仿真中,考虑了不同的DG功率因数、并网容量和接入位置以及不同的配电网负荷水平等各种场景,得到了一些有益的结论。     

基于配电网节点边际容量成本和时序特性的分布式电源规划

配电网的边际容量成本表述了负荷的增加或分布式电源(DG)接入配电网中引起供电设备所需容量的变化,从而引起的供电投资成本的变化。本文针对开环运行的配电网,通过灵敏度法构建灵敏度系数矩阵,对配电网的节点边际容量成本(LMCC)进行计算,并根据实际情况考虑LMCC的变化,将DG效益评估分为用户自备DG和电力部门DG配置。重点讨论电力部门DG配置情况下多类型DG选址定容的规划,并考虑了多类型DG和负荷的时序特性。最后运用MATLAB仿真软件在IEEE33节点配电网系统中进行了LMCC数值计算,利用粒子群算法进行了考虑时序特性的DG规划,并验证了模型和方法的合理性。     

计及不确定性与节点边际容量成本的分布式光伏电源规划

从时序性与波动性两方面描述不确定性,构建了考虑不确定性的光伏电源（PV）出力模型与负荷模型。对配电网节点边际容量成本（LMCC）的分析推导与应用进行了改进,明确了含PV与不含PV的LMCC计算方法。利用序贯蒙特卡洛模拟法处理不确定性,利用LMCC的计算指导分布式光伏的选址定容,在此基础上考虑安全性、经济性等多方约束,构建了基于序贯蒙特卡洛模拟与节点边际容量成本的PV规划模型,提出了相应的算法流程。将模型应用于简单馈线分析与IEEE33节点系统规划,验证了方法的有效性;并初步探讨了电网公司针对PV可采取的运营策略,为后续研究指明了方向。     

准稳态灵敏度方法在节点边际电价计算中的应用

在考虑电力系统动态功率频率特性的基础上,采用整步功率系数,来求得发电机组用于分摊系统功率不平衡量的承担系数αnG,然后将其与准稳态灵敏度方法相结合,计算得到发电机功率转移因子GSDF。用此方法求得的GSDF因子不再依靠平衡节点,这也意味着节点边际电价的阻塞分量与平衡节点的选择无关,从而可以向市场参与者收取合理的阻塞费用。最后对IEEE30节点系统进行了仿真计算,结果说明本方法是可行的。     

含PV节点的配电网合环潮流算法

随着分布式电源(Distributed generation,DG)的接入,配电网合环场景发生改变,给配电网合环潮流计算提出了新的要求。以PV型DG为例,提出一种含PV节点的配电网合环潮流算法。针对前推回代法处理PV节点和环网能力弱的特点,利用改进灵敏度矩阵对PV节点进行无功修正,实现对PV节点的处理。依据叠加原理,用合环功率补偿法对合环端口节点进行功率补偿,从而实现配电网合环潮流计算。最后对IEEE 33节点测试系统进行仿真分析,结果表明该算法能够有效解决含PV节点的配电网合环潮流计算问题。     

节点边际电价的优化原理

为了实现电力市场的优化运营,关键是要建立安全约束经济调度与节点边际定价机制.安全约束经济调度能综合考虑系统的经济性与安全性目标,它既保证了系统的优化运行,也保证了系统的供电可靠性;而节点边际电价是从空间和时间2个层面尽量精确地反映电力系统的运行成本的定价机制.文中首先介绍了安全约束经济调度与节点边际价格的求解模型,描述了节点边际定价市场的优化原理;接着给出了节点边际电价的直流潮流法求解原理,并举例进行说明;最后指出节点边际电价有许多违反常规认识的地方,但这并不说明节点边际价格有错,关键原因在于电力系统运行除了遵守经济法则之外,还必须符合可靠性要求.     

长期边际成本电力定价方法研究

随着我国社会主义市场经济体制的逐渐建立,电力价格必须适应市场,走向市场,建立科学、合理的电价形成机制。而迄今为止采用的会计成本定价方法已不能适应电力市场发展的需要。边际成本定价理论已被国外的实践证明为是一种对社会,对电力企业都行之有效的一种方法。本文以某电网作为研究对象,对边际成本定价理论和方法进行了探索性研究,研究表明,该定价方法理论先进,科学,具有推广应用价值。     

含多种分布式电源的弱环配电网三相潮流计算

由于分布式电力系统中电源、负荷和线路参数存在不对称性,传统的配电网潮流算法已不适用于这类网络。在对风力发电机组、光伏发电系统、燃料电池、蓄电池、高频微型燃气轮机及工频热电联产机组的运行和控制性能详细分析的基础上,建立各种分布式电源潮流计算模型,考虑配电网三相参数不平衡和环网问题,对广泛用于辐射型配电网的前推回代潮流算法进行改进,提出适用于含多种分布式电源的弱环配电网的前推回代三相潮流算法。算例表明,该文提出的算法是有效和可行的。     

Fuzzy Distribution Power Flow for Weakly Meshed Systems

This paper presents a fuzzy distribution power flow (FDPF) for weakly meshed balanced and unbalanced distribution systems. Most of the earlier work in this area is for radial distribution systems. In the proposed method, a matrix similar to Jacobian inverse is directly evaluated, in an efficient manner. The method can handle simultaneous presence of several uncertainties in input variables such as network parameters, load model coefficients, load forecast, and bus shunts. Results have been obtained for two test systems to assess the utility of the proposed method     

Unsymmetrical Short-Circuit Fault Analysis for Weakly Meshed Distribution Systems

Due to the integration of distributed generations and the realization of smart grids, most radial distribution systems would become weakly meshed in the near future. Thus, this paper proposes an efficient and accurate short-circuit fault-analysis method for unbalanced weakly meshed distribution systems. Two proposed matrices developed from the radial and weakly meshed characteristics of distribution systems are used to analyze the variations of bus voltages, bus-current injections, and branch currents under fault conditions. Accordingly, some efficient and effective formulas are derived in this paper to analyze the effects of different fault types on the weakly meshed distribution systems. Traditionally, unsymmetrical faults are analyzed by the symmetrical-component-based method; however, this method is usually time-consuming due to the building process of impedance matrix. The proposed method can provide novel viewpoints in calculating fault effects; and therefore, can achieve the advantages of high speed and improved accuracy with lower memory requirements. Test results demonstrate the efficiency and accuracy of the proposed method.      

弱环状配电网的潮流计算方法

将弱环配电网的潮流算法分成不解环类算法和解环类算法两类,论述了基于节点注入电流模型算法、改进的快速解耦算法、回路阻抗法、Ybus法、前推回代类算法、导纳求和算法及电流求和法等几种弱环配电网潮流计算方法,从多电源的处理能力、多回路的处理能力、算法的收敛阶数及稳定性等几个方面进行了分析和比较.     

配电变压器容量对配电网投资费用的影响

介绍了住宅小区配电网建设投资费用的组成及量化分析方法,通过算例分析了配电变压器容量对小区配电网建设投资成本影响的规律。结合某住宅小区配电网的规划,计算了优先选用的配电变压器容量值。     

Admissible Locational Marginal Prices via Laplacian Structure in Network Constraints

Standard computations reveal that locational marginal prices (LMPs), being Lagrange multipliers in an optimization problem, must lie in the null space of a Jacobian matrix evaluated at the optimal power flow solution, augmented by columns associated with active line flow limits. The impact of network power flow and active line limit constraints is to confine the LMPs in a subspace that satisfies necessary conditions for optimality. Optimal market clearing can then proceed as a minimization over offer curves confined to admissible LMPs in this subspace. When no line limits are active and losses neglected (e.g., in a dc power flow representation), the matrix in question has a generalized Laplacian structure, and admits only a vector of all equal elements in its null space (verifying the well-known equal incremental cost condition). As line flow limits become active, the null space grows in dimension. Among the phenomena of interest as the dimension of admissible LMPs grows is that of “load pockets”; that is, admissible LMP vectors that can show patterns in which buses partition into zones of approximately equal LMPs, with significant differences between zones. This paper explores an approach to admissible LMP calculation that isolates the topological role of active line flow constraints, independent of offer curve prices. Identification of this admissible subspace can then greatly facilitate computations such as clustering to identify potential zones of differentiated LMPs.      

少环配电网短路故障计算新方法

通过网络变形,构造出对环网解环及短路故障进行模拟的新端口,给出了环网解环及短路故障模拟的统一方法.以新端口为边界,将故障后的少环配电网分解成辐射状对称网络和模拟环网解环及短路故障的不对称网络2部分.在此基础上,推导了边界端口注入电流的计算公式;基于辐射状网络节点注入电流、支路电流及节点电压间的关联关系,完成了非故障处支路电流、节点电压的计算,提出一种少环配电网短路故障计算的新方法.该方法具有以下特点:环网解环及短路故障的模拟方法统一,可以方便地模拟任意复杂故障,包括两点接地故障;利用辐射状网络的支路阻抗参数完成故障计算,故障计算效率高;能够自动适应网络操作;非故障处的支路电流、节点电压的计算简单直观.算例分析表明,该算法具有良好的计算效率和精度.