基于电压偏差机会约束的分布式光伏发电准入容量研究

针对光伏发电并网输出功率随机性及相关性导致配电网节点电压越限的不确定性,提出基于电压偏差机会约束的分布式光伏发电并网准入容量规划方法。首先,建立考虑光伏相关性的配电网概率潮流计算模型,将Nataf变换与基于矩法的三阶多项式正态变换相结合处理光伏的相关性,采用多重积分理论和Gram-Charlier级数展开得到配电网节点电压分布;然后,以最大化光伏发电并网准入容量为规划目标,电网电压不越限为机会约束,建立基于电压偏差机会约束的光伏并网准入容量计算模型,利用改进的随机权重粒子群算法对模型进行求解。仿真算例结果表明该方法能够提高光伏并网容量,使配电网运行满足电压偏差不越限。     

考虑可再生能源发电与负荷时序性的配电网无功规划

为了更好地解决高比例可再生能源并网发电后配电网无功规划问题,提出一种新的规划方法.首先依据系统侧向配电网供电有功功率的大小,将一年8760个运行时段分为3个集合,通过功率最大的集合确定容性无功补偿容量,通过功率最小的集合确定感性无功补偿容量.在寻优过程中:以系统新增无功补偿费用最小为目标函数;采用三点估计法求解概率潮流...     

基于机会约束规划含光伏发电的配电网故障恢复

根据不同时段光照强度的概率密度函数构造了光伏发电(photovoltaic,PV)功率的离散概率模型。在此基础上,以关状态为优化变量,以高于置信水平的失电负荷量小为目标函数,以节点电压和支路功率越限概率满足置信水平要求为约束条件,建立了基于机会约束规划的含光伏的配电网故障恢复模型。充分利用光伏发电孤岛及光伏发电与配电网的协调配合,完善了光伏发电的孤岛策略,以保证重要负荷的供电。将生成树与蚁群算法结合,提出了求解配电网故障恢复机会约束规划模型的改进算法。IEEE 33节点系统算例仿真结果验证了该模型和算法的有效性。仿真结果也表明:故障发生时刻和故障恢复时间对含光伏发电的配电网故障恢复有重要影响,应结合故障发生时刻和故障恢复时间进行配电网故障恢复方案决策。     

基于分布式可再生能源发电的能源互联网系统

以分布式可再生能源发电为基础,构建可以实现实时、高速、双向的电力数据读取和可再生能源接入的能源互联网系统.能源互联网系统由智能能量管理系统、分布式可再生能源、储能装置、变流装置和智能终端等组成.智能能量管理系统提供了一个可视化的操作平台,除了可以实现常规的能量管理,还可以实现可再生能源的即插即用,并根据系统需要,自主实现孤岛运行和并网之间的切换;储能装置在改善电能质量、提高系统稳定性、电源备用和提高经济效益方面具有重大的作用,是能源互联网系统不可缺少的组成部分;电力电子变压器的应用使可再生能源发电达到电网接入要求.最后确定了控制策略、电力电子变流技术和储能技术3个能源互联网的未来主要研究方向.     

基于电压调节的分布式可再生能源发电功率波动平抑策略

接入配电网的分布式可再生能源受自然条件影响,其输出功率随机波动,进而影响全系统运行。针对分布式可再生能源发电的特点和用户负荷特性,提出了一种基于电压调节的功率波动平抑方法,通过适当调整系统电压来改变负荷水平,利用负荷变化追踪电源出力,从而减小其波动对电网的影响。对简化配电系统和IEEE 13节点测试馈线系统仿真的结果表明,通过电压调节,用户负荷能够有效平抑光伏和风力发电机的出力波动,验证了所提方法的可靠性。     

计及配网静态电压稳定约束的分布式发电规划模型与算法

研究了配网中分布式发电(distributed generation,DG)的规划问题,建立了一种考虑静态电压稳定约束的DG规划模型,提出了基于遗传算法的模型求解方法。将该方法应用于69节点系统进行测试,结果表明上述模型与算法是可行的。计及静态电压稳定约束导致该模型的计算量增加了,文章最后对提高该模型计算速度的方法进行了探讨。     

基于机会约束规划的主动配电网分布式风光双层优化配置

提出了一种基于机会约束规划的主动配电网(ADN)分布式风光双层随机最优潮流优化配置模型。上层模型以兼顾传统配电网的投资收益与配电自动化成本的年利润最大为目标函数,通过蒙特卡罗(MC)随机模拟和前推回代法获取系统静态安全机会约束;下层模型以分布武电源(DG)有功削减最小为目标函数,考虑包括DG有功功率削减限制、有载调压变压器电压调节、DG功率因数调节等主动管理(AM)措施及系统静态安全机会约束。给出了结合遗传算法、MC随机模拟和前推回代法的模型求解方法,通过判断上层模型是否满足静态安全机会约束起动下层模型。算例仿真结果表明,该方法在满足置信水平的机会约束下可有效避免小概率事件的负面影响,且在适应多容量渗透率边界下获得兼顾安全经济环境优化的ADN规划方案。     

分布式可再生能源发电系统研究

为研究太阳能、风力等可再生能源的互补发电,提出了基于直流总线的小规模分布式发电系统的实验平台。该平台由太阳能发电、风力发电、蓄电池、飞轮、公用电网并网和负载等6个单元构成。各单元仅通过直流总线联接,自主控制。发电系统可在独立和并网两种运行模式之间在线自动平滑切换。其中,风力、太阳能发电单元成功实现了最大功率点追踪控制,飞轮单元有效补偿了直流总线电压的高频波动,电池单元解决了负载和发电单元之间的电力供需矛盾,并网单元解决了负载和发电系统之间的电力供需矛盾。通过实验验证,该发电系统在两种运行模式以及在运行模式切换时均能稳定、可靠地工作,直流总线的电压稳定在325～375V之间。     

配电网中计及短路电流约束的分布式发电规划

在配电网中合理规划分布式发电（DG）对充分发挥DG的效益、抑制DG的负面影响具有重要意义。文中研究了配电系统中DG位置和容量规划问题,建立了考虑经济性和安全性的DG规划多目标模糊优化模型。目标函数由DG投资成本最小、系统网损最小和静态电压稳定裕度最大3个优化子目标组成,应用模糊理论将多目标规划转化为单目标规划问题。在模型中计及了短路电流约束,对配电网中计及DG影响的故障计算原理进行了分析。考虑到DG出力具有一定的间歇特点,模型中增加了系统的旋转备用约束,保证任意一台DG退出时,系统具有足够的功率来满足负荷要求。在43节点配电系统中进行了测试,表明了文中方法的可行性。     

基于植物发电技术的分布式发电系统容量规划

针对当前生物质能源的发展现状,提出一种新型生物质能源利用技术,基于植物发电技术建立一种新的分布式发电系统模型,并对此类型分布式电源并网进行电源容量规划。首先介绍了植物发电技术,并结合相关研究成果总结了该技术的发展现状。其次,对植物发电电源进行基础建模,并进一步提出基于此技术的分布式发电系统数学模型;之后利用改进遗传算法对含植物发电电源的分布式发电系统的电源容量进行优化计算。最后,通过一个IEEE33节点算例进行仿真优化,得出最优规划方案,并验证所提出系统规划的可行性和有效性。     

基于电压灵敏度的配电网DG接纳能力不确定性分析

为提升不确定环境下配电网分布式电源(DG)接纳能力分析的准确性,采用区间数学和仿射数学量化不确定性因素与电压灵敏度间的映射关系,推导基于雅可比矩阵的仿射三相电压灵敏度方程,有效追踪节点电压幅值对节点注入功率不确定性变化的灵敏度。考虑配电网DG配置方式不确定性引起的过电压风险,提出基于雅可比矩阵电压灵敏度的DG接纳能力不确定性分析方法,该方法兼顾DG接纳能力分析的准确性与快速性,有利于辅助规划人员进行DG接纳能力的在线快速分析和全面准确决策。IEEE 33节点配电网算例分析结果表明,所提方法在保证计算精度的前提下可使仿真时间缩短36.44 %,验证了该方法的合理性和有效性。     

配电网中考虑不确定性的分布式电源规划研究综述

间歇性分布式电源接入配电网运行大幅增加了配电网中的不确定性因素,给相关规划工作带来了新的挑战。介绍了适用于规划阶段的风电、光伏和负荷等一系列不确定性因素的建模工作;评述了传统配电网中考虑不确定性的分布式电源(DG)规划方法,包括多场景规划方法、机会约束规划方法和模糊规划方法;综述了主动配电网中考虑不确定性的规划方法,包括单层规划方法和双层规划方法。在此基础上,从网源协调规划、风险规划、考虑全寿命周期成本的DG规划、考虑需求侧管理的DG规划和考虑储能系统接入的DG规划等方面着手,展望了配电网中考虑不确定性的DG规划领域在未来可能出现的理论和方法。     

基于LCC的配电网供电电压质量改善措施的优化

考虑负荷的波动性,利用前推回代法进行配电网潮流计算,对配电网各负荷点供电电压偏差进行计算评估;利用隐马尔科夫方法对配电网供电可靠率进行计算。提出了提高供电可靠性和减少供电电压偏差的治理措施并进行技术性评估。基于全寿命周期成本分析法,对技术可行的改善措施进行了经济性比较,最终得出优化的改善方案。最后以某配电网为算例说明了所提出方法的具体实现过程,并验证了其有效性。     

考虑不同负荷水平下DG定容选址的配电网协调规划研究

针对多种负荷水平下,分布式电源(DG)接入配电网带来的随机性问题以及无法兼顾DG容量与选址的协调规划问题,本文构建了一种考虑不同负荷水平与DG定容选址的配电网协调规划模型,可对配电网网架进行重新构建的同时,综合考虑DG容量与配置位置的规划,以获得最小的有功网损与最大的电压支撑效果。该规划模型首先对风电接入配电网的随机特性构建数学概率模型,然后将配电网开关组合与各个DG的容量、配置位置同时作为变量引入烟花优化算法求解,最后在不同风电场景与负荷水平下得到最优规划结果。美国PEG69节点系统的算例仿真结果表明该模型不仅可以满足配电网辐射状与稳定运行的约束,在与仅引入DG容量和仅引入DG位置规划的对比中,验证了容量位置协调规划在配电网经济运行方面的优越性。     

基于精英蚁群Q算法的中压配电网双Q规划模型

为了有效应用数字化技术提供的精细化地理与负荷信息,根据中压配电网的基本特点,将配电网中的元件抽象为图论中的节点和支路,以经济性和可靠性为目标,建立一种新型的大规模中压配电网双Q规划模型;将0-1变量编码方式转化为序列整数编码方式,降低模型求解的复杂度;提出精英蚁群Q算法,并利用该算法求解辐射状网架,根据最短路法和联络优先原则设置联络线,经过反复迭代得到闭环最优网架。广州某新建园区的算例结果验证了所提模型与算法的有效性。     

基于增量最短路径法的全电缆中压配电网络规划

电缆化供电是城市中压配电网供电的发展趋势。提出一种实用的基于增量最短路径法的全电缆中压配电网络主干网架规划方法,考虑了电缆通道约束以及城市规划约束,将全网整体优化分解为电源供电分区的电缆线路规划和分区间线路联络规划两部分,利用增量最短路径法规划电源供电分区的电缆供电线路,应用最佳匹配算法完成分区间线路联络。通过一实际算例验证了所提方法可应用于全电缆中压配电网的网络新建规划和扩展规划。     

分布式发电接入配电网后对系统电压及损耗的影响分析

针对分布式电源（Distributed Generators,DGs）类型的多样性及其接入对配电系统影响的差异性,研究了不同类型的DGs在接入位置、接入容量发生变化时对系统电压及网损影响的变化规律。通过对不同类型DGs的分析处理,运用改进前推回代法潮流计算程序对其接入辐射状配电网前后的电压分布、有功损耗进行精确计算,并采用系统电压改善程度、有功损耗改善程度指标来评价不同类型DGs对系统电压和网损的影响程度。通过IEEE33节点系统的仿真试验,全面总结了不同类型DGs在配电网中接入位置、出力、布局等方面改变时电压及功率损耗的变化规律。     

用于含分布式电源配网保护的无电压方向元件研究

针对含有分布式电源的配网电流保护需要安装方向元件以确保动作的正确性,提出了一种只利用电流信息判断故障方向的方法.分析含有分布式电源的配网发生短路故障时的电流特征,得出无故障支路的电流故障分量模值较小,故障支路的电流故障分量模值最大,由此可以判断出故障的方向.运用PSS/E软件,对IEEE34节点系统对各种故障进行仿真,仿真分析表明,此方法能有效判断出故障的方向,且不受故障类型和故障位置的影响.     

计及配网停电损失的DG双层规划方法

分布式电源发电商与配电网公司利益共赢是促进能源战略落地的重要保障.文中提出了一种计及配电网停电损失的分布式电源双层规划方法.上层模型以DG发电商收益最大化为目标,基于网损灵敏度方法确定DG候选安装位置,对DG的选址和定容进行优化;下层模型以配电网公司净收益最大化为目标,通过孤岛划分方法动态优化分段开关安装位置,减少配电...     

分布式电源对配电网静态电压稳定性的影响

为研究分布式电源(Distributed Generation,DG)的接入对配电网电压稳定性的影响,利用一种新的前推回代潮流算法分析配电网各节点的静态电压稳定裕度指标,并通过对IEEE33系统的计算,分析PQ、PV型DG以不同方式并网对配电网静态电压稳定性的影响。分析结果表明:利用本算法可实现配电系统负荷按相同比例增长,正确判断系统所能承受的负荷增长。