面向弹性提升的智能配电网远动开关优化配置模型

信息物理系统的深度融合为配电网动态、远程控制提供了技术支持.远动开关(RCS)可以在配电网遭受极端事件攻击后隔离故障,缩小故障区范围,参与网络重构恢复负荷.提出了RCS的鲁棒优化配置模型,在规划阶段完成配置RCS,以实现遭受极端事件后配电网失负荷损失最小化.基于防御-攻击-防御(DAD)框架,在第1层,规划人员确定RC...     

面向配电网弹性提升的智能软开关鲁棒优化

研究了自然灾害场景下提升配电网弹性的智能软开关(SNOP)优化配置问题。综合考虑SNOP的功能特性与运行边界,建立了面向配电网弹性提升的SNOP配置三层防御-攻击-防御优化模型,并提出了求解该模型的两阶段鲁棒优化方法——列约束生成(CCG)算法。以IEEE 33节点为例,对所述模型和求解算法进行验证,结果表明所得的SNOP优化配置与运行方案可显著提升灾害场景下的配电网弹性,降低供电负荷损失量。     

考虑台风时空演变的配电网移动储能优化配置与运行策略

针对台风极端灾害下配电网难以保障安全可靠用电的问题,考虑台风时空演变对配电网线路故障状态的影响,提出了一种基于场景概率的鲁棒优化配电网移动储能配置与运行策略,以提升配电网弹性.首先,将配电网所在地理区域网格划分后建立映射坐标系,并根据气象信息建立台风灾害时空演变模型,从而构建配电线路故障率时空特性矩阵.然后,基于线路故...     

灾害全过程配电网弹性评估方法及提升策略

针对极端灾害下配电网的故障特点,提出一种考虑其全过程的配电网弹性评估方法以及针对各阶段的弹性提升策略.首先,提出事故抵御方案、故障抢修与网络重构的故障恢复方案,建立灾害全过程配电网弹性提升策略框架.其次,为能够准确评估灾害全过程中配电网的供电能力,提出考虑时变性的3个弹性评估指标.再次,在事故抵御和故障恢复阶段的弹性提...     

基于CDOA算法的配电网弹性提升方法

近年来频繁的极端灾害对电力系统的稳定运行提出新的挑战。将大型船舶微电网系统集成到配电网中以提高沿海地区或岛屿配电网的弹性和可靠性,提出一种考虑船舶微电网系统的配电网弹性提升方法。在建立最小化船舶微电网系统与配电网的总运行成本的同时,最大化配电网弹性的多目标优化模型;针对不同的系统分别构建船舶微电网系统与配电网系统的约束条件;为了克服模型求解的复杂性和非线性,采用集体决策优化算法（collective decision optimization algorithm, CDOA）对所提模型进行求解。仿真结果表明,在正常情况下,协调调度移动式船舶微电网系统可以提高网络的可靠性,而在极端灾害发生时,通过合理调度船舶微电网系统可以显著提高配电网的弹性,补偿灾后条件下的大量电力。     

含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复协调优化策略

针对含分布式电源(DG)的配电网发生多故障时的快速故障抢修和供电恢复问题,根据动态规划原理,建立了含DG的配电网多故障分阶段、分层的抢修与恢复协调优化模型。在紧急抢修与恢复阶段,以负荷恢复价值最大和综合经济损失最小分别作为内、外层优化目标;在抢修与恢复网架阶段,以网损最小和抢修时间最短分别作为内、外层优化目标,得到最优抢修顺序和供电恢复方案。针对内、外层模型的不同特点,分别采用了改进蚁群算法和离散化处理的细菌群体趋药性(DBCC)算法进行模型求解。同时,在抢修与恢复过程中,利用DG孤岛、可控负荷联盟及应急发电车的动态调度优先恢复重要负荷的供电,并采用馈线等效法及故障等效法来简化求解流程。以改进的IEEE 69节点系统为例,验证了所述策略的可行性和有效性。     

面向配电网弹性提升的需求响应优化配置策略

社会和经济的发展对电力系统供电质量提出更高的要求,尤其是与用户相连的配电网易受扰动影响,需加强其供能弹性。随着智能电网技术的发展,通过优化资源配置、灵活调度需求响应资源,可以提高电网供能弹性。采用基于力学映射模型的多阶段弹性评估模型量化需求响应的优化配置对配电网弹性的提升效果,并通过遗传算法求解该非线性优化问题。最后,以IEEE 33节点系统为例验证该模型在需求响应配置问题中的合理性和有效性,并分析优化配置方案对配电网弹性的提升效果。     

多类型源储协调互动的配电网分布鲁棒优化调度

分布式光伏、风电等可再生能源出力具有较强的随机性和不确定性,其大量并网给配电网的运行带来了极大的挑战。本文提出了一种多类型源储协调互动的配电网分布鲁棒优化调度方法,基于分布鲁棒优化理论,对配电网中传统离散设备、可再生能源以及储能决策进行协调优化,提高配电网运行的经济性和安全性,实现了配电网运行决策保守性与鲁棒性的有效平衡。首先,考虑多类型源储资源的协调互动,建立配电网优化调度模型,并将其转化为混合整数二阶锥规划的形式;其次,利用可再生能源出力场景集进行不确定性刻画,建立分布鲁棒优化模型,并通过列和约束生成算法进行求解;最后,在PG&E69节点系统上进行算例分析,验证了所提方法的可行性与准确性。     

面向韧性提升的交直流混合配电网协同恢复方法

交直流混合配电网是未来配电网的重要形态。近年来愈发频繁的极端灾害对交直流混合配电网的安全可靠供电提出了严峻挑战,如何提升交直流混合配电网的韧性水平亟待解决。考虑极端灾害造成的时序故障及其修复过程,提出面向韧性提升的交直流混合配电网协同故障恢复方法,充分协同利用分布式电源、移动式应急电源（mobile emergency generators,MEG）和交直流配电网络动态重构,实现极端灾害下关键负荷的快速恢复。在故障时序发生和修复的过程中,通过远程可控制开关（remote-controlled switch,RCS）实现交直流混合配电网交流部分和直流部分的协同动态重构,从而隔离故障并恢复负荷,同时配合分布式电源、MEG的动态调度形成恢复性孤岛,从而保证关键负荷的快速恢复,提升系统韧性水平。采用二阶锥松弛技术将潮流方程进行凸化松弛,使得优化问题转化为可有效求解的混合整数二阶锥规划模型。采用改进的IEEE 33节点交直流混合配电系统验证了所提方法的有效性,以及考虑MEG实时调度、RCS动态重构和配电网交直流部分协同对于配电网韧性提升的重要性。     

极端自然环境下配电网快速复电弹性研究

极端自然环境对电网有着极大的威胁。配电网作为电网中相对薄弱部分,更易受到自然环境的影响,而配电网和用户直接相关,因此急需提升配电网快速复电弹性。文中基于极端自然环境提出了一种“灾前-灾中-灾后”三阶段弹性提升策略。首先,从薄弱地点硬件能力方面提升灾前预先准备能力;随后,从事故预案方面提升灾中抵御吸收、响应适应能力;然后,从全感知配电网自愈技术方面提升灾后快速恢复能力;最后,介绍了浙江地区配电网在快速复电弹性、抗台风和雷电方面的实际工程经验,为其他地区在极端自然环境下配电网快速复电弹性建设提供参考。     

地区配电网重构与故障恢复问题

采用图解蚂蚁系统求解地区配电网的重构与故障恢复问题.将求解过程划分为离线和在线2个阶段,使拓扑分析与搜索寻优分离,以提高计算速度.离线阶段对配电网进行拓扑分析,用构造图表示可行解解集,不同元件故障恢复问题的可行解解集由重构问题的可行解解集经简单变化得到,以避免重复进行拓扑分析;在线阶段通过模拟蚁群在构造图中行走进行搜索寻优.通过修改传统蚁群算法的路径选择规则和信息素更新规则,以避免搜索陷入停滞.以一个实际的地区配电网作为算例.仿真结果表明,所提方法可以有效地提高地区配电网运行的经济性,同时可以提供可靠的故障恢复方案.     

配电网非健全信息故障诊断及故障处理

为实现非健全信息下的配电网容错故障诊断和不确定故障定位条件下的故障自动恢复,将收到的故障信息与其他相关信息相融合,基于贝叶斯分析方法,估计出各个可能故障区域的故障概率,建立了配电网的层次模型,提出一种根据区域故障概率和层次关系并考虑开关拒动等因素的配电网故障自动恢复步骤.结合2个实例进行了详细说明,结果表明所提出的方法在故障信息误报、漏报或错报情况下都能得出有价值的故障定位结果,无论对于开环还是闭环配电网都能够实现故障自动恢复.     

有功无功协调的主动配电网鲁棒电压控制

光伏出力具有较强的波动性且难以预测,同时配电网中量测装置不足导致负荷估计精度差,因此传统的确定性电压控制方法不完全适用于主动配电网。电压越限是导致配电网中光伏发电弃光或停运的主要原因,文中提出了一种考虑光伏出力和负荷不确定性的鲁棒区间电压控制方法。该方法计算出最优无功补偿决策的同时,给出光伏电站的允许有功出力区间。所提出的方法在保证系统安全的基础上使得光伏电站尽可能运行在最大功率点跟踪模式。在改进的IEEE 33节点算例系统上进行了分析,通过蒙特卡洛仿真验证了所提方法的鲁棒性。     

基于黑板模型的配电网故障恢复多代理协作机制设计

基于多代理理论,提出一种考虑负荷控制的含分布式电源配电网故障后快速恢复供电的多代理方法。构建了包含重要负荷代理、负荷全局控制代理、分布式电源代理、微电网代理的多代理系统,完成供电恢复策略的制定。引入黑板模型作为协调机制,并对黑板和知识库进行了模块化设计。恢复过程中每个代理寻找问题解部分,黑板组织协调各个代理行为,通过信息的更新与存储过程提高了信息利用率,这种协作机制既实现了并行计算,又避免了代理之间的不同步造成的信息滞留。算例表明,所述方法在处理配电网故障恢复问题时,恢复策略准确,速度快,具有高效性和实用性。     

基于蚁群算法的配电网故障恢复重构

研究了故障后输电线路的重构优化问题,提出了一种求解目标最优的故障恢复重构算法。该算法基于蚁群算法,以电压稳定为前提,建立了以降低网损和操作开关数目最少为目标的数学模型。该算法不依赖初始参数的设置,具有全局搜索的能力,可通过改变权重系数将网损、开关操作数目等多目标优化问题转化为单目标优化,提高算法效率。实例证明该算法可以准确得到配电网故障后电网重构的最佳方案。     

集中智能与分布智能协调配合的配电网故障处理模式

为提高配电网故障处理性能,对继电保护配合、自动重合闸控制、备自投控制、重合器与电压时间型分段器配合方式、合闸速断方式、邻域交互快速自愈方式以及集中智能配电自动化系统的故障处理性能进行了比较,提出了集中智能和分布智能协调控制策略:当故障发生后首先发挥分布智能方式故障处理速度快且可靠性高的优点,迅速切除故障并自动将故障粗略隔离在一定范围;当配电自动化系统将故障信息收集齐全后,再发挥集中智能处理方式精细优化、容错性和自适应性强的优点,由配电自动化系统进行故障精细定位和优化控制,将故障进一步隔离在更小范围、恢复更多负荷供电。给出了各种故障处理方式的配置原则,指出集中智能和分布智能协调配合能够相互取长补短,从而提高故障处理的性能。     

城市配网结构优化及故障隔离研究

分析配网结构普遍存在的问题，探讨和提供一些可供借鉴的配网结构优化和网络接线方案、快速检测、迅速隔离配网故障，恢复非故障区域供电的方法，为城市配网改造提供参考。     

配电网供电恢复的混沌免疫算法

为在配电网供电恢复的方案计算中提高获得最优解的概率并加快算法的收敛速度,分析混沌优化算法和免疫算法原理的基础上,提出了一种混沌免疫算法。该算法融合了混沌优化算法的全局搜索和人工免疫算法的局域搜索能力的特点,在优化过程中采用人工免疫算法代替混沌优化算法中的"细搜索",同时用混沌优化算法中的"粗搜索"来初始化免疫算法中的初始抗体。实例分析表明,该算法具有较快的收敛速度和较强的全局搜索能力,避免了不成熟收敛,有效地提高了供电恢复的速度和精度。