柔性互联配电网运行调度研究综述

新型电力系统发展阶段,多元化源网荷储设备的接入给电网运行带来了巨大挑战。各种新型电力电子柔性互联装置实现了配电网柔性互联,在配电网新形势发展下能够更好地适应各种挑战,是配电网实现智能化进展的重要结构形式。首先阐述了基于柔性互联技术构成的柔性互联配电网相关概念,然后介绍了几种典型的柔性互联设备,在此基础上展示柔性互联系统的相应组网形态,并着重针对柔性互联配电网系统运行调度层面关键技术展开讨论,最后进行总结与展望。     

柔性互联配电网供电能力概率评估

柔性互联配电网中接入的分布式电源有着随机性、相关性特征,给配电网供电能力研究带来巨大挑战。考虑到分布式电源的相关性,以Nataf变换及三阶多项式变换作为相关性处理方法;以最大负荷供应能力作为供电能力评估模型;以三点估计法、重复潮流法结合交直流交替迭代算法作为柔性互联配电网供电能力概率评估方法。在IEEE33算例中结合3端SOP构造柔性互联配电网进行方法验证,验证了所提算法的有效性,同时得到结论可以通过调整SOP的无功功率以及交流侧电压幅值的控制参数来提高系统的供电能力。     

基于城市配电网柔性互联示范工程信息建模

文章介绍了城市配电网柔性互联系统示范工程的基本情况和构成,并进行了信息分层;重点分析了作为核心装备的直流配电中心的具体功能,扩充了模块化多电平换流器(MMC)相关逻辑节点和实例;建立了直流配电中心信息模型。示范工程调试结果验证了文章所建立的柔性互联系统信息分层体系结构和直流配电中心信息模型的有效性,为国内开展新型配电网架构论证和通信控制研究提供了参考。     

含多端SOP柔性互联配电网供电恢复方法

智能软开关（soft open point, SOP）的应用使得多供区电网联合运行成为新趋势。针对含多端SOP柔性互联配电网的供电恢复问题,提出一种基于SOP和网络重构联合恢复供电的策略。在目标函数中考虑经济性与供电恢复效果,建立以总恢复负荷加权值最大、非失电供区负荷均衡指数最小和网络损耗最小为目标函数的供电恢复优化模型,并采用改进粒子群和二阶锥规划的混合优化算法求解网络重构方案与三端口智能软开关的功率转供供电恢复方案。以三端口智能软开关互联 3 个 IEEE33 节点网络为算例进行分析验证,结果表明,所提模型不仅能实现失电供区的最大恢复供电,还能保证非故障供区间的负荷均衡。     

基于柔性互联的配电网电压质量协同优化控制策略

文章基于多个电压源型变换器（Voltage Source Converter,VSC）与公共直流环节,构建了一种柔性互联型低压配电网,建立了多条配电馈线间的有功功率通路,通过线路间有功补偿的方式解决了大量分布式光伏并网引发的配电网电压质量问题,同时提出了多区域馈线间统一协同控制策略。该策略利用直流电压传递各馈线的交流电压信息,实现多个VSC间的功率协同控制与馈线间的互供互济,有效解决各条配电馈线的电压质量问题。该方案无需在多个VSC间搭建通讯线路,且互联VSC可灵活投入、切出,而不影响其他VSC的运行。最后在Matlab/Simulink平台验证了所提策略的可行性和有效性。     

基于柔性互联技术的含高渗透率新能源配电网多目标优化运行

智能软开关(SOP)可控制潮流、提供无功补偿,进而改善配电网电压、降低网损.因此,针对可再生能源大规模接入配电网后电能质量下降问题,采用K-means算法构建风-光典型场景,同时建立了基于SOP、可投切电容器的含高渗透率分布式电源的主动配电网优化运行模型.该模型以电压偏差、系统网损最小以及系统运行成本最低为目标,综合考...     

城市电网柔性分区互联方案研究

目的  柔性直流技术由于其灵活性、快速的控制能力,可应用在异步电网互联、可再生能源并网、城市电网供电等。文章提出城市电网柔性分区互联紧凑型方案以实现城市电网分区间的互联、互济,提高电网安全稳定水平。 方法  根据电网现状,考虑到城区新建输电通道的实施难度以及建设工期难以控制等因素,利用已有的交流互联通道进行布点,将交流弱互联改为柔性强互联,互联端数及规模结合系统需求、原有线路的输送能力、增容改造的可行性等综合确定。由于城市用地紧张,选用紧凑型设备,采用户内紧凑布置。 结果  采用柔性直流背靠背实现城市电网分区间互联、互济,可显著降低系统短路电流水平,提高电网互济能力和安全稳定水平;采用户内紧凑布置,可节省约40%的空间,满足缓解城市土地资源稀缺的需求。 结论  提出的柔性分区互联紧凑型设计方案对柔性直流技术在城市互联的应用中起到很好的指导作用,具有较高的参考价值。     

多端柔性直流配电网的可靠性和经济性评估

  目的  随着柔性直流技术发展及越来越多分布式电源和储能设备接入电网,为更好地满足新能源并网和发展城市智能配电网,对柔性直流配电网进行可靠性和经济性评估。  方法  选择了珠海多端柔直配网示范工程拓扑作为研究对象,用最小路法对柔性直流配电系统网络架构进行可靠性计算,并评估柔性直流配电网典型应用场景的经济性。  结果  随着IGBT和IGCT等器件国产化和成熟化,柔直配网的经济性和可靠性将逐渐优于交流配电网。  结论  相关的研究结果将为后续的柔性直流配电网工程提供重要参考和应用依据。     

低压交直流配电网柔性互动系统研究及应用展望

随着用户侧分布式电源大力推广及电动汽车等新型负荷比例不断攀升,传统配电网结构及可靠性等受到了冲击,而用户对于供电性能的要求日益提升.基于全控型电力电子器件的柔性互动技术为这一问题的解决提供了思路,基于柔性互动技术的交直流混合配电网具有更灵活的功率调度能力、更高的供电可靠性以及更强大的分布式电源消纳能力,由此形成的低压交...     

基于智能软开关的柔性互联低压配电网优化控制

智能软开关(Soft Open Points,SOP)的普及使得多台区联合运行成为趋势。针对大规模户用光伏接入低压配电网带来的电压越限、网损和三相不平衡问题,提出一种基于SOP的柔性互联两阶段优化控制架构。日前阶段,考虑长时间尺度光伏及负荷功率,建立以台区Ⅰ、Ⅱ总网损最小、三相不平衡度最小为目标函数的三相四线柔性互联低压配电网优化模型,求取SOP三相功率出力,采用模型凸化的方式降低求解难度。日内阶段,针对光伏及负荷5分钟短时功率扰动带来的电压波动越限问题,基于日前SOP优化结果,利用SOP两侧换流器电压-无功下垂控制方法抑制电压越限问题。仿真结果表明,所提两阶段优化控制策略能够有效抑制高比例光伏并网带来的供电质量问题。此外,为了保障优化结果对比分析的客观性,选取与本文优化参数相近、光伏接入情况与网络模型相同的文献案例进行对比分析。分析结果表明,通过功率在空间上的转移,实现不同交流台区间的功率互济,解决了多个台区存在的电压质量和网损问题,并且控制变量数目更少,综合优化结果更好。     

基于BTB-VSC的柔性互联型低压配电网及其末端电压质量治理方案

大量分布式电源的接入,将影响低压配电网的运行安全,会出现馈线负荷不均衡、线路末端电压质量低、供电可靠性差、可再生能源消纳能力不足等问题。文章基于背靠背电压源型变换器(Back-to-Back Voltage Source Converter,BTB-VSC),提出一种新型柔性互联型低压配电网及其末端电压质量治理方案。将BTBVSC配置在低压配电馈线末端,通过两个VSC及直流母线,可实现相邻低压馈线间柔性互联,提高配电网潮流的可控性与灵活性。基于文章所提电压控制策略,BTB-VSC可依据相邻电馈线末端电压与负荷情况,自适应调节馈线间所需交互的有功功率,从而提高低压配电网末端电压质量,并实现馈线间的负荷均衡,提高低压配电网的供电可靠性及可再生能源消纳能力。在Matlab/Simulink平台验证了文章所提策略的可行性和有效性。     

基于功率调节的微电网互联与配电网协调优化控制

多微电网互联结构可实现多个微电网间的能量协调,并形成能源互补优势。文章针对多微电网中各分布式电源在天气变化影响下产生的出力不确定性问题,以提高微电网互联系统电压稳定性为目标,研究基于微电网互联结构的微电网间功率协调控制方法。研究单个微电网内分布式电源出力波动特性及其与微电网互联系统、配电网系统之间的能量协调与功率支撑需求特性,建立基于功率平衡控制的微电网间互联控制策略;研究微电网互联系统内各微电网控制系统平衡计算,建立微电网互联系统与配电网间能量交换的控制模型与控制策略。以三机九节点拓扑模型建立微电网互联系统及接入网协调控制模型和算法进行验证,仿真结果表明,文章所提出的微电网协调优化控制方法能够有效减小微电网波动以及对配电网的影响。     

基于B2B-MMC的柔性互联变电站优化调度方法

针对传统变电站内主变之间采用单母线分段开关难以准确调控潮流问题,提出一种基于背靠背模块化多电平换流器（B2B-MMC）的柔性互联变电站优化调度方法。首先,提出含柔性互联变电站的配电网架构,实现潮流的连续性控制及多区域间互相协调;然后,设计柔性互联变电站架构下的一种潮流优化调度方法,采用遗传算法对换流器进行赋值,利用改进交替迭代法进行潮流计算,实现配电网潮流的主动调控;最后,通过仿真模型验证了本文所提控制方法的有效性和合理性。     

配电网带电作业现状及发展综述

供电可靠性作为电力营商环境的重要组成部分,不仅是衡量我国社会经济发展水平的国际性指标之一,也体现我国电力企业的生产技术水平以及业务管理能力.配电网带电作业是提升供电可靠性的重要途径,因此也受到了越来越多的关注.首先对带电作业的现状、原理与常用方法进行了介绍,以上海为例,说明了近年来配电网带电作业的实施情况,并对现行的带...     

珠海"互联网+"柔性直流配电网换流站设计方案

  [目的]  支持能源消费革命的城市—园区双级“互联网+”项目（简称“互联网+”项目）成功试点了多电压等级多端柔性直流配电网技术。  [方法]  介绍了“互联网+”项目的整体系统设计方案,描述了采用可故障自清除的IGCT器件交叉箝位MMC的鸡山I换流站及采用半桥拓扑MMC和直流断路器的鸡山II、唐家换流站的原理,介绍了相同换流容量的鸡山I、鸡山II换流站的平面布置,对比了其占地和造价。  [结果]  分析可知:鸡山I、鸡山II换流站均可满足功能要求,鸡山I换流站占地、设备造价略占优势。  [结论]  作为“互联网+”项目的重要组成部分,鸡山I、鸡山II、唐家换流站的实施,成功试验了具有故障自清除能力的IGCT换流阀和半桥结构IGBT换流阀,成功试验了不同原理的直流断路器,是中低压柔性直流设备标准化的重要依据。     

含快充负荷的低压直流互联配电网多时间尺度经济调度

提出了一种计及快充负荷的低压直流互联配电网多时间尺度协同经济调度方法。以交、直流配电网的总运行成本最小为目标函数,建立了配电网设备模型、二阶锥潮流模型和配网重构模型;依据设备灵活度的不同,提出了日内-日前-实时的多时间尺度协同调度方法,以满足不同的控制需求。采用44节点交直流配电网算例,并讨论分析了不同场景下的调度结果及经济成本,验证了多时间尺度经济调度方法的有效性。     

生物质型煤研究现状及发展

当前生物质型煤技术正在逐步发展,其应用的规模和范围正在不断扩大.本文讨论了发展生物质型煤的意义,详细介绍了国内外生物质型煤的发展历程及现状,介绍了一些目前采用的新技术和存在的问题.最后对生物质型煤的未来进行了展望,指出生物质型煤在节能及环保方面骀将大有作为.     

交流侧接地方式对多端柔性直流配电网保护配置的影响

  [目的]  为了提高多端环形柔性直流配电网的供电可靠性,研究了交流侧不同接地方式下的故障特征及其对保护配置的影响。  [方法]  首先确定了两电平、模块化多电平等不同类型换流设备的交直流故障等效通路,从故障过压、过流水平及故障恢复等方面分析了不同接地方式下交直流不对称故障对保护配置的影响。随后从保护原理配置、定值整定、出口方式及配合原则等方面,给出了多端环形柔性直流配电网典型保护配置方案。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件下搭建了三端柔性直流配电网的电磁暂态模型。  [结果]  仿真结果表明:当交流侧采用高电阻接地方式时,通过合理的保护配置可提高交流不对称故障时系统的稳定性、实现直流不对称故障的零停电时间故障穿越。  [结论]  研究成果为多端柔性直流配电网的接地方式设计、保护配置研究提供了一定参考。     

基于B2B-MMC的含柔性变电站的高压配电网分层控制策略

传统高压配电网中变电站常采用单母线接线方式,通过母线分段开关改变母线运行,但这一方式为离散控制,难以实现连续准确调控潮流,故提出一种基于背靠背模块化多电平换流器（back-to-back modular multilevel converter,B2B-MMC）替代变电站主变母线分段开关的含柔性互联变电站的高压配电网分层控制策略,将站级控制与优化调度相结合。第一层控制协调上层控制,对主、从换流器进行功率分配和稳定直流电压,保证系统稳态运行;第二层控制以变压器负载率均衡为控制目标,提高设备利用率;第三层控制为优化调度控制,针对某高压配电系统以网损最小为优化目标,采用改进交替迭代法和粒子群算法求解换流器有功、无功出力,为下层控制提供调度指令,实现多个柔性互联变电站间的优化协同控制及系统潮流的主动调控,提升高压配电网运行可控水平。最后通过某地实际高压配电网验证所提控制方法的有效性和合理性。