计及网络重构的主动配电网供电能力概率评估

主动配电网的控制特性以及分布式电源接入造成的不确定性,使得现有供电能力评估方法不能对主动配电网进行有效评估.首先建立了主动配电网供电能力的评价指标体系,结合概率潮流与重复潮流法计算出主动配电网的分布函数,最后以供电能力期望为目标函数运用二进制粒子群算法进行重构优化,得到最有利于供电能力的运行方式.选取PG&E69节点配...     

考虑电动汽车时空负荷的主动配电网重构策略

为了保证主动配电网在考虑电动汽车接入情况下的有效运行,提出了一种考虑电动汽车时空负荷的主动重构策略。将配电网根据功能划分为居民配电网、工业配电网、商业配电网,首先在考虑电动汽车时空转移特性的基础上,利用统计学方法构建了电动汽车在不同时间接入不同配电网的负荷,并获取了3个配电网24 h的负荷趋势曲线。其次构建了配电网最大供电能力的评估指标,可有效评估配电网当前运行状态的安全水平,并综合考虑线损及最大供电能力指标形成多层次的优化目标,利用二进制粒子群算法对优化问题进行求解,以得到配电网主动重构的策略,保证配电网全天候的安全经济运行;最后,以IEEE 33节点配电系统为例,结合实际数据验证了本文所提出主动重构策略的可行性和有效性,对于配电网实际运行起到了指导意义。     

考虑最大供电能力指标约束的配电网降损重构

提出了考虑最大供电能力约束的配电网优化降损重构方法。首先构建配电网最大供电能力评估指标,并通过变步长的重复潮流算法对配电网不同运行方式下的最大供电能力指标进行评估;同时基于多场景法计及配电网不同负荷方式的变化,进而构建可综合考虑最大供电能力指标约束的配电网降损重构模型,并采用二进制粒子群优化算法进行求解。算例验证表明,该方法在实现配电网降损的同时,可维持系统需求的供电能力裕度,有效保障复杂不确定性环境下配电网的供电可靠性。     

基于区间理论含充换储一体站的主动配电网供电能力评估

针对含充换储一体站的主动配电网供电能力评估的问题,提出一种基于区间理论的含电动汽车充换储一体站的主动配电网供电能力评估方法。运用区间理论描述电动汽车到站时刻、充电时间和分布式电源出力的不确定性,并结合换电规则与梯次储能系统充放电策略建立一体站运行模型。以最大供电负荷和线路重载率为指标建立含充换储一体站的主动配电网供电能力评估模型,并结合网络重构方法和仿射运算来求解。算例验证了所提方法的有效性。     

基于机会约束规划的主动配电网最大供电能力双层优化

与传统配电网不同,接入主动配电网的可控分布式电源能够参与配电网的经济运行。可控分布式电源的出力分配由主动配电网的经济调度策略确定。为实现供电能力最大化,可控分布式电源通常运行在额定状态,这与经济运行的目标相背离。这一矛盾会对最大供电能力计算带来影响。提出一种基于机会约束规划的主动配电网最大供电能力双层优化模型。上层模型用于求解主动配电网的最大供电能力;下层模型在负荷增长的过程中结合主动配电网对可控分布式电源有效管理的特点,对可控分布式电源出力按经济调度原则进行分配。以改进IEEE-33配电系统为例对该模型进行验证,结果表明该模型可获得符合主动配电网经济运行要求的最大供电能力。     

考虑可靠性与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估

针对传统供电能力评估中难以同时解决既避免单纯以负荷高峰时刻全网N-1准则为基础又细致计及分布式电源、储能和负荷需求响应影响等问题,提出了考虑可靠性柔性需求与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估方法。首先,结合出力不确定性与用户差异化的响应能力,对主动配电网中的分布式电源、储能与可响应负荷等基本元素进行建模;其次,构建了以最大供电能力为目标、以可靠性需求和故障后负荷响应经济性为主要约束的主动配电网供电能力评估模型;继而,发展了考虑分布式光伏、蓄电池以及需求响应的主动配电网可靠性评估准序贯蒙特卡洛模拟法,并提出了基于遗传算法的供电能力评估模型优化求解方法;最后,通过算例验证了所提方法可有效挖掘主动配电网供电能力,提升资产利用效率。     

主动配电网供电能力实时评估方法

随着主动配电网的不断成熟,科学地对它的供电能力进行灵活的实时评估,找到并突破供电瓶颈,才能兼顾配电网运行的经济性、可靠性以及安全性。针对分布式电源出力的不确定性以及电网负荷周期性变化特点,提出了一种主动配电网供电能力实时评估方法。考虑了配电网中多种分布式电源接入的情况,利用预测技术得到未来时刻的负荷及分布式电源的出力,以配电网能够承担的最大负荷为目标函数,以系统的安全运行要求为约束条件,建立了数学模型。该模型不仅能够对未来一段时间内配电网的供电能力和供电裕度进行实时评估,还能够给出限制系统供电能力的供电瓶颈序列,从而使调度人员能够根据评估结果提前采取相应措施以保证电网运行的安全性和可靠性,并针对具体的瓶颈设备进行改造,提高系统的供电能力。     

基于门当户对遗传算法的配电网多目标主动重构研究

基于主动配电网的发展潮流,提出了一种基于改进遗传算法的主动配电网多目标重构模型。首先,将功率损耗、电压偏移和系统稳定裕度等指标融合到目标函数中,并引入判断矩阵法和线性加权法确定各个指标的权重和实现多目标函数的转化。其次,针对传统遗传算法的弊端,提出了基于"门当户对"原则的多种染色体交叉策略,丰富了种群进化方式的多样性,算法计算效率和寻优能力得到大大加强。最后通过设定临界值,实现主动配电网的自我感知和主动重构,提高配电网安全性和稳定性。仿真算例表明,所提出的模型和算法以及主动重构的理念符合当前主动配电网主动运行和主动控制的思路,具有较为广泛的应用前景。     

配电网供电能力计算研究

电力负荷的迅猛增长,对配电网的供电能力提出更高的要求。配电网供电能力的评估,主要依据配电网络基础数据和配电网运行数据,计算一些技术统计指标。这些指标可以分别从某些方面反映配电网的供电能力。文中以配电网最大负荷供应能力(DistributeLoadSupplyCapability,DLSC)为指标,研究配电网的供电能力;建立用线性规划方法求解的基于直流潮流的最大负荷供应能力计算模型。模型的原理是在不考虑配电网外来电源约束的条件下,各配电线路不过载时,计算配电网所能承受的最大负荷。配电网最大负荷供应能力指标,丰富了配电网供电能力研究的内容,可以有效指导配电网的设计规划、制定运行计划。文末的实例证明了研究的有效性。     

计及故障供电恢复策略的主动配电网电源规划

主动配电网的核心在于主动管理,在规划阶段综合考虑运行管理策略的影响,有利于提高主动配电网规划结果的适用性。为此,考虑到主动配电网具有分层分布管理的特性,采用故障下游静态分区划分孤岛运行以实现故障供电恢复。同时提出了基于蒙特卡洛模拟计算停电损失费用的方法,以衡量主动配电网是否具有故障供电恢复能力对其可靠性的影响。考虑正常与故障状态下的两种控制策略,提出一种主动配电网电源规划双层优化模型。上层以综合成本净现值最小为目标,其中包含了停电损失计算,下层模拟正常运行状态下全局优化控制获得最优潮流。经仿真实例验证,引入停电损失费用并且考虑供电故障恢复策略的规划模型能保证规划后主动配电网的可靠性,进而整体地提升了主动配电网规划方案的经济性,具有较强的实用性及可推广性。     

基于云-边协同的配电网快速供电恢复智能决策方法

分布式电源高渗透率接入对配电网故障自愈能力提出了更高的要求。基于模型的供电恢复方法利用精准的网络参数构建优化模型,可以实现供电恢复策略的准确制定。但在配电网实际运行中,精准的配电网络参数往往难以获取,导致基于模型的供电恢复方法应用受限。云-边协同运行模式可作为配电网快速供电恢复的一种实现方案。提出一种基于云-边协同的配电网快速供电恢复智能决策方法。首先,在云端基于图卷积神经网络建立配电网快速供电恢复智能决策模型,包括网络重构模块和潮流模拟模块。当故障发生后,云端利用网络重构模块,快速制定网络重构策略,经过破圈法/避圈法验校后下发至配电网边缘侧的边缘计算装置。边缘侧根据云端的网络重构策略利用潮流模拟模块就地制定负荷恢复策略,实现系统的快速供电恢复。最后,依托改进的IEEE33节点配电网算例对所提模型进行分析,验证了所提方法可有效提升配电网的供电恢复能力。     

面向弹性提升的主动配电网重构与元件修复协同方法

极端事件会导致主动配电网出现多处故障且故障元件修复时间长,传统的故障恢复方法会使得系统的弹性低。针对主动配电网的故障恢复阶段,提出了一种面向弹性提升的重构与故障元件修复协同方法。首先,结合计及负荷重要程度的主动配电网弹性指标,分析出故障恢复阶段弹性提升的主要措施;在此基础上,提出重构与故障元件修复协同策略框架,给出交替协同中线路状态变量和节点负荷供电状态变量的更新与关联。其次,建立全过程故障元件修复和重构的目标函数。针对主动配电网含多分布式电源特点带来的故障元件上下游关系难以判别问题,提出基于消线解故障环法和圈源等效法的判别方法。最后,算例结果表明,所提方法能有效地提升主动配电网的弹性。     

基于主动配电网运行特性的电压质量评估

主动配电网(active distribution network,ADN)在元件故障时可以主动组网隔离故障,实现部分持续供电。基于这一主动运行特性,计及主动配电网的多运行状态,提出了主动配电网的电压质量评估方法。首先对元件的状态持续时间抽样得到系统的状态与持续时间序列,并对系统各运行状态进行拓扑辨识和导纳参数辨识;然后对分布式电源的出力和负荷采用拉丁超立方抽样,孤岛模式下计及功率平衡原则执行储能和负荷的协调控制,得到分布式电源、储能和负荷的功率;最后对各运行状态进行概率潮流计算,对电压幅值结果进行统计分析,并用提出的节点电压偏差风险和孤岛节点失电率指标进行电压质量评估。将所提方法应用到基于RBTS-Bus2的主动配电网测试系统中,验证了所提方法的有效性。     

含分布式光伏的主动配电网供电能力自适应优化研究

为实现电网供电能力最大化,提出含分布式光伏的主动配电网供电能力自适应优化方法。构建配电网供电能力相关指标评估模型,建立最大年消纳能力计算模型,同时构建供电能力评价模型,获取实时供电能力效果;依据配电网供电的相关参数,构建配电网线路规划模型并求解,得到最大供应能力,实现主动配电网供电能力自适应优化。实验结果表明：在场景1和场景2中,所提方法得到了不同的配电网开关设备配置方案,最大供电量稳定在63 MW和80 MW,能够提升至少25%的供电能力;经过线路规划后,变电站建设数量大幅度减少,最多为5个,使投资成本减少43%以上。     

含分布式电源的主动配电网重构策略研究

针对分布式电源在配电网中不断增加及其波动性和间歇性对电网稳定和安全产生的影响,提出了一种含有分布式的主动配电网重构策略。以最小网损作为目标函数,将改进的教与学优化算法应用于主动配电网供电路径的快速优化中。通过算例对含分布式电源的主动配电网进行分析,以验证改进算法在配电网重构中的优越性。结果表明,该方法收敛速度快、寻优时间短、运行稳定。所做研究工作为我国配电网中接入分布式电源的优化方法提供了参考和借鉴。     

主动配电网的局部自治区域供蓄能力指标及其应用

对并网分布式电源与储能系统的主动管理能降低主动配电网负荷及间歇式能源的波动。文中将含有分布式电源、储能系统及负荷的主动配电网局部自治区域作为整体,考虑分布式电源与储能系统功率约束及电网约束,提出了局部自治区域供蓄能力指标,量化描述局部自治区域消耗储存与提供电能的能力。将配电线路作为整体,提出了主动配电网线路的供蓄能力指标,量化描述互联线路间可传递的最大功率;进而提出了供蓄能力指标算法及基于供蓄能力指标的主动配电网运行优化模型,并在优化模型中考虑了配电网供电安全性约束。通过算例分析验证了局部自治区域及线路的供蓄能力指标的有效性及其对运行优化效率的改善作用。     

基于灵敏度分析的配电网供电能力评估方法

配电网供电能力是评估配电系统运行状态的一项重要指标,反映当前配电网的供电裕度。传统最大负荷倍数评估方法中,负荷增长比例全局一致,采用重复潮流算法会在某约束作用时终止运算,受到重载设备的较大局限,无法反映配网真实的供电能力。依据上述问题提出基于设备潮流、节点电压对负荷增长敏感度的负荷增长模式与相应的改进重复潮流算法,以准确计算其供电能力。前者利用灵敏度分析结果减小增负荷对重载设备潮流及节点电压偏移的影响,后者提供遭遇约束作用时的解决方案。算例表明文章提出的负荷增长模式与改进算法具有更精准的评估能力,对于配电网调度运行与改造建设具有重要的参考价值。     

基于网架结构相似性和适应性的主动配电网动态重构

为了提升主动配电网对可再生能源的消纳能力、优化分布式电源(DG)入网环境,提出了一种基于网架结构相似性和适应性的配电网动态重构策略。首先,以各单位时段内DG出力最大为目标进行静态重构。然后,从网络拓扑结构量的角度提出了开关状态相似度和改进节点介数相似度两个指标,根据网架结构相似度确定合并时段。随后,从运行状态量的角度定义了网架结构适应性,再依据该指标来客观指导合并时段内最优网架的选择。针对含DG的配电网静态重构问题,提出了一种基于趋化步长自适应调整的改进型细菌觅食算法(IBFA)进行求解。最后,采用PG&E 69节点系统验证了所提重构策略及算法的正确性与有效性。     

计及参与单元有序控制的主动配电网供电能力模型

为充分发挥主动配电网中清洁能源及多种可控元件的主动协调能力,提高配电网最大供电能力TSC(to?tal supply capacity),提出兼顾主动配电网结构灵活性与参与单元多样性的供电能力双层计算模型。上层模型以网络重构为手段提升系统供电能力;下层模型针对多类型参与单元的不确定性建模,以调节成本为目标挖掘多参与单元有序控制下提升主动配电网供电能力的潜力。其次,为简化模型求解复杂度,利用卡罗需-库恩-塔克KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将双层模型转化为单层模型,并提出改进的烟花粒子群优化算法计算主动配电网最大供电负荷。最后,以改进的IEEE33节点系统对所提双层模型及算法进行了验证,算例验证了所提模型及算法的正确性和有效性。     

计及不确定性因素基于多场景的主动配电系统短期供电能力评估

主动配电系统的供电能力受配电网络的拓扑结构、元件故障、负荷水平及分布式能源资源出力波动性等诸多不确定性因素的影响。准确评估主动配电系统的供电能力,对于主动配电网的优化调度及安全运行有重要的指导意义。该文首先从分析不确定性因素对主动配电系统供电能力的影响入手,针对不确定性因素进行建模;其次,基于场景生成及缩减技术,形成供电能力评估的多场景;再次,定义了一系列概率评估指标,针对多场景下主动配电系统的短期供电能力进行评估,以指导主动配电系统的优化运行,发掘配电网的供电能力,提高配电网的综合效益;最后,采用改进的IEEE 14节点算例,对该文所提的模型和算法进行了验证,算例验证表明该文所提模型及算法的正确性和有效性。