基于网格化规划的城市配电网精准投资策略

随着城市现代化建设的快速发展及城市范围的不断扩张,城市配电网的建设改造投资也急剧增加。为了提升城市配电网的投资效益,提出一种基于网格化规划的城市配电网精准化投资模型。首先对各网格的分类投资方案进行优选,基于改进的NSGA-Ⅱ算法优化得到各网格的最优投资曲线。然后以每个网格的总投资额作为变量,建立城市配电网投资分配模型,将结果映射到对应网格的最优投资曲线,得到城市配电网的精准化投资方案。最后将该模型应用于某城市电网进行算例仿真,结果表明改进的NSGA-Ⅱ算法可以改善Pareto解集的分布特性,所提模型能够较好地反映各网格的改造建设需求,在满足各网格及整体的投资效益约束下,实现城市配电网的精准有效投资。     

中压配电网网格划分模型

针对长期以来城市中压配电网结构复杂、网络不清晰和分界模糊等问题,业界普遍采用以供电网格为单元的中压配电网规划方法。为此,结合中压配电网现状,构建以跨网格线路数量尽可能少、现状联络线尽可能在同一网格内、线路配变尽可能在同一网格为网格的划分目标,以网格内地块邻接、网格配变总容量、网格馈线总数量和网格面积作为约束条件的中压配电网网格划分模型,并采用遗传算法求解所提模型,克服了过分依赖规划人员主观经验的局限性,以便为配电网网格化规划作前期准备。最后以深圳某中压配电供电区域为算例,验证所提网格划分模型的可行性及有效性。     

基于隐私同态的城市配电网多级网格数据聚合算法

针对城市配电网多级网格数据聚合过程中出现的数据隐私安全问题,提出了基于隐私同态的城市配电网多级网格数据聚合算法。首先,通过数据格式转化方法重新获取新的数据,并保证数据获取的完整性。其次,通过密度阈值函数设置、初始聚类中心选取与网格聚类等过程实现数据聚合,在此基础上,采用隐私同态技术加密聚合后的数据,实现基于隐私同态的城市配电网多级网格数据聚合。实验结果表明,所提出的基于隐私同态的城市配电网多级网格数据聚合算法,能够有效减少聚合后数据丢失与被篡改的次数,提高数据加密效率与聚合效率,降低数据的通信费用。     

基于空间聚类的中压配电网网格优化划分方法

网格化规划方法是解决城市配电网由于缺乏面向远景的、持续和一贯的目标网架及其过渡过程而导致线路接线混乱、无序、联络复杂等问题的有效技术手段。网格的科学合理划分是网格化规划中必须首先解决的关键问题。然而,目前网格的划分仍依赖规划人员的主观经验或笼统的技术原则,不仅工作量巨大,而且难以满足技术经济性和方案合理性。为此,在构建网格划分综合评价指标体系的基础上,提出了基于空间聚类算法的网格优化划分数学模型及其求解方法,为进一步推进网格化规划的工程应用奠定了基础。基于实际区域配电网的算例分析验证所提模型和算法的有效性。     

考虑GIS信息的城市配电系统网格化动态投资策略优化

配电网分区规划能够实现配电网规划由大到小、由繁到简,独立的网格规划能避免配电网集中规划计算量过大的问题。基于配电网网格划分结果,提出一种考虑地理信息系统(geographic information system, GIS)信息的城市配电网格动态投资策略。首先,建立基于Matlab-OpenDSS的配电网投资仿真方法,其中Matlab生成配电网投资策略,OpenDSS搭建配电网格物理模型,并通过计算相应的投资指标校验投资策略的可行性。其次,明确配电网规划投资的目标函数及其周期数。然后,采用NSGA-Ⅱ算法优化求解出兼顾配电网规划方案多目标需求的各周期最优投资策略,下一周期的投资依托于上一周期的最优投资方案进行测算,从而使配电网动态投资更加符合配电网实际投资与建设流程。所提方法将多个规划评估指标加入目标函数,可提升投资策略的经济性、可行性;同时,利用动态规划将总的投资周期分成多个短期过程,更契合投资规划需求。最后,以某城市配电网格作为算例系统验证了所提方法的可行性。     

城市配电网的国内外发展综述及技术展望

近年来分布式电源、电动汽车、微电网等用户侧新兴负荷大规模接入城市配电网已成为一种趋势,电力用户对供电可靠性、电能质量、服务水平等方面的诉求更加多样,云计算、大数据、物联网、移动互联网等技术在配电网的应用越来越广泛,分布式能源消纳、配电设备互联互通、配电自动化升级改造和新型客户服务基础设施建设等对城市配电网提出了新的发展要求。本文在总结一流配电网定义的基础上,详细梳理了国际上新加坡、巴黎和东京等发达国家城市配电网的优缺点,分析了我国北京、天津、上海、厦门和深圳等城市配电网的建设情况;结合国内外城市配电网的发展,从网架灵活可靠、设备标准智能、运维精益高效和客服优质互动等方面详细阐述了城市配电网涉及的核心技术,以期为未来城市配电网的网架、设备、运维和客服等方面建设提供借鉴。     

城市配电网建设综合评价体系研究

正配电网是城市电网的重要组成部分,也是整个城市的基础设施之一。城市配电网的建设发展是一项复杂艰巨的系统工程,主要体现在规模大、涉及领域广、不确定因素多等方面。要把握配电网的发展方向,需要通过配电网规划建设方案的确定和实施来实现。而对于配电网规划建设改造方案的确定,在对配电网进行真实详细的评价分析基础上,建立科学实用的配电网建设综合评价体系至关重要。     

城市高压配电网负荷转供辅助决策关键技术与系统

城市电网灵活性不足是造成系统调峰与输电阻塞问题的根本原因,为解决这一问题,提出了一种考虑城市高压配电网负荷转供及储能充放电策略的协同优化策略,并开发了一套可实现高压配电网灵活运行调度的在线辅助决策系统。通过分析城市高压配电网的拓扑特点,在其变电单元简化拓扑建模的基础上,分别以最小化220 kV输电网运行成本和110 kV高压配电网负荷削减成本为上、下层目标,建立时序双层优化模型,通过上下层模型的不断交替迭代,实现对高压配电网拓扑状态及储能运行状态的求解;基于高压配电网标准化站内接线的电气拓扑聚合通用方法,开发了一套可满足高压配电网灵活调度的运行控制与决策支持系统,以实现城市高压配电系统分布式新能源和储能广泛发展的运行方式优化以及调峰与负荷转供策略制定。最后,以某地区电网为例进行方法建模和实用性分析,测试并验证了所提方法的可行性与应用前景。     

城市配电网自动化的应用与推广

城市配电网是城市的重要基础设施。在21世纪可持续发展的战略总目标下,城市配电网的建设与改造、发展目标、自动化的应用与推广任重道远。     

复杂城市配电网网格化供电组网方式优化研究及实践

针对传统配电网规范化不足、无序发展等弊端,结合工程实践研究了网格化供电模式,建立了分析计算平台,通过配置上级变电站供电区域及供区网格规模大小,解决了网格之间及网格内部的联络问题。提出了网格之间以变电站定向联络为主干,网格内部以线路分段之间联络为依托的"联络组合"理念,并将研究成果应用于复杂城市配电网建设改造中。实践证明,"联络组合"不仅优化了变电站联络和配电网的供电能力,提高了设备利用效率,还增强了配电网对上级电网的支撑能力。     

高压配电网负荷转供中的开关动作时序判定策略

转供开关操作时序问题是对高压配电网负荷转供的进一步研究,对系统的可靠供电和系统安全具有切实影响。分析了各转供模式,并在开关操作原则的基础上提出了一种转供风险评估方法,由此建立了与传统旅行商问题中距离矩阵相类似的风险量度矩阵。在时序求解上,采用蚁群算法并结合求解对象的特点和要求对其进行了相应调整。采用某城市局部高压配电网负荷转供算例,求解得到了适用于不同情景的开关时序方案,通过与枚举法和经验法的对比,验证了所提方法的有效性。     

配电网网格化优化规划方法研究及应用

为解决常规配电网网格化规划方法中网格(单元)划分比较粗放、在一定投资约束下难以合理选取建设项目等问题,本文提出一种配电网网格化优化规划方法。首先构建诊断分析指标体系,对现状配电网进行评分,通过与一流配电网指标对比来诊断出配电网的薄弱环节;然后研究细化、可操作、闭环化管理的配电网供电网格(单元)划分方法,对供电网格(单元)进行差异化划分;然后研究配电网目标网架构建流程,根据典型接线模式、现状问题需求和未来发展需求,确定目标网架和过渡网架,并对目标网架、供电网格(单元)合理性进行校验;最后,研究项目优选计算方法,实现配电网投资效益的最大化。     

高可靠性城市示范区建设探索与实践

结合国家电网公司高可靠性城市示范区建设要求,青岛供电公司在充分研究、评估青岛城市配电网现状的基础上,积极实践和探索打造高可靠性城市示范区的新策略、新方法和新技术,建成一套集监控、指挥、预警功能为一体的配电网综合管理信息系统,实现"管理措施与技术措施并举,高指标与经济性相协调"的构建目标,进而提高青岛供电可靠性和配网建设管理水平,并为全省高可靠性城市建设积累经验,发挥引领示范作用。     

配电网精准投资理论与关键技术综述

未来配电网将成为能源、电力、信息综合服务平台。为引领或适应这一新趋势，国内电力企业投资建设焦点逐渐转移到配电网。随着划定“双碳”目标年限与输配电价改革，配电网投资内外部环境深刻变化，导致其面临着内外部发展目标和约束相互交叠的挑战。文章围绕配电网投资如何提高效率与效益探讨了精准投资理论及其关键技术。首先以优化要素与优化目标为标准区分了配电网投资与规划，总结了投资优化领域相关研究。然后，探讨了理想配电网精准投资业务流程与应具有的特征，并分析总结了目前配电网投资的复杂性与精准投资的实践重点。在此基础上，提出了配电网精准投资理论体系，对其技术架构、实施架构、技术特征进行了分析与阐述，列出了内嵌于精准投资平台的各应用特点与功能。最后，针对配电网精准投资中如复杂特征提取技术、风险管控、按时序推演技术等关键技术问题，探讨了其特点与研究现状，以期为新形势下配电网投资决策提供一些思考与借鉴。     

计及DG与负荷时序特性的直流配电网规划

现有交流配电网在供电容量和新能源接纳等方面面临诸多问题。提出规划建设直流配电网,考虑典型分布式能源和负荷的时序特性与接入配电网的换流损耗,以线路、分布式电源和换流装置年费用、向上级电网购电年费用最小及环境效益最优为目标,建立了配电公司为规划主体的新型直流配电网规划模型、网架和DG独立编码,利用自适应遗传算法交替求解。算例表明:直流配电网规划方案更优,采用时序模型规划结果更经济,接入更多分布式能源,减少线路损耗与换流损耗;直流负荷比例提高,直流配电网优势更加明显。     

中小城市配电网自动化系统规划

结合揭阳市配电网自动化系统规划中存在的问题,在总结配电网自动化改造与建设目标和原则的基础上,提出了实施策略,并就配电网自动化方案选择进行了分析,提出系统规划要与城市经济和电力发展水平保持一致,既要保证自动化系统在技术上具有可行性和扩展性,又要保证自动化系统实施的经济性。     

中压配电网接线模式分析

针对全国各城市的经济发展状况和电网建设情况,提出在做城市电网规划时,10 kV中压配电网在不同的城市和电网发展的不同时期应该采用的接线模式。在此基础上,探讨了电网应如何安全、可靠地过渡到目标年网架。     

多随机参数下的配电网多目标无功优化

针对实际中时序性负荷模型难以直接运用于无功优化的问题,提出基于枢轴量法的负荷建模新方法。由于配电网中多随机参数是并行的,提出基于贝叶斯公式时空解耦的配电网系统场景划分策略,建立多随机参数下的配电网多目标无功优化场景概率模型。最后运用改进的IEEE33标准节点测试系统验证上述模型的有效性,结果证明了此文方法是高效和灵活的。     

江西城市配电网“十二五”规划研究

在江西城市经济和配电网发展现状基础上,分析了城市配网发展存在的主要问题,研究并提出了适应于江西的城市配电网规划原则和江西城市配电网规划方案以及建设规模,分析了规划方案带来的经济和社会效益。     

网格化中低压智能配电网评价指标体系与方法

为实现配电网的精细化管理与评价,提出了网格化中低压智能配电网评价指标体系及综合评价方法。首先定义了中低压智能配电网网格以及台区单元的划分原则,并在此基础上从电力用户和电网企业2个利益相关者的角度进行分析,结合各自的需求及其关注的指标类型,构建了对配电台区单元和10 k V主干网格的配电网精细化评价指标体系。同时,提出了可实现多目标决策的基于最小二乘法和灰色关联度法的综合评价方法,该方法应用最小二乘模型优化了由环比评分法确定的主观权重和由熵权法确定的客观权重,兼顾了评价指标的主客观信息。将该评价指标体系及评价方法运用于区域配电网算例,得出被评价区域配电网各网格的优劣排序及各网格内的薄弱环节。结果表明,该指标体系及评价方法可以为智能配电网的建设和改善运行提供依据,从而服务于智能配电网的精细化管理。