考虑供电可靠性的智能配电网优化重构

配电网馈线联络的不断加强和配电自动化的建设使网络重构成为可能,通过对网络开关的调度控制来优化调整配电网的网络结构,从而提高配电网的供电可靠性.在传统经济性重构的基础上,进一步考虑了供电可靠性,提出了一种计及网损和系统停电损失的智能配电网优化重构模型,并采用改进遗传算法对IEEE 33节点配电系统进行优化重构问题的求解,结果表明,所提模型和算法具有可行性.     

DMS／DAS配电自动化系统整体规划简介

实现配网自动化是打造现代配电模式的目标。实现配电网自动化可以合理的分配电能以降低能耗,并且可提高供电可靠性和提高供电质量。本文介绍了配电自动化的概念,并分别从系统层次结构,系统逻辑结构和DMS／DAS信息化规划三个方面简述了DMS／DAS配电自动化系统整体规划,得出了积极推广配电自动化技术具有重要意义的结论。     

计及静态负荷模型的配电网重构

传统的配电网络重构都是基于恒功率负荷来进行计算的,该方法对负荷电压特性的敏感程度较弱.针对上述缺点提出了一种基于负荷电压特性的配电网络重构方法,在每次的潮流计算迭代中对初始负荷进行一定程度的修正,从而反映负荷电压特性对配电网络重构的影响.设置配电网辐射状网络的生成判定原则,建立了以最小网损为目标函数的重构模型,并采用改进二进制粒子群算法进行寻优,得到重构结果.最后以IEEE 33节点配电系统为重构算例,验证了算法的有效性和正确性,并比较了负荷电压特性对重构结果的影响.     

输电网络故障诊断系统

在电力系统发生复杂故障、保护和/或断路器不正确动作、保护和/或断路器警报信号畸变和丢失等情况下,要靠调度人员及时而准确的判断故障就相当困难。这样,就需要发展电力系统故障诊断决策系统,以辅助调度人员对所发生的故障做出及时而正确的诊断。在此背景下,针对我国省级电力系统的实际需要,研究和开发了输电网络的故障诊断决策系统。该系统以故障诊断解析模型为基础,以保护和断路器状态为诊断信息源,采用优化算法实施故障诊断。该系统的软件开发以公共信息模型架构为基础,实现了与能量管理系统(Energy Management System,EMS)、监视控制与数据采集系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)以及故障信息系统(Fault Information System,FIS)的信息交互,可以协助调度人员在面对复杂故障和非常见故障时,迅速确定故障元件,进而加快事故处理速度,尽快恢复供电。     

光伏-储能微网的协调控制策略

针对光伏发电系统和蓄电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)构成的微网系统,采用基于下垂控制策略的协调控制,同时在变流器中采用逻辑脉冲宽度调制(LPWM)方法以提高光伏微网在孤网模式下为负载供电的安全性和稳定性.     

基于多维信息融合的配电网故障研判系统研发与应用

针对某城市配电网故障定位自动化程度低、各系统数据利用不足等情况,从数据融合的角度出发,通过内部专网将配电网调度管理系统、SCADA系统、融合终端及用采系统等系统数据进行融合,开发基于多维信息融合的配电网故障研判系统。该系统可分为前台操作界面和后台服务器两部分,前台操作界面基于Visual C++6.0开发环境,将各功能部分模块化;后台服务器由基于Java Web技术进行开发的数据库系统实现。该系统操作方便、运行可靠、适用性强且扩展性好,能实现配电网故障定位、隔离和配电网络重构,方便在全省范围内推广,对配电自动化的发展具有实际工程意义。目前已在某地区试运行,效果良好。     

区域电-气综合能源系统故障恢复与维修协调优化策略

极端灾害事件的频发严重威胁区域电-气综合能源系统(Regional Integrated Electricity-Natural Gas System, RIENGS)的安全可靠运行,协调故障恢复与维修策略可有效提升系统的韧性。针对深度耦合的RIENGS,文中提出一种面向韧性提升的灾中-灾后两阶段故障恢复与维修调度的协调优化策略。首先,在灾中第一阶段,建立RIENGS故障快速恢复模型,考虑负荷优先级和系统拓扑重构策略,在应急恢复阶段实现重要负荷的快速恢复;然后,在灾后第二阶段,以系统总负荷损失成本最小和维修时间最少为目标函数,建立RIENGS网络重构和维修调度优化模型,并将模型转化为混合整数二阶锥规划(Mixed-integer Second-Order Cone Programming, MISOCP)问题;最后,通过13节点配电网和7节点配气网进行算例分析,验证了所提方法在减少RIENGS负荷损失方面的有效性。     

带有无损电流检测的高效率可重构DC-DC变换器

为了提高便携式设备供电电源的效率,提出可重构的高效率DC-DC变换器.针对锂电池供电电源的特点,采用绿色模式控制策略将变换器自动重构成3种模式,以实现升压和降压功能,并减小功耗.在轻载条件下引入突发控制模式,以减小开关损耗,从而提高了效率.变换器在1.5 μm BCD工艺下设计并流片,芯片面积为8.75 mm2.变换器的输入电压为2.7～4.2 V,输出电压为3.3 V.当输入电压接近3.3 V时,该系统可以实现降压和升压的平滑过渡.在快速响应的电流模式控制中,提出基于Gm-C滤波器的无损电流检测技术,实现了无损、精准的电流检测.当负载在30 mA和300 mA之间跳变时,系统恢复时间小于100 μs.在0～500 mA的负载范围内,系统的效率能够保持在80%以上,最高可达94%.     

海岛新能源供电系统SCADA/EMS总体设计

新能源供电系统将是中小规模海岛电力系统发展的重要方向.海岛新能源供电系统有3个主要特征:①新能源发电的比重很高,运行不确定性大;②易受台风等自然灾害的威胁;③孤岛模式是主要运行方式.从数据采样周期、设备状态监测和数据类型等角度对海岛新能源供电SCADA系统进行分析,设计考虑海岛新能源供电系统不确定性大等特征的SCADA/EMS体系架构,并详细地设计EMS的各个功能模块.最后从目标函数、动态的调度周期及调度计划滚动调整等角度,具体讨论海岛新能源供电系统的调度计划模块.     

配电网重构的算法研究综述

配电网重构是配电网络优化的主要措施,可以有效地降低网损、提高系统的可靠性,其实质是一个多目标非线性混和优化问题。文章介绍了配网重构问题中的优化算法,包括:数学优化理论、最优流模式算法、支路交换法、禁忌搜索算法、模拟退火法、遗传算法、人工神经网络、专家系统、模糊数学等。对各种算法进行了分类归纳,并分析了各种算法的优缺点。     

配电网络重构的FPT-算法

将地区电网停电恢复问题转化为顶点覆盖问题,针对规模巨大的实际配电系统,将FPT-算法的思想引入配电网络重构,提出一种配电网络重构的FPT-算法,通过用图的多划分方法来化简配电网络重构问题的核心及对划分后子图的限定搜索树方法两个步骤对问题求最优解,这具有实用前景,也为人们对此问题寻找新方法提供更多的参考信息．     

基于分层模型以负荷均衡化为目标的配电网络重构

配电网负荷均衡是降低配电网线损、优化配电网运行、实现网络重构的一个目标。而网络重构的结果其实是将一个配电网分割成几部分,各部分通过常开的联络开关相连。基于此,提出了配电网负荷均衡的新算法——网络分割法。通过网络分支、分层,寻找联络开关的最优位置,实现网络重构。     

配电网重构的快速估计方法

基于支路交换算法,以减少网损为配电网重构的目标,采用配电网潮流解算由开关操作引起的估计网损,推导出以单网支路电流为变量的网损降估计公式。试算结果表明,本算法具有算式表达简捷,计算速度快等特点。     

免疫遗传算法在配电网重构中的应用

配电网具有闭环设计、开环运行的特点。本文提出免疫遗传算法的方法来解决配电网重构问题,以减小网损。配电网重构属于大规模、混合整型、非线性组合优化问题。免疫遗传算法在传统遗传算法的基础上,借鉴生物免疫机制中的抗体的多样性保持策略和记忆抗原的特点,大大提高了算法的全局搜索和局部搜索能力。该算法将遗传算法中的二进制编码改进为整、实数混合编码,提高了计算速度和精度,同时引入了疫苗接种概念,能有效抑制算法在进化过程中退化现象。实验表明,免疫遗传算法具有更好的全局收敛性,同时加快了计算速度。     

基于分层模型以负荷均衡化为目标的配电网络重构

配电网负荷均衡是降低配电网线损、优化配电网运行、实现网络重构的一个目标。而网络重构的结果其实是将一个配电网分割成几部分,各部分通过常开的联络开关相连。基于此,提出了配电网负荷均衡的新算法——网络分割法。通过网络分支、分层,寻找联络开关的最优位置,实现网络重构。     

应用计算机视觉技术进行物体三维重构

基于计算机视觉技术,提出了一种三维物体重构方法;利用激光三角测量原理,建立了几何光学模型;采用新方法对摄像头进行了精确标定,获得了Homography矩阵,实现了三维小物体的重构。针对三维转动的不平行度和激光散斑的影响,提出了激光刀口斜率拟合校正法。对4~30 mm的物体三维重构表明,测量精度达到0.05 mm。     

基于诊断策略遗传算法的配电网络重构算法

为减小网损,提出基于诊断策略遗传算法的配电网络重构方法.针对基因诊断策略,提出新的编码方案,改进遗传操作。对优质基因进行诊断,存入优质基因库;并且将诊断出的劣质基因（即不可行解）通过打开回路和连通孤岛的方法,将其修复为可行解,从而提高收敛速度和遗传算法搜索效率.最后对典型IEEE 33节点和IEEE69节点测试系统进行网络重构仿真实验,证实了算法的有效性,并与快速支路交换算法的计算结果相比较,表明了该算法可有效减小重构配电网的网损.     

含多个分布式电源的配电网重构

提出了一种含多个分布式电源的配电网重构算法,该算法在已知分布式电源容量的情况下可以确定各孤岛系统的最优供电范围,利用改进支路交换法对剩余网络进行重构优化,使停电负荷最少且网损最小．根据重构时得到的开关影响因子,修正孤岛划分方案,从而获得全网络的优化．通过IEEE33节点算例验证了该方法对含多个分布式电源的配电网故障恢复的正确性．     

基于改进遗传算法的含分布式电源配电网重构

以运行时网络损耗最小为目标建立含DG配网重构的模型,采用考虑种群约束的编码规则改进遗传算法,简化了环网判断过程,提高了求解效率,有效实现了全局最优搜索,并防止了过早收敛.