基于融合熵时段划分的三相配电网动态重构

针对大规模电动汽车接入配电网带来的三相不平衡程度加剧问题,提出一种基于融合熵时段划分的三相配电网动态重构方法。在Fisher-最优分割的基础上,融合曲线的信息熵,对蒙特卡洛模拟得到的等效日负荷曲线进行更加精准合理的时段划分;将动态重构策略引入三相配电网中,以三相不平衡度最低为目标建立配电网重构模型;改进传统的帝国主义竞争算法,在殖民地革命环节中引入复合型微分进化思想,并提出自适应帝国合并机制以提高算法的收敛速度和精度。IEEE 33节点系统仿真结果表明,所提方法能对曲线进行合理的分段重构,并且有效解决了配电网中的三相不平衡问题。     

基于智能软开关的三相不平衡配电网动态重构策略

针对单相分布式电源（DG）的接入会加剧配电网不平衡程度、增大网络损耗,且在严重不平衡时影响系统安全运行的问题,提出计及智能软开关（SOP）的三相不平衡配电网动态重构策略。首先,构建考虑SOP和DG电流不平衡度约束的三相不平衡配电网动态重构模型;然后,针对模型的非凸性将原模型转化为混合整数线性规划模型;最后,对改进的IEEE34节点配电网和某地78节点实际配电网进行算例分析,结果表明所提模型和策略可在保证配电网的安全运行的同时提升配电网的经济效益。     

计及分布式电源发电不平衡度约束的三相不对称配电网动态重构

该文提出一种计及分布式电源(distributed generation,DG)发电三相平衡需求的三相不对称配电网的动态重构方法。首先以开关成本与网损成本之和最小为目标,构建了同时计及配电网络三相不对称及DG发电不平衡度约束的动态重构模型;其次,在模型中引入三相储能装置(energy storage,ES),实现DG与ES的协调运行,从而在保证DG发电不平衡度约束的同时,能够满足三相不平衡负荷的需求;最后,基于多种线性化手段,将模型转化为混合整数线性规划问题,实现其有效求解。该方法体现了配电网运行安全性与经济性的协调,可在保证DG运行安全性的同时,有效降低网络损耗,提高配电网运行的经济效益。通过对修改的IEEE 34节点及IEEE 123节点配电系统的计算与分析,验证了方法的有效性。     

三相不平衡对配电变压器效率影响数学建模与分析

为提高配电变压器效率,找到与低压配电网相匹配的三相负荷不平衡度算法,以及探究三相不平衡对配电变压器效率影响关系,选用常用的配电变压器进行分析。采用数理推导、试验建模、案例与仿真分析的方法进行推究分析,通过建立低压配电系统三相不平衡对铁损、铜损、线损影响的模型进而推导出三相不平衡对配电变压器效率的影响关系。提出了可以有效反映三相不平衡对低压配电网影响关系的三相幅值不平衡度算法、三相功率因数不平衡度算法以及三相负荷不平衡度算法,得到三相负荷不平衡对总损耗、附加损耗以及对配电变压器效率影响的关系曲线,为三相不平衡的治理和节能降损提供了参考依据。     

基于线性近似模型的三相不平衡有源配电网重构

针对配电网中分布式电源和负荷具有波动性、时变性,并普遍以三相不平衡方式运行,提出一种有源配电网重构方法。首先,对一天的风力光伏发电和负荷功率进行日前短期预测建模,制定以一天为开关动作周期的日重构决策,降低对配电网运行的冲击。在此基础上,建立以配电网运行日损耗最低和电压偏差最小为总目标的三相不平衡有源配电网多时段重构数学模型,并基于最佳等距分段线性逼近法对原非凸模型进行精度可控的线性近似。最后,通过标准化配电测试系统验证了重构模型的有效性和精确性。     

基于半正定规划的交直流主动配电网三相有功无功联合优化

交直流主动配电网作为未来配电网的主要发展形态,实现其有功无功资源的协同优化控制具有重要的研究意义。然而配电网负荷单相接入和分布式发电三相功率不一致,将导致配电网三相不平衡现象越发严重。为了应对交直流主动配电网的三相不平衡问题,提出考虑相间耦合与三相不平衡度限制的三相有功无功联合优化方法。首先,建立考虑相间耦合的原始三相潮流模型并对其进行升维映射;其次,采用半正定松弛方法,推导了交直流主动配电网各子系统的完整三相潮流模型以及序分量形式下的三相电压不平衡度约束;再次,提出以总运行成本最小化为目标函数的交直流主动配电网三相有功无功联合优化模型;最后,采用改进IEEE 33节点、69节点、141节点和1056节点交直流配电网算例分析,验证了该文所提方法的有效性。     

计及三相不平衡的有源配电网重构

针对单相光伏的大量接入引起配电网运行的三相不平衡、线路有功损耗增大问题，提出以有功损耗和三相不平衡度为目标函数，构建基于三相电流注入法的配电网动态重构模型，采用大M法对节点电压方程进行松弛，避免断开线路的约束条件对模型的影响，并采用多边形内近似法将非线性约束线性化。通过修改的IEEE 33节点配电系统的分析计算，验证了算法的有效性，提高了算法的求解效率和求解精度。     

含分布式电源三相不平衡配电网供电能力评估

随着分布式电源特别是光伏等间歇式电源的接入,配电网固有的三相不平衡特征更加突出,基于此探究了含分布式电源的三相不平衡的配电网供电能力评估方法。首先,提出一种含多种分布式电源三相不平衡配电网供电能力评估模型,该模型以配电网供电负荷最大为目标,同时考虑负荷增长功率因数和节点三相电压不平衡度等约束条件;其次,基于量子粒子群优化算法求解配电网供电能力问题,通过量子位的概率幅对连续和离散粒子进行编码,再采用量子旋转门实现连续粒子的更新和取整法实现离散粒子的更新以提高搜索精度,并利用量子与非门实现粒子的变异以避免早熟现象,进而提高算法的全局搜索能力和寻优效率;最后,结合修正的IEEE-33节点三相不平衡配电网对配电网供电能力评估进行算例仿真。算例结果证明了所提模型和方法的有效性。     

提升分布式电源接纳能力的配电网三相鲁棒动态重构

不可控分布式电源(UDG)给主动配电网带来了显著的功率波动和不确定性。为消纳更多的UDG,主动配电网的拓扑结构应随系统的运行工况动态灵活配置。此外,由于配电系统的负荷通常是三相不平衡的,实际应用中也需要计及网络三相不平衡的重构模型。对此,基于自适应二阶段鲁棒优化方法,提出了一种三相不平衡配电网的动态重构方法。其中,第一阶段为在考虑的整个重构超前时段内优化网络的拓扑,以减少日常的开关费用并保持网络的辐射状结构。第二阶段为基于给定的网络拓扑和UDG出力不确定集合,通过执行三相动态最优潮流来最小化系统最坏情况下的运行成本。所提二阶段鲁棒动态重构模型可采用列与约束生成算法进行求解,并且线性三相潮流模型的采用,使主问题与子问题均可建模为混合整数线性规划问题。通过对修改的IEEE 34节点及IEEE 123节点系统的测试计算,验证了所提方法的有效性。     

基于虚拟电厂的车-网负荷平衡策略

提出一种基于虚拟电厂的实时充电进程控制模型,既考虑了电动汽车车主的出行行为特性,又缓解了配电网的负荷不平衡,达到车-网互动的目的。采用双层算法求解所提模型,外层算法采用静态路由算法读取负荷数据,并采用前推回代方法计算节点电压及配电网网损;内层算法采用老化算法判断电动汽车的接入相,并采用轮询调度算法平衡配电网的三相负荷不平衡。通过调节电动汽车的充电时间可以有效地降低配电网网损以及平衡原配电网的三相不平衡度。算例仿真表明,所提策略可以有效地避免充电高峰,缓解配电网的三相负荷不平衡度,同时降低配电网网损,保障电网安全经济运行。     

三相不平衡有源配电网鲁棒动态重构

考虑配电网的三相不平衡运行和注入功率不确定性可以提高网络重构方案的优化效果和应用价值。首先,对考虑不确定性的分布式电源和负荷注入功率进行仿射数建模,划分重构时段,以有功网损最优为目标函数,基于三相Distflow潮流方程建立含不确定性预算的配电网两阶段鲁棒动态重构数学模型。为高效求解该模型,引入最佳等距分段线性逼近法对模型进行精度可控的线性松弛,并使用列约束生产算法迭代求解。采用标准化配电测试系统验证所提鲁棒动态重构模型的可行性和有效性,通过控制不确定性预算可进一步调节重构方案的保守性和鲁棒性。     

考虑电网不平衡影响的配电网故障仿真分析

针对配电网因三相不平衡而导致的现有选线方法选线效果不理想的现状,分析了三相不平衡产生的原因,通过对对地电容不平衡、负荷不平衡以及电流互感器参数不对称引起的不平衡电流进行理论分析,论证系统三相不平衡下会产生零序电流,造成选线失败。为提取在电网不平衡下的单相故障特征信号,用MATLAB/Simulink软件搭建了三相不平衡谐振接地系统的配电网单相故障仿真模型,通过改变仿真模型的参数,模拟电网不平衡下电网单相接地故障。通过对不平衡配电网单相故障进行大量仿真实验,分析了现有选线方法在三相不平衡条件下选线效果,为研究电网不平衡条件下的单相故障选线方法提供理论依据。     

基于动态三相不平衡度的配电网线损计算方法研究

均方根电流法、平均电流法、最大电流法等计算线损的方法应用于三相不平衡程度较重的区域存在一定误差。提出了一种基于动态三相不平衡度的配电网线损计算方法。首先通过对三相负荷电流的动态采集,计算得到台区三相不平衡度。对台区结构进行分析,根据台区负荷特征将其划分为不同的计算区域。根据不同计算区域的用户电量等参数,运用以居民用户总用电量替代电能表容量的改进等值电阻法得到其等值电阻的计算值。利用等值电阻法计算线损时考虑三相不平衡度的动态影响,得到基于动态三相不平衡度的配电网线损计算方法。实际案例验证了所提算法的有效性。     

配电网三相负荷平衡与经济运行分析

配电网三相负荷不平衡的情况在配电线路运行中经常出现,阐述了三相负荷不平衡度大不仅增加线路相线和中线的功率损耗,也对配电变压器的安全运行带来一定的影响.因此,必须定期对配电网进行三相负荷的测定和调整工作,使配电网的三相电流基本保持平衡运行状态,达到安全运行和节能降耗的效果.     

基于随机森林算法的综合能源配电网电能质量评估方法与网架优化模型

文中针对综合能源配电网存在的电能质量问题考虑采用网架优化措施进行优化。对计及电压偏差、谐波电压、电压波动、三相不平衡度四个指标采用层次分析法建立综合能源配电网电能质量评估体系,其中基于模糊层次分析法确定评估体系各指标的主观权重,以综合能源配电网网架优化方案为控制变量,考虑到系统中多种能源形式的互补运行,以配电网电能质量评估指标最大化为目标函数,计及配电网网络拓扑约束,节点电压约束,网络辐射状约束等必要约束条件建立配电网网架重构优化模型。针对随机森林算法分析其运行原理,并基于随机森林算法对所建立的模型设计模型求解流程,进行仿真算法分析,说明所建立的模型能够改进配网电能质量,验证了模型的正确性和有效性。     

基于连续潮流的配电网供电能力评估

随着非全相运行的分布式电源大量接入配电网,配电网固有的三相不平衡特征更加突出,传统配电网供电能力评估因忽略配电网三相不平衡特征导致结果不准确。为了准确分析三相不平衡特征对配电网最大供电能力评估的影响,建立了以配电网供电负荷参数最大为目标函数,考虑了支路热约束和节点电压等状态变量和分布式电源的有功和无功功率等控制变量的含分布式电源三相不平衡配电网供电能力评估模型。选择电压跌落情况最严重的相作为连续参数,确保预测-校正过程的的连续潮流法求解的结果更加精确。最后,采用拓展的IEEE33节点配电系统进行仿真验证,表明文中所提的模型和求解方法是有效的。     

配电网三相不平衡度近似计算方法简析

文章分析了国家标准GB/T 15543—2008《电能质量三相不平衡度》推荐的三相不平衡度近似计算公式的来历、适用范围及其引起误差的主要影响因素。分析及算例结果表明:该近似公式适用于输电系统三相不平衡度近似计算,但在短路容量较小的配电网中采用该近似公式可能引起较大的误差;文中建议在配电网特别是短路容量较小的低压配电网电能质量规划评估中,宜采用三相不平衡度的精确计算方法。     

基于MIT-LXPM改进遗传算法的配电网时间序列三相不平衡优化调控策略

三相不平衡负荷分布极大增加了配电网线路损耗和安全风险。基于电力物联网的信息系统及智能家居设备的规模化应用,提出一种基于MIT-LXPM改进遗传算法的配电网三相不平衡调控策略。以智能用电设备的开启时刻作为调节手段,以台区平均三相不平衡度最小为优化目标,通过MIT截断提高设备开启时刻的多样性;基于LX交叉和PM变异实现种群交叉变异,迭代寻找用电设备的最佳开启时刻,降低三相不平衡度。以某省电力公司示范台区为例进行试验验证,结果表明所提方法可将台区平均三相不平衡度由49.78%降至18.56%,线损由30.14%降至9.68%。     

三相不平衡配网下电动汽车有序充电控制策略

随着我国电动汽车使用率的逐年攀升,高渗透率电动汽车使得城市配电网的三相不平衡率日益升高,造成配网电压波动和网损增大等问题,同时,高三相不平衡率的配网也会对电动汽车电池造成损害。提出了一种三相不平衡配电网下电动汽车有序充电控制策略。首先,通过分析电动汽车充电逆变器的无功支撑能力,建立了三相不平衡配电网下电动汽车无功补偿数学模型。在全面考虑配网运行和用户充电需求下,对电动汽车充电需求进行紧迫度分级,建立了基于理想解法的电动汽车有序充电排序方法。最后,通过某真实三相不平衡配电网的仿真验证,结果表明,该方法既能保证电动汽车的有序充电,同时还可以改善配电网的电压水平、网络损耗以及三相不平衡率等。     

10kV配电变压器接地电阻对低压三相不平衡影响分析

针对10kV配电变压器中性点接地电阻过大,较容易影响低压配电网用户的用电质量的问题,论文通过建立配电网低压三相负载在平衡时、三相负载不平衡时的输出相电压、接地电阻电压(中性点接地电阻的对地电压)、接地电流(中性点接地电阻的对地电流)数学模型。利用MATLAB仿真软件建立起低压配电网三相负载平衡时、三相负载不平衡时的输出相电压、接地电阻电压、接地电流的Simulink系统仿真模型。通过使接地电阻R_J分别赋予4个档值:200Ω、50Ω、12.5Ω、3.125Ω的四种情况进行仿真实验,对低压配电网的三相不平衡进行仿真分析,更加精准地得到10kV配电变压器中性点接地电阻对三相不平衡度的影响分析结果。提出了可以通过改造10kV配电变压器中性点接地电阻,使其小于4Ω,实现解决低压配电网用户三相负载不平衡时导致用户用电设备损坏问题。