配电网合环操作分析与决策软件开发

配电网络进行倒负荷和线路检修时,合环操作是必不可少的环节,但由此产生的环流会影响到系统的安全稳定运行。为辅助调度人员运行决策,提出了计算合环最大冲击电流和稳态电流的方法及数学模型,开发了1套配电网合环决策软件。实践证明,该软件对电网运行操作有一定的指导意义。     

配电网合环安全性分析系统的应用及改进

为了保证重要用户的不间断供电,提高城市配电网的供电可靠性,10kV配电线路能否带电倒负荷操作这一问题日益突出,为此联合科研院校共同开发了配电网合环安全性分析系统。详细介绍了配电网合环安全性分析系统的原理及功能,并以乌鲁木齐电业局110kV铁西变多条10kV配电线路合环倒负荷操作进行了实际验证,将配电网合环安全性分析系统的计算结果、电力系统分析综合程序PSASP计算结果与实际电流分别进行了比较,找出了差异,分析了原因,提出了配电网合环安全性分析系统的改进方向,使该系统更接近与实际系统,为电网10kV配电线路合环操作的优化和安全奠定了基础。     

10kV配电网合环倒负荷研究

随着配电网中馈线之间联络点的不断增多以及对供电可靠性要求的提高,合环倒负荷成为一种必然趋势。对配电网馈线间的合环进行分析,提出适合配电网合环潮流分析的算法;并针对上海220 kV电网分区运行的特点,分析了10 kV配电网在相同220 kV分区与不同220 kV分区条件下合环倒负荷的不同特性,提出不同的环流控制方法,为调度部门合理安排运行方式和事故处理中紧急负荷转移提供参考。     

配电网不停电倒负荷技术研究与实现

目前配电网在进行线路检修或倒负荷操作时,通常是在停电的状态下进行操作。针对倒负荷操作需要进行线路停电的问题,提出了一种通过馈线终端监测合环点两侧线路电压差和相位差,以合环动作条件做为判据来实现不停电倒负荷的方法。该方法以辐射线路配电系统模型为基础,利用前推回代算法进行配电网环网潮流计算,利用叠加原理开展合环电流的计算,开展了以ARM处理器为核心的FTU馈线终端不停电倒负荷程序设计和逻辑判据研究。研究表明:具有不停电倒负荷功能的馈线终端在电压差及相位差整定值范围内,能够准确判别联络开关两侧的系统状态,实现可靠的合环控制,保障不停电倒负荷操作的正确性。     

典型配电网合环潮流分析及控制对策

在电网调度运行中,控制电磁环网的合环潮流是调度人员的一项重要任务。以叠加原理及戴维南等值原理为基础,分析影响配电网合环均衡潮流的主要因素。对青岛市区一典型配电网合环潮流进行分析计算,提出控制合环均衡潮流的对策,对于调度人员控制配电网合环潮流具有指导意义。     

配电网合环操作决策支持系统的开发与研究

为了保证配电网对用户的可靠供电和提高配电网运行的经济性,配电网的合环操作必不可少。针对吉林市地区配电网结构和频繁的停电切换负荷操作,开发了吉林市地区配电网合环操作决策支持系统。介绍了该决策系统的结构以及提供决策支持的潮流计算原理与方法。用决策系统对实例的分析表明,合环操作决策支持系统能为调度人员进行合环操作提供良好决策支持。     

基于PI数据库系统实现线路负荷转供模拟

利用PI实时数据库系统提供的实时和历史数据,对需要进行转供的10kV线路负荷进行预先模拟,使调度人员能够预先掌握负荷变化的大致情况,从而可以合理安排热倒负荷的方案,有效利用电网资源,避免负荷分配不均。     

基于CIM/SVG的主配一体化在线实时合环分析决策系统

为提高合环分析决策的可视化和智能化水平,以及运行调度人员对合环决策判断的准确性,设计并研发了主配一体化在线实时合环分析决策系统。该系统基于CIM/SVG的图模一体化技术使营配调数据贯通和应用整合,通过模型的拆分与合并实现了主配网一体化建模,根据主配一体化供电路径拓扑分析和网孔等值法确定合环路径,采用改进的牛拉法进行合环前和合环后的潮流计算,并对合环电流进行校验和调整以保证合环操作的安全性。最后,通过芜湖实际配电网应用,验证了研究成果的有效性和实用性。     

10 kV配电网合环电流实用计算方法研究

目前,10 kV配电网合环倒负荷操作成为配电线路转移负荷的重要方法,而合环电流计算及分析是开展配电网合环操作的必要前提。合环电流主要受合环点两侧的电压差及环路总阻抗等因素影响,建立了配电网合环稳态电流计算模型,并考虑馈线负荷分布特性,提出合环稳态电流的实用计算方法。在此基础上提出合环冲击电流的工程计算方法。根据合环稳态电流及冲击电流计算结果,考虑10 kV配电线路所配置的三段式过流保护的原理,分析其对配电线路继电保护动作的影响。最后,通过对济源地区不同220 kV片区的10 kV线路合环算例进行理论计算,并与实际合环电流值进行比较分析,可以看出理论计算值与实测值接近,满足工程要求,同时继电保护动作情况理论与实际相符。以上验证了合环稳态电流及冲击电流计算方法的正确性和有效性。     

基于主网和馈线多负荷等值的配电网合环倒切可行性分析

配电网合环倒切可能会产生较大的合环稳态电流和冲击电流。建立合环电路等值模型计算合环电流,分析其倒切可行性,是保障电网安全稳定运行的基础工作。针对现有合环模型、电流计算方法误差较大的问题,首先提出考虑主网等值、馈线多负荷等值和变压器等值的合环电路等值模型。其次,结合叠加定理、前推回代法和牛顿拉夫逊法计算合环稳态电流,解决了迭代可能不收敛的问题。然后,基于戴维南等值电路对合环暂态过程进行分析,利用最佳频率法推导了精确合环冲击电流的表达式。最后基于PSCAD软件搭建仿真模型,得出该合环电流计算方法误差最小,验证了所提出等值模型与计算方法的准确性与优越性,对于安全进行合环倒切操作具有重要意义。     

基于馈线元计及负荷分级的含DG配电系统可靠性分析

为实现配网可靠性快速评估,在深刻理解经典解析法的基础上,按系统主馈线上的开关元器件进行切割划分,将分段开关或断路器视为切割边界形成馈线元,再以馈线元为单位且考虑负荷转移问题进行配网可靠性分析;并通过评估结果,按负荷重要度分级以经济效益最大化将相应馈线元加入分布式电源(DG)进行改造,以此增强配电系统内重点电力用户供电可靠性,降低网内负荷持续停电经济损失。以RBTS-BUS 6系统进行算例分析,算例结果验证了本文提出方法的有效性。     

有源智能配网FMEA表及可靠性标准化评估方法

智能环网柜等配网自动化技术及可再生能源的发展,在提高了配电网智能化的同时也增加了可靠性分析的复杂度。采用故障模式后果分析法(failure mode and effect analysis,FMEA)可提前预判有源智能配网故障隔离及负荷转供多样性带来的影响。针对FMEA法人工生成工作量大,缺乏系统整体评估等问题,提出了基于负荷划分的FMEA表及有源智能配网可靠性评估的标准化方法。该方法兼顾有源智能配网中智能化及多DG供电特性,基于图论技术中的广度优先搜索和连通性判别方法,以故障后有源智能配网内负荷划分识别矩阵为关键表征量,建立了FMEA表二维矩阵的线性化表达。同时,结合负荷划分识别矩阵及FMEA表,构建了有源智能配网可靠性系统评估指标的标准化模型。算例仿真表明,本文所提标准化方法简明,对复杂有源智能配网具通用性,与蒙特卡洛分析方法对比,验证了所提方法的有效性。     

配电网不停电调负荷的静态分析

针对目前国内10kV配电网停电调负荷的现状,给出了现场调负荷的3种基本模式,定性地分析了各种模式下不停电调负荷对上级电网和系统稳定的潜在影响。提出了用于不停电调负荷静态分析的配电网负荷分布计算方法。结合电网静态等值给出了不停电调负荷的具体静态分析方法。以某地区的实际配电网为例进行了仿真计算和分析,给出了具有实际操作意义的结论。     

基于潮流转移分布熵和负荷冲击灵敏度熵的电力系统关键线路识别

从直流潮流入手,结合矩阵理论,提出一种基于网络拓扑结构确定潮流转移区域及计算潮流转移量的方法,基于此定义潮流转移分布熵和负荷冲击灵敏度熵,提出关键线路综合评价指标。该指标既能衡量线路断开后系统内潮流转移按照线路容量裕度分布的均衡程度,又能衡量线路对各负荷节点负荷变化的灵敏程度。通过对所识别的IEEE 39节点系统的关键线路进行静态攻击,证明了所提方法的有效性和可行性。     

基于网络简化和深度优先遍历的配电网路径搜索算法

供电路径分析在配电网分析中有着重要作用,但实际中配电网往往结构复杂,在搜索供电路径前需对配电网模型进行适当的简化处理。文中提出一种基于公共信息模型(CIM)的配电网网络模型简化方法,以及在其简化结果上的一种基于深度优先遍历的配电网路径搜索算法。首先,将配电网模型存储在图数据结构中,利用图论算法进行网络简化。随后,通过路径搜索算法搜索得到负荷节点的所有供电路径,并经过分类得到3类路径集合:按电源分类、按路径终点负荷分类和按路径经过支路分类的路径集合。该路径搜索算法可用于配电网拓扑结构和支路通断状态等配电网分析描述中。最后,以某省会城市的一个实际配电网架和IEEE 123节点系统为例,分别验证了网络简化方法和路径搜索算法的有效性和实用性。     

基于主变互联关系的配电系统供电能力计算方法

针对传统基于输电能力定义的供电能力计算方法的不足,该文提出一种基于主变互联关系和N-1准则的供电能力计算方法。首先将配电系统简化为一系列主变互联的联络 单元,然后对各个联络单元进行N-1分析,以得到各台主变的最大负载率,最后综合各个联络单元的主变负载率计算结果得到各台主变的最大允许负载率,从而求得整个配电系统的供电能力。通过实际算例验证该文方法的正确性和有效性。实际算例表明,该文提出的基于主变互联关系和N-1准则的供电能力计算方法,思路清晰,分析过程简单,计算结果具体,不失为一种简捷实用的配电系统计算方法,同时,该方法易于得到配电系统的联络瓶颈和负荷转移瓶颈,可为城市电网的优化规划提供有效参考依据。     

基于Forney式因子图的主动配电网状态估计

实时准确的运行数据是实现主动配电网在线运行分析与智能化控制管理的基础。为了解决配电网实时量测不足带来的估计结果不理想的问题,依据通信领域的置信传播(BP)算法,提出一种基于Forney式因子图的主动配电网状态估计方法。考虑到具体用户量测的稀缺性及分布式电源运行时受气候影响的随机性,该方法首先通过历史负荷曲线获得先验分布,为配电网建立了统计学的计及光照辐射度及风速的Forney式因子图模型,然后利用BP算法全局推理变量节点及因子节点双向传递的本地置信度和状态信息,来获得各状态变量的边缘分布。通过对某地区11节点配电网系统和IEEE 33节点配电网系统进行仿真,表明了所述方法具有良好的实时性且在配电网实时量测不足的情况下也有较理想的估计结果。     

基于图论的含分布式电源配电网故障恢复算法

含分布式电源配电网的故障恢复策略对于配电网的安全性至关重要。针对含分布式电源和联络开关的配电网络,提出了基于图论的故障恢复算法。在充分考虑负荷恢复总量、开关次数和网络损耗的基础上,建立了含分布式电源的配电网故障恢复模型,以及配网故障恢复下的目标函数;设计了基于图论理论的不可行解修正和调整机制,即通过网络状态生成、网络区域划分、网络结构修正、负荷校验4个步骤,实现对不可行解的修正;利用量子离散粒子群算法其优越的优化特性,实现目标函数的最优;通过算例分析,验证了图论算法在智能优化算法中对不可行解修正的优越性和基于图论算法应用于配电网故障恢复问题上的有效性。     

含柔性多状态开关的配电网分区方法

柔性多状态开关是一种新型智能配电装置。结合柔性多状态开关的功能特点,提出了含柔性多状态开关的配电网分区条件。以多层图分割理论框架为基础,提出了由粗化、分区和还原阶段构成的分区方法。在粗化过程中,提出了基于最短电气距离的粗化方法,使用贪婪图生长算法完成初始分区,并在还原阶段提出了基于路径搜索的还原方法。分区方法不仅能够优化配电网的运行指标,还能够提高配电网的可控性和灵活性。通过IEEE 118节点配电网算例对所述分区方法进行了说明和验证,并结合柔性多状态开关的调控对分区效果进行了进一步分析。结果表明,该方法能够改善配电网的日均馈线负载均衡度,并能够和柔性多状态开关的调控相配合,进一步改善配电网每一时刻的馈线负载均衡度和电压分布。