计及弃光约束的配电网光伏接纳能力评估

针对配电网光伏接纳能力优化问题,兼顾光伏投资方收益与运营方网损,提出一种计及弃光约束的配电网光伏接纳能力评估方法。首先,以网损最小为目标,将弃光约束引入基于DistFlow方程的评估模型,将问题转化为不同弃光阈值下的二阶锥规划问题;然后,以固定增量迭代增加弃光阈值,计算得到相应弃光阈值下的光伏接入容量和弃光率,依据投资收益与光伏总接入容量及弃光率的差分关系,插值估算出投资利润最大时的光伏总接入容量和弃光率;最后,采用回代策略将估算得到的总接入容量和弃光率作为新约束,代入评估模型,计算各备选节点的接入容量。在改进的IEEE 33节点系统中进行仿真计算,结果表明所提方法确定的光伏接入容量能够较好地平衡投资收益和网损。     

低压配电网分布式光伏接纳能力分析

分布式光伏的并网和利用是应对当前能源和环境危机的重要方式,高比例分布式光伏接入所导致的电压越限是制约配电网接纳分布式光伏的重要因素之一。以提高配电网对分布式光伏的接纳量为首要目标,考虑多电压等级配电网的配合,提出利用中压主动配电网的调控能力,通过中低压配电网的相互影响缓解低压配电网调压手段缺乏,提升低压配电网接纳分布式光伏能力的方法:首先考虑配电网中分布式光伏和负荷出力的时序性,根据季节和天气构建12种场景,对配电网进行一年的时序全过程模拟。然后建立10 kV中压主动配电网优化运行模型和380 V辐射型低压配电网分布式光伏选址定容模型。仿真结果表明所提方法可以提高低压配电网接纳分布式光伏的能力。除此之外,进一步分析了分布式光伏接入和调压对中压主动配电网电压的影响,以及低压配电网中负荷对接纳分布式光伏和调压方式的影响。     

光伏并入配电网的逆变器控制策略研究

本文介绍了光伏逆变系统的拓扑结构,建立了基于滤波器逆变器的数学模型,为了便于分析,将abc三相静止坐标系中的方程化简为d-q两相旋转坐标系下的数学方程,对逆变器的控制结构和控制参数设计进行了简单介绍。从滤波器的原理入手,对单L型和LCL型滤波器原理进行对比分析,在设计方法上,对比传统的分步设计法,本文选择了基于粒子群算法的新型LCL型滤波器的参数设计方法,最后通过仿真分析验证了LCL型滤波器的参数设计及所研究的光伏并入配电网的逆变器电压控制策略的正确性。     

主动配电网光伏电源最大有效接纳量评估

随着近年来分布式光伏电源在主动配电网中的大量增加,在规划建设阶段评估一个地区主动配电网中最大允许接入的光伏电源容量已经迫在眉睫。因此,本文提出了一种优化评估模型,在满足系统运行约束(如网络电压约束)的基础上,计算得到主动配电网中光伏电源最大有效接纳量。同时,本模型中考虑光伏逆变器的优化调度技术,通过调节光伏逆变器的有功和无功功率,寻找光伏电源的最佳运行点,较好地提高了主动配电网中光伏电源最大有效接纳量。最后,本文通过IEEE-33和IEEE-69节点配电网验证了本文所提模型的正确性和计算方法的有效性。     

计及光伏调压能力的分布式光伏并网机会约束规划方法

为了在光伏计划接入容量的基础上制定其最优接入方案,最大程度发挥其无功调压能力对系统效能的贡献,本文提出一种计及调压能力的分布式光伏发电机会约束规划模型。所建规划模型充分考虑系统运行无功优化措施,利用光伏逆变器剩余容量、有载调压器分接头控制及电容器投切组合3种无功优化手段对配电网进行调压;以系统网损最小为目标,电压偏差为机会约束对光伏发电最优接入容量进行规划。针对光伏发电输出功率的概率分布时序特性,利用中值拉丁超立方抽样技术形成24个时段光伏与负荷初始时序样本;采用用多重积分法和Gram-Charlier级数展开得到配电网节点电压分布作为机会约束条件。根据模型特点,采用改进的随机权重粒子群算法对模型进行求解。最后,选取IEEE33节点系统进行仿真算例分析。仿真结果表明,在光伏发电规划过程中充分考虑光伏无功电压调节能力,能够改善系统电压质量,促进可再生能源高效利用。     

计及经济成本的分布式光伏并网接纳能力计算

近年来,随着光伏产业的飞速发展,分布式光伏合理的接入规模和接入方式,将为分布式电源接纳与规划、需求侧负荷响应措施规划建设工作提供良好的理论基础和科学指导。该文通过建立以光伏接入带来的净收益最大为目标的优化模型,提出了适用于求解光伏接纳能力问题的布谷鸟算法,并在IEEE标准算例中,分别从光伏接入位置、接入点负荷类型以及光伏投资系数等方面,对光伏接入的经济效益进行分析,验证了文中提出的接纳能力分析方法的有效性。     

计及分布式光伏配电网供电能力计算方法

分布式电源接入配电网后可以提高供电能力。提出了一种可以有效计及分布式光伏出力的配电网供电能力计算方法,通过将分布式光伏简化为一台特殊的变压器,降低了配电网供电能力分析的复杂性;采用蒙特卡洛仿真计算分布式光伏和传统变压器联网运行的可靠性指标;通过“N-1”校验,确定配电网的供电能力。算例表明：该方法可以明确计算分布式光伏对供电能力的提升作用。     

计及有载调压的高光伏渗透率配电网储能优化配置

为解决高光伏渗透率配电网功率倒送等问题,合理配置储能系统是有效手段。同时,有载调压变压器作为一种重要调压手段在低压配电网中广泛使用,需要在储能优化配置予以考虑。因此,将储能全寿命周期投资运维成本及购电成本最低作为目标,同时考虑储能系统的充放电损耗、荷电状态和能量存储时间等因素,建立了计及有载调压的有源配电网储能优化配置模型。利用二阶锥规划SOCP(second-order cone programming)对潮流约束进行松弛处理并求解,给出能够适用于含有载调压变压器的分布式能源高渗透率配电网的储能优化配置方案。以浙江省某低压配电网为例校验了提出方法的有效性。     

计及分布式新能源选址的配电网最大供电能力研究

针对大规模可再生能源以分布式电源形式接入配电网的最大供电能力(total supply capability,TSC)计算问题,考虑新能源的典型出力场景及其对应场景出现的概率,以新能源各典型出力场景下负荷放大倍数的期望值最大为目标函数建立模型。该模型考虑分布式电源的选址和网络重构问题,采用二阶锥松弛技术对其中非凸性、非线性的潮流约束条件进行松弛将其转化为一个解空间为凸可行域的混合整数二阶锥规划问题并应用CPLEX进行有效求解。94节点算例验证了模型的正确性,仿真结果表明考虑分布式电源的接入可以提升配电网的最大供电能力,同时分布式电源的接入容量、位置和接入方式等对于最大供电能力有一定的影响。     

含短期预测的光伏配电网智能调压策略

分布式光伏发电在配电网中渗透率不断提高,使馈线中的传输功率减少,导致节点过电压情况严重,网损较大。本文提出一种含光伏输出功率短期预测的光伏配电网智能调压策略。首先,对光伏发电数据进行异常点检测后进行相似日聚类,应用深度神经网络(DNN)进行光伏输出功率预测;其次在大规模光伏发电中,依据改进的电气距离,选择可控光伏的安装并网点;最后,应用新型NSGA-III调控可控光伏设备的有功出力和无功出力,以达到调节配电网节点电压、降低网损的目标。在安徽省某县域配电网系统进行试验分析,证明了所提出的调压策略可以精细化解决电压越限问题,并且降低了总网损。     

计及配电网调压的综合负荷建模

针对当前机理性综合负荷模型在模型结构上的不足,该文从总体测辨的角度提出并建立一种"(47)综合负荷模型"。模型将配电网高压网络用阻抗串联理想变压器等效,并用(47)型电路逼近理想变压器;基于逆调压原理,理想变压器电压比取为高压母线稳态电压的平均值,以反映配电网调压结果;静态负荷采用ZIP模型并计及无功补偿。模型在机理上能更好地反映配电网的一般结构且不增加模型参数。算例研究表明,相对于当前的综合负荷模型,该文提出的(47)综合负荷模型在参数稳定性、泛化能力等性能上均有一定程度的提升,同时在反映电网调压结果、维持负荷母线电压稳定以及模型对不同电压水平下负荷动态行为的描述能力等方面具也有明显的优势。     

计及灵活资源调节潜力的高压配电网新能源接纳能力评估

风电、光伏并网装机容量的快速增长给电网的安全运行带来了巨大挑战,挖掘电网灵活性资源是保证新能源健康发展的有效途径。为此,提出了一种计及灵活资源调节潜力的高压配电网新能源接纳能力评估方法。首先,基于模糊C均值聚类算法生成风电、光伏和负荷典型场景集;然后,计及配电网水电和网架的灵活性,综合考虑系统的正常运行状态和N–1预想故障状态,以配电网新能源接纳能力最大为目标函数建立新能源规划模型;最后,选取某地区110kV高压配电网进行算例分析,验证了所提模型及方法的有效性。     

计及灵活资源调节潜力的高压配电网新能源接纳能力评估

风电、光伏并网装机容量的快速增长给电网的安全运行带来了巨大挑战,挖掘电网灵活性资源是保证新能源健康发展的有效途径。为此,提出了一种计及灵活资源调节潜力的高压配电网新能源接纳能力评估方法。首先,基于模糊C均值聚类算法生成风电、光伏和负荷典型场景集;然后,计及配电网水电和网架的灵活性,综合考虑系统的正常运行状态和N–1预想故障状态,以配电网新能源接纳能力最大为目标函数建立新能源规划模型;最后,选取某地区110 kV高压配电网进行算例分析,验证了所提模型及方法的有效性。     

配电网接纳分布式光伏电源容量分析

针对配电网可接纳的分布式光伏电源容量的选取问题,以电压偏差、电压波动和光伏功率就地消纳为约束条件,以典型配电网可接纳的光伏电源容量为目标函数,分析10kV馈线和110kV变电站可接纳的最佳光伏电源容量,为大规模光伏电源接入电网的合理规划设计及运行管理提供依据。     

配电网电动汽车接纳能力分析

针对传统建模方法精度不高的特点,提出剩余电量安全裕度的概念,用来定量描述电动汽车充电可能性。为了定量分析电动汽车的日充电需求和配电网的常规日负荷之间的关系,提出置信准入比的概念,并从NHTS数据库直接采样模拟私家车的充电负荷。考虑到大规模电动汽车接入配电网充电的安全运行约束,构建了考虑配电网接纳能力的机会约束方程,研究了配电网电动汽车接纳能力与机会约束置信水平的关系。建立了计及配电网电动汽车接纳能力、电网节点电压越限惩罚的多目标函数,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA–Ⅱ),对IEEE 33节点算例进行分析,研究结果表明所提出的电动汽车充电模型精度更高,在给定置信水平的前提下,为保证电网的运行可靠性需将置信准入比控制在一定范围内。     

计及分布式光伏承载力的配电网侧独立储能充放电策略

在“双碳”目标、新型电力系统加快推进下,中国分布式光伏呈现快速发展态势,在高比例分布式光伏接入地区易发生电网电压升高越限和反向潮流设备过载等问题,影响分布式光伏接入配电网承载力。充分考虑配电网侧独立储能调节作用,研究提出了提高分布式光伏接入电网承载力水平的独立储能优化配置及充放电策略。考虑了基于时序潮流和两步式迭代的配电网侧独立储能应用综合成本效益,以系统成本最小为原则,科学合理确定独立储能配置容量和充放电控制策略。选取某村低压配电网为案例,通过配电系统经济分析和优化软件（DEAP）,仿真分析了所提独立储能充放电控制策略的有效性。     

光伏建筑一体化并入配电网后的影响分析

介绍了光伏发电系统的工作原理和数学模型;分析了光伏建筑一体化发电系统并入配电网后可能带来的电能质量、系统运行管理、电能计量等方面的问题,并提出了解决问题的办法和建议,以期为光伏建筑一体化接入配电网、促进智能配电网快速发展提供参考。     

计及综合因素的光伏接入配电网优选研究

光伏的接入改变了配电网结构,突破了传统电源向配电网单相供电的格局,改变了系统潮流,从而不可避免地会对配电网的电压质量、经济指标和安全性能产生影响。针对光伏接入配电网可能带来的诸多影响,文中提出了一种基于交互式决策数学模型的多目标优化方法。首先,推导光伏在不同接入位置、不同接入容量、密集和分散接入时对台区电压、线路损耗和电压稳定性的变化规律;其次,建立了光伏接入的优选模型;最后,分析接入光伏对配电网关键指标的影响,求解出光伏接入的最优选方案。由德31德都北馈线的分析结果可知,该方法能为光伏发电项目的规划设计提供理论依据。