主动配电网短期负荷预测研究

主动配电网通过市场机制来引导群体性的主动需求行为,电网负荷特性随之发生改变,降低了传统负荷预测技术的预测精度。考虑主动配电网在传统负荷的基础上引入响应负荷的计算分析,提出适用于主动配电网的组合预测方法。分析用户响应特性及规律,考虑影响用户响应度的因素并将其线性参数化,建立基于响应度评估模型的响应负荷预测方法;将传统负荷分解成季节性基荷和残差,基荷采用相似日负荷预测技术进行预测,残差利用集成神经网络模型进行预测,建立改进神经网络组合预测模型。利用时变响应模型模拟主动配电网负荷数据集来进行仿真验证,与其他负荷预测技术进行对比,实验结果证明了所提负荷预测方法的有效性。     

主动配电网中柔性负荷的混合系统建模与控制

主动配电网具备信息物理系统的基本形态,为了更有效地实现其源网荷协调控制,该文在对分布式电网进行馈线功率控制的基础上,研究柔性负荷的控制框架与策略,考虑了馈线控制和电力客户两方面的效益,基于混合系统模型提出柔性负荷信息物理融合的控制模型与方法,最后通过仿真算例验证所提模型与方法的有效性。     

考虑主动需求的主动配电网负荷预测

主动配电网的主动需求管理技术(Active Demand,AD)通过市场引导机制来改变用户的典型用电行为,电网负荷特性随之发生改变,降低了传统负荷预测技术的预测精度。针对AD对主动配电网负荷预测的影响,考虑用户响应特性分析影响AD响应负荷的因素,作为负荷预测的外生输入量,然后利用粒子群优化的支持向量机技术在黑盒框架下建立含AD输入的完备负荷预测模型,提出了适用于考虑主动需求的主动配电网负荷预测新方法。基于用户响应行为的现实考虑,建立时变AD模型产生含AD效应的负荷数据集来测试所提出的负荷预测方法。实验结果表明,所提负荷预测模型与不含AD输入的负荷预测模型相比,预测精度更高。     

含柔性负荷的主动配电网优化模型研究

随着主动配电网技术不断发展进步,柔性负荷参与到负荷的优化调度使得主动配电网优化调度更加灵活,电网更安全可靠的运行。文中将柔性负荷分为可转移负荷和可中断负荷,以柔性负荷单元实时功率为控制变量,建立含有柔性负荷的主动配电网优化调度二层规划模型,上层模型以一个完整的调度周期AND系统运行成本最低为目标函数,下层模型以各个微网区域的运行成本最低为目标函数,针对提出的二层规划模型采用标准遗传算法和模拟退火算法求解。算例分析表明将柔性负荷引入主动配电网的优化调度中能够减小系统的调度成本,并且随着柔性负荷调度量的增加调度成本在逐渐降低。     

配电网负荷预测应用研究

负荷预测是配电网规划和运行的重要组成部分,负荷预测的准确性影响着配电网规划和运行的科学合理性。针对负荷预测工作中预测模型选择和预测流程确定等方面存在的问题,分析了负荷预测的分类情况以及各类负荷预测之间的关系,并在此基础上结合不同规划区域的发展定位和数据特征等因素,给出了不同规划区域的负荷预测思路和流程,从而为负荷预测的实际工作提供参考和借鉴作用。     

含微电网的主动配电网负荷预测

负荷预测是配电网规划的重要环节,是网架规划重要计算依据。针对大量分布式电源和微网并入主动配电网,采用支持向量机技术,建立完备的负荷预测模型,并基于粒子群优化算法对支持向量机的一些关键参数优化选择,提出适用于含微网的主动配电网的负荷预测方法。首先对微电网并入主动配电网的结构做了详细说明,通过支持向量机SVW技术,建立负荷预测的非线性回归方程,然后基于粒子群优化算法对支持向量机关键参数写出具体优化思想和迭代过程,最后将提出的负荷预测方法应用于光伏发电示范新区来显示它的效果。     

主动配电网规划中的负荷预测与发电预测

负荷预测和发电预测是配电网规划中的关键环节,是变电站、网架规划重要计算依据。考虑主动配电网下新型负荷和分布式电源接入等因素,提出适用于主动配电网的概率型负荷预测和发电预测方法。首先全面分析了主动配电网的负荷分类,提出含友好负荷的整体负荷预测方法;其次构建主动配电网分布式电源装机容量及分布预测模型,考虑分布式电源出力的概率特性,进而提出分布式电源可信出力预测方法;最后以负荷预测和发电预测结果为基础,分析了新型负荷和分布式电源对主动配电网规划的影响。     

考虑DG与负荷不确定性的主动配电网重构

分布式电源(Distributed Generation,DG)以其清洁性的特点越来越多的接入配电网中,但是具有明显的不确定性,所以本文主要考虑了DG与负荷的不确定性对主动配电网重构的影响。针对DG与电力负荷的不确定性,通过信息熵与场景划分法相互结合,根据负荷曲线将负荷划分为多个场景,并且以Wasserstein概率距离指标对风力发电与光伏发电的场景进行划分。提出“无重复”的环路编码与初始种群生成策略,提高了优化效率。建立基于有功网络损耗期望值的多场景配电网重构模型,最后使用改进的烟花算法对制定场景的重构目标函数进行优化。     

主动配电网中多代理模拟技术与应用研究

针对主动配电网(active distribution network,ADN)中分散式、主动性元件种类及数量的大幅增加,网络结构复杂管理控制难度日趋困难的问题,提出多代理技术是增加ADN中多类型主动性元件协调合作的新手段。该文综述了近年来国内外基于多代理系统对ADN中分布式能源管控、主动元件的协调控制、故障快速恢复以及区域自治的市场仿真4个方面的研究现状与成果,分析了多代理技术应用在ADN中的管理结构、通讯机制及适应于ADN发展的Agent模型。从ADN的主动性规划、多能流系统模式、博弈性市场机制及负荷主动管理能力等方面的发展趋势,展望了在未来如何更好地利用多代理技术,提高主动配电网的供电可靠性与经济性。     

利用负荷管理系统实现配电网线损分析

通过对配电网线损率高的原因分析,提出利用现有无线负荷管理系统的资源,拓展其功能进行线损统计分析工作。指出了为此需要解决的关键技术及需采取的措施,有效提高了线损管理水平。     

主动负荷参与配电网分布式智能电压控制

灵活可拓展的电压控制策略在含有多个分布式电源、且电源和负荷均不断变化的配电网具有重要意义。着眼于智能配电网的发展需求,提出一种基于案例式推理技术的分布式智能电压控制策略。通过自动感知网络电压波动,在保证系统安全和清洁能源输出比例的情况下,即时提供电压控制策略并建立完备的具有自学习能力的案例库。以包含多个分布式电源的10 k V配电网为实例,对所提出的电压控制策略进行实时数字仿真,结果证明该控制策略能有效解决网络中的电压波动问题。     

考虑负荷响应的主动配电网孤岛划分

针对主动配电网的用户需求响应展开深入分析和总结,根据负荷重要程度和用户对不同负荷供电依赖度进行分类,提出一种故障情况下的用户供电策略,该策略的核心思想为:故障时相对于热水器、空调等大功率电器,用户对灯光、插座等小功率电器的依赖度更高,对大功率电器采用主动控制以增大供电范围,同时应用电热水器消纳分布式能源的波动。为解决基于负荷主动响应的分布式能源孤岛供电故障重构的综合规划问题,建立优化问题的数学模型,将其转化为有根树搜索问题求解。结果分析显示本文所提孤岛划分方法使得供电范围较普通计划孤岛更大,用户电力满意度有较大程度的提高,对配电网孤岛划分具有一定的指导意义。     

含分布式电源与随机负荷的主动配电网保护

随着分布式电源、随机负荷、储能电池等分布式设备渗透接入配电网,改变了配电网原有的电源结构、网络结构以及负荷结构。配电网的运行方式、潮流水平及流向复杂多变。传统配电网的保护原理与配置方案已面临着严峻挑战。对此,归纳总结了分布设备渗透对配电网保护的影响,综述了现存应对措施的优劣,梳理了主动配电网新环境下继电保护的研究方向及重点,并指出亟待解决的问题,为配电网保护的后续研究提供参考。     

基于柔性负荷的主动配电网优化控制策略

随着智能电网技术的飞速发展,对配电网控制技术提出了更高的要求,主动配电网能够实现对分布式电源的有效消纳。本文提出全网集中优化和区域协调校正相结合的控制策略。在长时运行周期内对全网的有功和无功资源进行合理协调,构建以配电网损耗最小为目标的潮流模型,实现全配电网的优化控制;在短时运行周期内,对小区域内分布式电源、柔性负荷、无功补偿设备的协调校正控制策略,实现对全网优化控制目标的有效跟踪。经过算例仿真验证,本文提出控制策略能够有效实现配电网损耗的降低,实现了对全网优化控制目标的准确跟踪,始终保持配电网运行在最优状态,具备进行大规模推广应用的价值。     

负荷管理系统应用

昌吉电业局的负荷管理系统是以计算机应用技术、现代通信技术、电力自动控制为基础的信息采集、处理和实时监控系统。系统采用无线GPRS通信方式，由负荷管理系统主站通过安装在客户侧的电力负荷管理终端，对某个区域或客户的电能使用状况实行监测和控制，并对采集的数据进行分析、应用的练合系统。整个系统由终端、收发设备及信道、主站应用软件、硬件设备及其形成的数据库、系统管理文档等组成。     

基于空间负荷布局的低碳主动配电网扩展规划研究

针对传统配电网规划方法存在应用效果差、可靠性低的问题,提出基于空间负荷布局的低碳主动配电网扩展规划方法。给定配电网节点模型,根据该模型查询低碳主动配电网扩展目标,通过所获取的目标参数值,对低碳主动配电网进行初管理,分为主动配电电流管理、主动配电电压调整及主动配电网需求侧管理3个部分,从配电网电源、配电阶段和综合分析3个方面进行规划。为验证研究方法的规划效果,设计对比实验。实验结果表明,与传统方法相比,研究方法的规划效果更好,且可靠性更高,能够精准实现规划工作,为主动配电网发展提供有力支撑。     

基于主动负荷转供的配电网电压控制方法

针对现有配电网无功电压控制方法在控制设备资源不足的情况下,难以满足配电网电压调节需求的现状,本文基于配电网典型接线结构及电压控制分析,提出了一种基于主动负荷转供的配电网电压控制方法。该方法以时间段内线路节点电压合格率最高为目标函数,建立主动负荷转供的电压控制模型,并通过对模型的算式拓展进行模型的求解,维持线路电压在合格范围之内。以某实际配电网环网组线路为例,对传统的控制方法和本文所提方法进行仿真对比,结果验证了所提方法的有效性,并表明该方法在节能降损、电压质量治理等方面具有优越性。     

考虑负荷裕度的主动配电网运行优化模型

配电网运行时需要预留一定的负荷裕度以应对负荷的快速变化。主动配电网由于装设了分布式电源(distributed generation,DG)和储能系统(energy storage system,ESS),使其具备比传统配电网更大的供电能力和更灵活的调节能力。然而,DG出力的波动性使得主动配电的负荷裕度分布不均衡,配电网不能较好地应对负荷波动。建立了一种考虑负荷裕度的主动配电网运行优化混合整数规划模型,该模型以负荷裕度最大为目标,考虑了负荷裕度的均衡分布、潮流约束和拓扑约束。采用修改的IEEE33节点配电系统测试验证了所提模型,结果表明:1)主动配电网的供电能力更强,负荷裕度具备调节能力;2)目标函数考虑负荷裕度均衡分布时,负荷裕度总量相同,而负荷裕度分布更加均衡,其分布方差由0.021大幅度缩小为0.005,较好地提高了配电网应对负荷波动的能力;3)在考虑负荷裕度均衡分布时,ESS紧急负荷补偿能力较不考虑负荷裕度均衡提升2%,ESS的紧急负荷补偿缺额下降6%,抗干扰能力明显提升。     

自下而上的主动配电网负荷曲线化预测方法

为在主动配电网负荷预测工作中计及柔性负荷的影响,提出了一种自下而上的主动配电网负荷的曲线化预测方法。首先,将待预测区域按用地性质、功能边界划分为若干小区,将每个区域的负荷需求细分为刚性负荷和柔性负荷需求两类;然后,建立可转移负荷和可调整负荷两种柔性负荷的曲线化调控模型,进而模拟主动管理策略下柔性负荷对整体负荷需求的调整作用;最后,将待预测区域的地块负荷进行叠加,得到主动配电网管理模式下的负荷需求曲线。通过北京某开发区负荷曲线预测算例,验证了所提预测模型和方法的有效性。