基于运行状态评估的智能配电网自愈控制方案研究

自愈是实现智能电网的重要标志之一.基于运行状态评估提出了智能配电网自愈控制系统.建立了智能配电网自愈控制体系,重点分析了实现自愈控制所涉及的基础理论和关键技术;提出了包含系统运行状态和本地运行状态2个层级的运行状态评估;基于运行状态评估实现了可进行快速/局部控制的自愈控制系统,并注重协调系统与本地元件的控制;对不同运行状态下的控制,则注重对安全性与经济性的充分协调.     

一种基于容错思想的智能配电网自愈控制方法

智能电网的一个显著特点是具有完备的自愈能力,但电网自愈的实现缺乏有效的控制方法。本文以图论为基础,分析了智能配电网中主要设备运行时功能的区别,在此基础上建立了配电网冗余资源网络结构模型,提出一种基于容错思想的智能配电网自愈控制方法,该方法根据配电网的运行状态,合理调用电网的冗余资源,并考虑了配电网中DG的作用,实现电网的容错运行及自愈控制。本文方法利用容错思想实现了对电网冗余资源的有效利用,可在不提高成本的基础上实现配电网的自愈控制,为智能配电网自愈的实施提供了一种新的方法。     

含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法

现有方法难以对不同充电状态下的配电网运行状态进行准确评估,为此设计含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法.通过计算配电网运行情况与配电网元件使用状态,实现配电网运行可靠性评估指标的选取.同时,设定充电周期,计算电动汽车充电功率,并将此作为评估参考因素之一.采用模拟法构建评估模型,将运行可靠性评估指标与电动汽车充电功率融入此模型中,实现对含电动汽车充电的配电网运行可靠性的评估.算例测试结果表明,在慢充和快充状态下的评估计算响应时间明显低于现有方法,并且评估结果的准确性较高.算法更适用于电动汽车配电网运行状态的评估.     

基于物联网的光伏并网配电网自愈控制方法研究

为提升光伏并网配电网运行服务质量,提出基于物联网的光伏并网配电网自愈控制方法.利用分层分区协调的自愈控制技术,构建了基于物联网的光伏并网配电网运行状态的自愈控制图.在光伏并网配电网模型中引进自愈控制方法和原始方法,分别进行故障后的自愈试验.结果表明,方法可使配电网失电区域及时恢复供电,且满足光伏并网配电网自愈控制的服务...     

城市配电网智能分布式故障自愈控制系统研究

正随着经济的高速发展,加快配电网馈线自动化建设,最终建成坚强智能配电网,是提高配电网故障快速反应能力以及配电网管理水平和经济效益的重要手段。配电网智能分布式故障自愈控制是在馈线自动化的基础之上,结合配电网状态估计和潮流计算等分析的结果,自动诊断配电网当前所处的运行状态,并进行控制策略决策,实现对配电网一、二次设备的自动控制,消除配电网运行隐患,缩短故障处理周期,提高运行安全裕度,促使配电网转向更好的运行状态,赋予配电网自愈能力。     

三端柔性多状态开关运行控制与示范应用

分布式能源的广泛接入可能会导致诸如配电网电压越限和网络堵塞等多种问题。柔性多状态开关（flexible distribution multi-state switch, FDS）是一种调节能力强、控制灵活性高的新型电力电子设备,可以有效解决间歇性分布式电源（distributed generators, DGs）高比例接入所引起的一系列问题。三端柔性多状态开关可以更安全、可靠和快速地调节系统潮流,通过对有功功率和无功功率的快速、精准控制,进一步实现馈线之间的柔性互联,从而改善系统电压水平,提高供电可靠性。介绍了广东佛山柔性多状态开关示范工程的基本情况,提出含柔性多状态开关的配电网故障自愈控制策略,建立含柔性多状态开关的配电网运行优化和自愈控制的统一模型,并在示范工程实际算例上分析了柔性多状态开关对改善配电网运行状态的作用。结果表明,柔性多状态开关的应用可以有效地改善配电网电压分布,同时提高供电可靠性。     

基于层次分析法的配电网运行方式多目标优化

配电网运行方式在正常运行、检修和故障3种不同状态下需要重点解决各自不同的问题,分别需要不同的优化目标进行运行方式优化计算。基于层次分析方法综合评估配电网设备运行状态、技术性和经济性,建立层次分析模型,并通过方案属性决策向量表以及属性权重判断矩阵获得正常运行、故障、检修3种状态下的综合评价指标,将其应用于配电网3种不同状态下的运行方式优化目标。提出了一种多目标的配电网运行方式优化计算方法,以改进的IEEE 69节点配电网为算例,通过遗传算法进行优化计算验证了指标和算法的可行性。     

基于多源数据的主动配电网运行评估指标与方法研究

为解决主动配电网分布式电源含量高、运行数据多样和运行状态复杂且难以评估的问题,基于分布式电源、配电网络与控制设备的特点,分别建立了主动配电网分布式电源层、网络层与主动控制层的各层动态指标体系。基于模糊评估算法,建立了包含各层级动态指标的主动配电网运行感知指标体系。采用IEEE 34节点配网模型的拓扑与运行信息作为算例进行研究,输出结果为各馈线评估结果以及由该四条馈线组成的主动配电网区域的整体评估结果。根据评估等级(恶化,危险,脆弱,正常,良好),可以初步评估当前主动配电网的运行状态,为进一步的状态检测提供指导建议。     

智能配电网自愈控制技术发展与展望

大规模分布式电源、柔性负荷、用户互动负荷等接入占比不断增加,配电网运行方式日趋复杂多变,分布式电源出力的随机性、波动性以及电动汽车等多元化负荷时空不确定性,为智能配电网实现自愈控制带来新挑战。微型同步相量测量技术在配电网中的应用,增强了其可观测性和精准数据支撑能力。文章基于国内外研究现状,分析了智能配电网自愈控制实际需求,明确了基于同步相量量测的快速感知、精准协调控制等新支撑技术与实现方法,设计了新技术支撑下智能配电网自愈控制架构,再结合大数据、云计算、物联网、移动互联以及人工智能等先进技术的应用,能够实现多类型、弱特征故障的准确检测和精确定位,挖掘分布式电源可调控潜力及供电支撑作用,提升智能配电网安全可靠和经济高效运行水平。     

智能配电网自愈控制系统技术研究与设计

对自愈、自愈能力、自愈控制、智能配电网自愈控制等智能配电网自愈控制系统相关的概念进行了介绍。围绕智能配电网自愈控制系统的目标和实现策略,介绍了智能配电网自愈控制系统相关的关键技术,分析了智能配电网自愈控制系统应具有的功能,对智能配电网自愈控制系统的架构、接口和相关指标进行了设计。所设计开发的智能配电网自愈控制系统已经成功应用于示范工程现场。示范工程现场实际应用表明,所设计开发的智能配电网自愈控制系统能够满足智能配电网自愈控制的实际需求。     

基于JADE平台的智能配电网自愈系统设计

智能配电网包括高级配电自动化网络、分布式能源和新型电力电子装置等,而拥有故障自愈系统的配电网是高级配电自动化的重要硬软件基础。为响应分布式能源的不确定性和地域分布性,进而实现智能配电网的自愈控制,在经典代理模型基础上,提出并建立基于多代理系统（MAS）的分层控制结构、自愈控制策略和节点评估法。最后结合BDI“意图”模型和代理开发平台（JADE）与Matlab-Simulink平台,模拟33节点系统接地故障时不同级代理间以及同级代理间的通信过程和动作过程,并自动实现了失电区域的供电恢复,验证了自愈系统的有效性。     

基于双层优化模型的能源互联网自愈及优化运行策略研究

电网和天然气网通过双向耦合可实现高可靠性运行。为解决电-气耦合的能源互联网故障自愈问题,提出了一种能源互联网自愈及优化运行方法。首先,该方法基于电-气耦合特性,充分利用天然气网对电网的能量补充,在考虑天然气网经济性和新能源出力不确定性的基础上,建立双层优化模型,实现综合能源系统的故障快速自愈及优化运行。上层模型利用基于广度优先搜索法的改进蚁群算法,优化供电恢复路径,得到系统开关状态。下层模型基于电-气耦合特性分析,以天然气网经济性为主要目标,采用条件风险价值理论(conditional value at risk, CVaR),同时考虑新能源出力不确定性带来的运行风险,构建电-气耦合的能源互联网优化重构模型。然后,对双层优化模型进行求解并进行全局优化,得到电-气互联型能量调度最优的故障恢复和优化运行方案。最后,通过IEEE33节点配电网和7节点天然气网耦合的能源互联网仿真模型,验证了所提方法的有效性。     

适应自愈要求的配电网开关优化配置

自愈是智能配电系统的重要特征,通过对配电网分段开关的优化配置,不仅可以使配电网满足经济性和可靠性要求,更能使网架本身具有良好的自愈性。为体现自愈要求,分别从自愈时间、用户和负荷的角度提出了智能配电网自愈能力的评价指标以及负荷自愈率的分块计算法,在传统开关优化配置的目标函数中加入停电中断费用,在约束条件中增加了最小自愈率的约束,并通过对惯性系数和学习因子的调整改进二进制粒子群算法来求解适应自愈要求的配电网开关优化配置问题。最后,通过算例结果验证了所建模型的合理性和所提方法的有效性。     

基于改进粒子群算法的配电网故障自愈算法

首先根据配电故障自愈系统的基本功能及配电网的供电要求,建立了以计算最大自适应度值为计算目标的配电网故障自愈目标函数及其相关参数的约束条件;随后介绍了基于浓度的改进粒子群寻优算法的工作原理及其实现步骤;最后结合配电网故障自愈目标函数和改进粒子群算法,提出了基于改进粒子群算法的配电网故障自愈控制算法,并给出了算法的实现流程图和仿真结果。仿真结果表明,所提配电网故障自愈控制算法具有较好的收敛性。     

Towards self-healing in distribution networks operation: Bipartite graph modelling for automated switching

The concept of self-healing has been recently introduced in power systems. The general self-healing framework is complex and includes several aspects of networks’ operation. This paper deals with automated switching in the context of autonomous operation of distribution networks. The paper presents a new network data model that allows effective reconfiguration algorithms to be designed. The model is based on bipartite graph representation of switching possibilities. The model properties and capabilities are illustrated for simple self-healing algorithms and a small real world medium voltage distribution network.     

基于超短期负荷预测的智能配电网状态估计

状态估计作为智能配电网自愈控制的数据出口和态势感知工具的核心板块,需要在1个数据采集周期内对全网进行1次状态估计计算,传统的配电网状态估计算法不能满足以上要求,需要研究高效的配电网状态估计算法。提出了一种基于超短期负荷预测的智能配电网的状态估计方法,为自愈控制状态评估模块和潮流计算模块提供所需数据。该算法将预测速度快、预测精度高的超短期负荷预测技术引入智能配电网状态估计,实时预测节点负荷,实现了配电系统节点负荷的实时跟踪;采用指数函数抑制不良数据的影响,提高了状态估计的精度;利用配电网潮流计算的前推回代算法计算状态变量的初始幅值和相角,提高了算法的收敛性;考虑了分布式电源接入,体现了智能电网透明开放的特点。基于IEEE36节点标准算例的计算分析,验证了算法的有效性。     

智能配电网自愈技术的探索

配电网自愈技术的研究是智能配电网建设试点项目建设中的重要内容。介绍了配电网自愈技术的主要研究内容,以及目前国内主要配电网自愈技术研究项目的特点。介绍了厦门电业局研究的针对中压配电网开环、闭环运行的基于对等通信的分布式智能自愈技术,研究结果经试验后效果良好,提出了对不同配电网自愈技术进行技术经济评价的思路。     

基于粗糙集属性约简的评估模型在电力通信网风险评估中的应用及实现

电力通信传输网的安全性直接关系到电力系统的稳定运行。针对风险评估系统指标体系繁杂、评估一次需要时间比较长的问题展开研究,构建了增加属性约简功能的风险评估模型。在初始指标体系的基础上,运用基于重要度的粗糙集属性约简算法得到精简指标体系,然后根据网络节点风险计算流程及模型计算出风险评估结果。实验验证了改进模型能有效地缩短系统评估时间,最后设计实现了电力通信网风险点分析与控制系统。     

基于态势感知的智能配电网运行状态评估

围绕智能配电网的态势感知关键技术,综合考虑安全性、供电可靠性和经济性,提出了基于态势感知的智能配电网运行状态综合评估方法。研究基于量测系统的态势要素采集方案,对配电网运行状态进行实时评估和态势理解,进而基于负荷的超短期预测进行态势预测,并建立了配电网运行状态评估指标体系,从不同层次、不同角度反映系统当前与未来时刻的运行状态以及故障发生后系统所面临的风险,并通过IEEE 33节点配电系统对所提出的方法进行验证。结果表明,该方法可准确反映配网的运行状态,判断系统态势发展的趋势,为配电网安全运行提供一定参考。