配电网最大供电能力计算方法

利用改进的最大负荷倍数法提出一种求解配电网最大供电能力的计算模型,该模型根据负荷点各自的发展速度,以满足电网安全运行约束的负荷最大增长年限为优化目标,不仅改善了传统的最大负荷倍数法中将所有负荷按同一比例增长而造成较大误差的缺点,而且具有求解简单及计算速度快的优点.考虑到配电网的放射型结构以及可能存在弱环网的情况,在求解过程中采用改进的回路电流法计算配电网潮流,不仅考虑了线路对地支路的影响,提高了计算精度,而且解决了含有弱环网的配电网潮流计算问题.以IEEE-33节点配电网作为算例,验证所建立的模型及算法的有效性.     

基于潮流计算的配电网最大供电能力模型

现有文献计算配电网最大供电能力(total supply capability,TSC)的方法均未计及线路潮流引起的电压降落和网络损耗,其结果准确性应用于实际运行还存在一定难度。为解决这一基础性问题,首先提出基于潮流计算的TSC模型,精确计及了电压降落和网络损耗。该模型基于馈线间互联关系建立,其计算结果能精确到馈线负荷,同时考虑了主变N-1故障和馈线N-1故障。其次,针对该含有迭代的非线性规划模型,提出一种基于前推回推的迭代和广义梯度法的求解方法。最后,通过算例对比所提方法与现有文献方法,并利用N-1安全校验仿真来验证。结果表明,所得TSC 结果更为准确,为TSC理论的应用从规划向运行提供了参考。     

配电网供电能力研究综述

针对配电网供电能力(LSC)、转供能力(NTSC)及最大供电能力(TSC)研究间关联性强及研究内容边际界定模糊等问题,在归纳总结相关研究成果的基础上,对三者之间的相关性进行深入剖析,指出隶属于经济性、动态性及安全性研究范畴的三者存在交叉,但各自表征物理意义上有明显差异,构建综合性供电能力指标体系是关键。结合当前趋势,对面向配电网分布式发电、储能和电力电子技术发展、一二次系统融合以及市场环境变革的供电能力研究进行展望。     

配电网可视化供电能力计算软件的开发及应用

利用VisualC 6.0开发了可视化供电能力计算软件。阐述了软件开发的总体架构和模块划分及软件的功能特点,并用具体算例进行验证。该软件借鉴PowerWorldSimulator软件的风格,应用二维可视化技术,可以连续计算配网系统潮流,应用各种颜色显示各种元件不同的运行状态,采用饼图表示线路潮流的负载率,箭头表示线路潮流的大小和方向,节点电压可随运行状态变化,开关状态、电源出力以及负荷都可以在线改变。运行过程中如果出现线路过载或电压越限都采用醒目的颜色或数字显示。结果表明此软件可视化程度较高,界面全部汉字化,方便调度运行人员使用,实用性较强。     

配电网供电能力的实时评估分析

综合考虑各种运行约束,实时计算配电网的供电裕度,在线评估配电网当前运行方式的安全水平,对配电网安全可靠地供应高质量电能具有重要意义。文中提出了配电网供电能力实时评估的数学模型,并利用变步长的重复潮流算法对配电网当前运行方式下的供电能力分别从整个配电网、1个区域和1个负荷点这3个角度进行了评估,能够有效评估配电网当前的安全水平及发生故障时的可转移负荷容量,为预防控制和恢复控制提供了科学的决策依据。仿真显示,该方法简单、快速,能适用于各种电压等级的配电网,且能考虑各种运行约束条件,具有很好的实用价值。     

基于负荷预测的城市配电网供电能力计算

提出了一种基于负荷预测的供电能力计算方法,该方法利用预测模型得到负荷的增长模式。首先根据历史数据确定最佳预测模型,然后逐次调用预测数据进行潮流计算,直到第一次越限发生,最后利用半分法找到满足精度要求的临界点。实际算例表明,该方法思路清晰,计算简便,不仅提高了精度而且能够找出限制实际负荷增长的供电瓶颈,可为城市配电网的规划与改良提供有效的参考依据。     

城市中压配电网最大供电能力评估方法

针对城市中压配电网存在的供电瓶颈问题,分析了城市中压配电网在不同接线方式下的站间负荷转移情况后提出了最大供电能力的评估方法。在线路满足N-1原则的前提下,着重考虑主变N-1原则下所能提供的最大负荷,给出了城市中压配电网最大供电能力的数学模型。该模型是以中压配电网所能提供的最大负荷为目标函数、以N-1原则为约束条件的混合整数规划问题,采用优化计算软件包LINGO求解。实际配电网络的算例验证了该方法在评估中压配电网最大供电能力方面的可行性与有效性,表明加强站间联络既能提高供电可靠性,又能有效挖掘配电网的供电潜力,可望用于优化电网运行,确定供电设备合理的负载水平,指导城市中压配电网的规划建设。     

城市配电网供电能力计算方法研究

配电网供电能力计算对电网精细化评估和优化规划具有重要价值。在考虑配电网络负荷转移通畅和设备容量约束等条件下,研究了变电站配置、配电网网架结构和运行状态等对供电能力大小的影响,采用联络关系矩阵提出了一种新的配电网供电能力计算方法,将配电网供电能力归结为变电站站内供电能力与网络负荷转移能力。算例分析表明,该方法计算结果更符合实际电网运行情况,抓住了供电能力产生的根源,能客观地反映配电网供电瓶颈和联络薄弱点,可为配电网络结构优化提供指导以便充分挖掘电网供电能力。     

基于最大供电能力的配电网规划理念与方法

为充分发挥配电网效率,提出基于最大供电能力(totalsupply capability,TSC)的配电网规划理念方法。首先,给出TSC规划流程:1)计算TSC和可扩展的最大供电能力;2)负荷与TSC匹配的总量校验与优化调整;3)负荷与TSC匹配的分布校验与优化调整;4)N1校验验证。其次,将常见的配电网建设改造手段按代价从低到高归纳为3大类10种规划措施,并给出这些措施在TSC规划流程中何时采用。其中,负荷分布调整是TSC规划的首选措施,能通过调整负荷在主变和馈线间的分配消纳新增负荷,为此提出一种负荷再分配的优化方法。最后,通过算例演示TSC规划的过程,并与传统规划对比。基于TSC的规划与传统规划先考虑变电容量匹配再进行网络规划的思路不同,其理念是优先通过优化配电网结构及运行方式提升TSC满足负荷,其次再考虑新增变电容量,从而达到充分利用已有网络销纳新增负荷目的,适合目前城市建成区复杂配电网络的规划。     

基于供电能力计算的高压配电网接线模式分析

传统的高压配电网接线模式分析分别从经济性和可靠性2方面评估不同接线模式的特性,将2方面完全剥离使得评估不够科学全面。为此,文章利用供电能力的概念,从可靠性和经济性相关联的角度对高压配电网的典型接线模式进行分析比较,对传统接线模式分析方法进行补充。首先建立了计及高压配电线路N-1校验的供电能力计算模型并提出相应解法,其次建立分析和计算的边界条件并将供电能力计算模型应用于高压配电网的4种典型接线模式,最后通过计算和分析证明?型接线不仅具有较高的可靠性,经济性上也占优,并给出T型接线单条线路的经济容量,以指导高压接线模式的选择和应用。     

考虑可靠性与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估

针对传统供电能力评估中难以同时解决既避免单纯以负荷高峰时刻全网N-1准则为基础又细致计及分布式电源、储能和负荷需求响应影响等问题,提出了考虑可靠性柔性需求与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估方法。首先,结合出力不确定性与用户差异化的响应能力,对主动配电网中的分布式电源、储能与可响应负荷等基本元素进行建模;其次,构建了以最大供电能力为目标、以可靠性需求和故障后负荷响应经济性为主要约束的主动配电网供电能力评估模型;继而,发展了考虑分布式光伏、蓄电池以及需求响应的主动配电网可靠性评估准序贯蒙特卡洛模拟法,并提出了基于遗传算法的供电能力评估模型优化求解方法;最后,通过算例验证了所提方法可有效挖掘主动配电网供电能力,提升资产利用效率。     

考虑负荷特性和馈线分段的配电网供电能力评估

计算配电网最大供电能力(total supply capability,TSC),除了可得出各个主变压器的负载率,还可准确描述各条馈线和各个馈线段的负荷分布。首先分析了负荷同时率对于TSC计算的影响,在此基础上建立了考虑负荷特性和馈线分段的TSC模型,该模型考虑了N-1校验和馈线段现状负荷约束。采用MATLAB线性规划函数求解TSC模型后,进一步以馈线期望负荷偏差最小为目标函数建立馈线负荷分布优化模型,采用MATLAB二次规划函数求解得出各个馈线段分配负荷值。结合馈线段现状负荷,计算馈线段可供新接入配电变压器的场景。算例结果表明本文算法能够合理均衡地分配各条馈线和各个馈线段的负荷,能够指导新用户的有序接入。数据表明现状负荷约束不仅可能改变负荷分布,还可能降低TSC值。     

含分布式电源的直流配电网供电能力评估

针对分布式电源(DG)输出功率随机性的特点,提出概率函数圆的抽样方法改进了传统的蒙特卡洛抽样,构建了DG概率模型。提出了直流配电网供电能力评估指标以及多目标评估函数,基于德尔菲法利用判断矩阵对指标进行定性和定量分析,最终采用改进遗传算法进行最优化求解。算例中针对辐射型、环形、网格状结构的直流配电网在DG渗透率不同的条件下进行计算及比较分析,验证了该方法的可行性,对未来的直流配电网供电能力研究提供参考。     

基于灵敏度分析的配电网供电能力评估方法

配电网供电能力是评估配电系统运行状态的一项重要指标,反映当前配电网的供电裕度。传统最大负荷倍数评估方法中,负荷增长比例全局一致,采用重复潮流算法会在某约束作用时终止运算,受到重载设备的较大局限,无法反映配网真实的供电能力。依据上述问题提出基于设备潮流、节点电压对负荷增长敏感度的负荷增长模式与相应的改进重复潮流算法,以准确计算其供电能力。前者利用灵敏度分析结果减小增负荷对重载设备潮流及节点电压偏移的影响,后者提供遭遇约束作用时的解决方案。算例表明文章提出的负荷增长模式与改进算法具有更精准的评估能力,对于配电网调度运行与改造建设具有重要的参考价值。     

浅谈西宁城市电网的供电能力

随着城市社会经济的高速发展,西宁城市电网规模及最大负荷、电量消纳也迅猛增长,为保证负荷的安全可靠供电,电网建设发展必须满足甚至超前于负荷的发展。文章阐述了城市电网供电能力的概念及评价指标,结合西宁电网现状,研究分析了西宁电网的供电能力,并给出了客观准确的评价,对存在的一些问题进行了分析。     

柔性配电网的最大供电能力模型

提出了柔性配电网(FDN)的最大供电能力(TSC)模型与计算方法。首先,提出了FDN的概念,FDN利用电力电子开关构成的柔性开闭站(FSS)将多回馈线联络组网,采用能灵活控制潮流的柔性闭环运行方式。其次,提出了FDN的TSC模型与求解方法,模型计及了FSS对负荷的柔性转带策略。最后,搭建典型组网形态下不同情况的FDN验证所述方法。与传统配电网TSC对比发现:FDN的TSC总量既有提升的情况也有不变的情况,文中分析了原因。从TSC角度看,FDN的优势在于:1TSC在FDN实际运行中更易实现,达到TSC时FDN允许馈线上负荷任意分布,而传统配电网只有在负荷满足特定分布时才能达到TSC;2达到同等TSC时,FDN的组网结构更简单。所述方法已应用于国内外首个多端柔性闭环中压配电网示范工程的方案论证。     

基于馈线互联关系的配电网最大供电能力模型

对配电网最大供电能力(TSC)计算准确性这一基础性问题进行了研究。现有文献的模型法和解析法均基于主变压器互联关系,经N-1安全校验仿真验证发现这些方法均存在一定的误差。为解决这一问题,文中提出了基于馈线互联的TSC模型及其计算方法。该模型能精确描述馈线间的手拉手和多分段多联络的互联方式,完整反映网架信息;计算结果能精确到TSC在馈线上的负荷分布,并在主变压器N-1故障基础上同时计及了馈线N-1故障。通过算例对比了文中方法与现有两种主要方法的结果。N-1安全校验仿真验证表明,文中所得TSC结果是N-1安全边界的临界点,结果准确。     

基于最大供电能力的配电网分区方法

在供电能力理论的基础上对配电网络进行了分区方法的研究,首先介绍了联络有效性的概念,通过对配电网络进行联络有效性分析,定位网络中对供电能力贡献较小的联络和联络组合。其次提出了最优分区的概念,介绍了最优分区的判据,并提出了筛选配网最优分区方案的2种方法,即基于最大供电能力的方法和穷举法。然后对这2种方法进行对比,明确其适用的范围。最后,在算例电网中的实际验证也说明了提出的基于配网最大供电能力的优化分区方法正确并且可行。