配电系统可靠性评估方法及影响因素

针对配电系统可靠性评估问题,提出了一种网络等值-最小割集法的配电系统可靠性评估方法,该方法适用于复杂配电网,既能计及配电网实际面临的计划检修等问题对可靠性评估的影响,又可以保证可靠性计算的速度与精度.使用该方法研究了分布式电源的接入位置对配电系统可靠性的影响,指出在连接支路最多的节点处装设分布式电源效果是最好的.     

考虑多类型储能协同的重要负荷恢复方法

针对含多类型储能配电网大停电后利用分布式储能和电源进行重要负荷恢复的问题,考虑能量型和功率型储能的运行和功能特点,提出两阶段协同恢复方法,实现多类型储能协同互补,达到更优的恢复效果。第一阶段建立考虑能量型储能运行特性的多时段恢复混合整数二阶锥规划模型,确定各时段负荷恢复集合和各源计划功率曲线,即确定能量在时间维度的优化配置方案;第二阶段在第一阶段给出的能量分配方案基础上,考虑功率型储能的快速功率支撑,确定负荷因恢复突增时段的各源功率曲线,即确定功率的精细化配置方案。采用改进的IEEE 33节点配电网进行验证,结果验证了所提两阶段协同恢复方法的有效性。     

灵活电源的协调运行策略与配电网潮流计算

协调确定储能与灵活电源的出力,提高可再生能源的接纳能力,从而获得较高质量的潮流分布方案,是含可再生能源、储能、灵活调节电源配电网规划和运行的基础性工作。针对此提出了一种协调储能、灵活电源出力的实用策略。该策略计算简单、使用方便,在获得收敛的潮流方案的同时,有效提升了配电网对可再生能源的接纳能力。首先给出了所研究配网系统的拓扑结构,针对该结构建立了配电网潮流计算的数学模型,并基于模型分析了以可再生能源电源为主的配电网潮流计算的特点以及存在问题;随后,分别针对潮流模型解算之前以及当出现潮流越限之后两个阶段,提出了协调确定储能与其他灵活机组出力的实用策略,并给出了基于前推回代法解算配网潮流的详细过程;最后,采用改造后的IEEE33节点配网系统作为算例,对所提方法的有效性进行了验证。本研究工作可为以光伏、风电为主的配电网制定潮流分布方案提供一种实用可行的策略。     

用电力系统分区方法确定无功源最佳配置地点

无功功率不能远距离传输,电压/无功是一个局部问题.结合电力系统分区与电压稳定灵敏度分析确定无功电源最佳配置地点的方法,将电力系统分区的思想应用于电力系统无功配置,利用"电气距离"把电力系统分成几个耦合强的小区.该方法使无功电源得到合理的配置,无功补偿分区域平衡.经过仿真计算比较,该方法可找到电力系统无功电源的最佳配置地点,并对提高电力系统的电压稳定性有很好的效果.     

基于负荷等效电导迭代的直流配电网潮流算法

分布式电源并网技术需求加快了直流配电网的发展。该文针对低容量多电源的直流配电网潮流计算问题,通过重新定义直流配电网的节点类型,提出了一种负荷等效电导的迭代思想。该方法结合节点电压迭代法,可以快速求解直流配电网的网络潮流。使用该方法对目前常见的"手拉手"直流配电网拓扑进行计算,反推验证了其合理性和有效性。算例结果表明,该方法的收敛速度前期较快,后期逐渐收敛到真值附近;对于潮流计算精度要求较低的系统,可以采用前3步的迭代结果作为其潮流值,不但可以快速求解,还可以得到理想的计算值。     

配电网分布式多源业务流即时处理技术研究

智能配电网通信系统承载了很多电网终端海量的业务数据。随着新能源电力广泛接入,配网连接可再生电源后,微网系统的调度、控制、管理等业务所必须的数据业务需要通过配网通信系统进行处理。如何动态地、智能地、自适应地调整数据流业务传输的分配量,使各节点有序地分工合作、协同运行,是智能化分布式数据处理的新要求。论文提出一种并行化数据流处理手段,通过流密度来有效融合不同源的数据流,并利用通道复用技术分时隙传输不同等级的数据流,采用基于容器的调控手段和系列数据预处理技术,保障数据的可靠性。论文的研究成果对配电网自动化控制系统提供有效的理论及实验依据。     

考虑电源与负荷间存在非正定相关性的概率潮流计算方法研究

随着电动汽车等新型电力系统负荷类型的出现,电源和负荷间的相关性日趋复杂,针对利用Cholesky分解完成概率潮流计算会受电力系统电源和电力系统负荷之间相关矩阵影响的问题,即随着相关矩阵维度的增加相关矩阵变为非正定,最终导致潮流计算无法进行的问题。文章提出一种新颖的处理相关性矩阵非正定的半不变量法,将修正Barzilai-Borwein梯度法与Nataf变换相结合,解决变量间相关矩阵非正定问题,并在IEEE-33节点系统中分析新型电力系统各类电源和负荷相关性对计算结果的影响,验证文章所提方法准确性。     

基于模型预测控制的光伏场站快速协同无功电压控制

为解决新能源大规模接入配电网带来的电压波动及越限问题,提出了一种针对光伏场站及静止无功发生器(static var generator, SVG)接入的配电网系统动态无功电压控制方法,以实现扰动下多无功源协同调压目标。首先,分别推导了光伏场站和SVG的无功-电压控制小信号模型。其次,通过类比等效实现了不同类型无功源电压控制模型形式的统一,并结合系统电压灵敏度关系建立了系统整体电压控制模型。在此基础上考虑系统状态变化对控制参数的影响,并计及各设备无功出力约束,设计了系统模型预测控制器。最后,基于IEEE33节点系统进行仿真,验证了在光伏出力波动和负荷投切两种情况下所提方法均能够快速、有效地抑制电压波动,为有源配电网快速电压协同控制提供了理论基础。     

基于阻抗归算的间谐波源识别及责任划分

电力电子装置等非线性设备会产生间谐波,对电网和用户产生危害。为此提出一种基于基波阻抗测量和归算的间谐波源识别方法,同时考虑不同频率间谐波对公共连接点电压引起闪变水平的差异性,引入权重系数量化系统侧和用户侧的责任。算例分析表明该方法可以准确地识别主问谐波源并能量化系统侧和用户侧的责任。     

A Proposal of Identifying Optimized Layout of Devices in Electromagnetic Resonant Coupling Type Wireless Power Transfer System

Recently, a system for wireless power transfer (WPT) using electromagnetic resonant coupling has been evaluated and developed for practical applications such as a wireless charge system for automobiles or electronic devices. However, the efficiency of an electromagnetic resonant coupling type WPT system with LC resonators is greatly affected by the layout of the LC resonators allocated in the system. This means that there is an optimum layout for the LC resonators for transferring wireless power at higher efficiency. This paper presents a new method for identifying the optimum layout for the LC resonators in a WPT system. One of the key ideas is that the problem of finding the optimum layout is replaced by the problem of calculating the equivalent current sources in the LC resonators. The amplitude of the equivalent current sources can be calculated to solve ill‐posed system equations by using inverse analysis. First, the proposed method is described. The system equations to be solved are formulated by means of equivalent circuit techniques. Second, the proposed method is applied to a simplified model to identify the optimum layout for the LC resonators in a WPT system. Then, the results found using the proposed method are verified by comparing the ratio of receiving power with the identified layout and without the LC resonator. Finally, in order to verify the validity of the proposed method, the calculated results are compared with the experiment results using the same model.     

考虑新能源出力相关性的电网电压暂降随机预估

针对含有风电、光伏及电动汽车充电站的新能源电力系统,提出了一种考虑新能源出力相关性的电网电压暂降随机预估方法。首先构建了故障信息随机模型及新能源出力随机模型,采用拉丁超立方采样（Latin hypercube sampling,LHS）得到故障信息样本,利用皮尔森相关分析法确定同一类型新能源出力的相关系数后,采用Nataf变换及LHS法得到含有相关性的新能源随机出力样本;然后通过故障仿真模拟,得到一系列暂降事件,计算各节点电压暂降指标,预估各节点电压暂降情况;最后以IEEE 30节点为例进行了仿真分析,研究相关系数变化下的新能源出力及不同类型新能源的接入对电网电压暂降的影响。     

基于主成分分析方法的多类型电动汽车接入配电网的综合风险评估

针对新能源和多种类型电动汽车(EV)接入配电网造成的安全和经济等运行风险问题,提出了一种考虑多种风险因素的配电网运行综合风险评估方法.首先,构建了风光出力和EV时序概率分布模型,并用日行驶里程数代替了主观设定的多种类型EV的起始荷电状态;然后,基于复杂网络理论,提出了电压越限风险和支路功率过载运行风险等时序安全指标,并根据配电网的经济运行建立了经济风险和电网高效性风险指标;再者,构造了不同容量EV并网运行风险评估矩阵,运用主成分分析(PCA)方法对风险评估矩阵进行降维和计算客观权重系数,并对结果进行综合风险评估排序;最后,以接入风电、光伏的改进IEEE 33节点配电系统为例,分析了所提风险指标的有效性和综合评估方法的合理性,对比了基于PCA的综合风险评估与传统安全风险评估方法,结果表明在同时考虑安全和经济等因素的情况下,采用所提方法时某范围内的运行风险有下降趋势,对某区域内的EV容纳数量规划有积极的指导意义.     

适用于变电站母线多分段接线的备自投控制方法

针对传统固定模式备自投在母线多分段复杂接线方式下适应能力差、易导致失负荷等问题,从通用性角度,提出了一种综合利用多间隔信息的备自投控制方法.该方法根据单段母线失电、多段母线失电以及多重备自投等不同情况的特点,通过在线计算各备用电源的负荷裕度、失电母线的负载功率以及备用电源所带母线段数量,自动优选备用电源,可有效防止备用...     

基于无功功率方向法的主谐波电流来源判别

针对目前谐波电流造成特定线路各元件损耗难以明确其来源的问题,提出一种基于无功功率方向法来判别引起公共连接点（point of common coupling,PCC）处的主谐波电流来源方法。通常情况下,系统侧和用户侧谐波源流过特定线路各元件造成的损耗大小,可由两侧各自贡献的谐波电流大小区分,故以谐波电流指标为判别依据。以电网中谐波阻抗基本性质为基础,结合PCC处谐波电压和电流实测信息,利用基本电路原理和不等式约束条件,在谐波无功功率方向法的思路与判别条件下,推导得出了仅根据谐波电压和电流的相角差,就可直接判别主谐波电流来源的方法。最后,通过多种实际工程场景的实测数据,验证了该方法的有效性,使用中的便捷性反映了该方法在工程实用中的价值。     

基于振荡能量的低频振荡分析与振荡源定位:（二）振荡源定位方法与算例

系统的总能量与振幅对应,产生能量的元件对振荡衰减的贡献为负,可认为是振荡源。负阻尼发电机以及外施周期性扰动所在元件都会产生能量,文中推导了发电机上外施扰动产生能量的表达式。根据网络中的能量流,找到产生振荡能量的能量源,能量源就是振荡源。在振荡源处采取控制措施可有效抑制振荡。在分析网络中的能量源以及能量流动的基础上,提出了利用电网中的振荡能量流定位振荡源的方法。该方法只需要广域测量信息,可在线应用。仿真结果以及实际电网振荡事故分析的结果验证了该方法的有效性。     

主动配电网自动电压控制系统架构设计

针对配电网中引入大量分布式电源后运行特性和无功电压特性与传统配电网的显著差别,提出了基于配电自动化系统的主动配电网自动电压控制系统架构。以馈线实时拓扑连接为基础,提出以无功可调设备为控制对象的自治控制区域划分方法。设计了以自治控制区域作为控制单元的电压无功控制策略,包括电压控制分区策略、电压越限控制策略、馈线无功越限控制策略及与其他系统的协调控制策略和安全闭锁策略,并给出了主动配电网自动电压控制系统的整体流程。结合实际案例验证了文中所述主动配电网自动电压控制系统架构是一种在配电自动化系统层面进行电压无功控制的有益探索。     

基于CVaR分析的新能源配电网电压风险评估模型

针对风光等分布式新能源大规模接入给配电网带来反向潮流而造成的电压波动大、局部区域电压偏高的问题,在传统配电网运行风险评估理论的基础上,结合分布式电源、电动汽车和负荷概率模型,采用严重度函数描述了电压偏高、偏低的风险,构建节点电压偏高、偏低的严重性函数。将传统风险评估理论的事故风险评估替换为基于条件风险价值(CVaR)模型,提出了考虑电动汽车和负荷不确定性的事故冲击和损失计算方法,建立了电压波动的CVaR风险指标,提出了分布式电源发电功率、电动汽车充放电功率的特殊函数的估计方法。以IEEE33系统为计算实例,计算了正常运行和预期故障线路2种情况下的电压波动的CVaR风险值,验证了该方法的可行性和适用性。     

基于贝叶斯优化弹性网络回归的谐波状态估计方法

回归类算法在估计系统谐波状态时,谐波源间的高度相关性会引起法矩阵的病态,从而显著影响谐波估计精度。为了更加准确地估计系统谐波状态,提出一种基于贝叶斯优化弹性网络回归的谐波状态估计方法。首先,在用最小二乘法进行谐波状态估计时,将带权值的1范数和2范数同时加入惩罚函数中;另外,为了更加高效准确地估计系统谐波状态,将高斯过程和贝叶斯优化应用于1范数和2范数的权值选取;最后,在IEEE 14节点中验证了所提方法的有效性。结果表明：在谐波源间存在相关性时,所提方法仍能实现合理的谐波源定位及谐波责任划分。     

基于雷电信息的电网故障诊断系统研究

随着信息技术的发展,电网运行信息、故障信息及一次设备状态监测信息逐步开始融合,为实现基于多数据源信息的故障诊断与应用提供了前提依据,文中提出了一种利用雷电定位信息进行电网故障分析的信息综合处理方法。首先从整体上剖析了现有电网故障信息系统与雷电定位系统的基本构成和数据特征,在此基础上应用分阶段故障分析的思想,设计了使用雷电定位信息进行故障分析的流程,并提出数据融合与处理方法。最后,以某电网220 kV线路实际故障为例,对该故障诊断算法和方法和流程进行说明,并验证其有效性。     

基于SPWVD图像和深度迁移学习的强迫振荡源定位方法

强迫振荡扰动源的准确定位是消除强迫振荡、恢复电力系统正常运行的关键。文中提出一种基于平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)图像和深度迁移学习的强迫振荡扰动源定位方法。首先对强迫振荡信号采用SPWVD方法以图像形式表征全网强迫振荡特征信息,然后通过深度迁移学习将其他领域的图像识别知识迁移到电力系统领域,挖掘振荡图像与扰动源位置之间的联系,在保证训练准确度的同时,提升了训练效率。在WECC 179节点系统中的算例验证了该方法的有效性,并且相比于传统机器学习方法具有准确率高的优势。此外还考虑振荡数据中的噪声、录波起始时间以及数据长度验证了所提方法的准确性和抗噪性,并在由负荷引发的强迫振荡和系统拓扑发生变化的情况下,验证了方法的有效性。