计及微网孤岛运行方式的配电网可靠性评估

提出了一种既适用于传统配电网络,也适用接入分布式电源的微网配电系统的可靠性评估方法。首先,依据微网孤岛运行方式对传统配电网故障分类方式进行了改进;其次,通过研究传统分布式电源与可再生分布式电源的发电特性,提出了各类分布式电源发电概率模型;最后,综合考虑甩负荷与切负荷2种情况,给出了微网孤岛运行时分布式电源对负荷供电的充裕度概率模型,并将其成功运用到含微网的复杂配电系统可靠性评估中。以RBTS-BUS6配电系统为例验证了所提评估方法的有效性。     

故障场景下含多微网的配电网主动协同控制策略

有序管理配电系统中接入的微网有助于配电系统自身的运行优化.本文面向故障后配电网运行控制问题,提出了一种含多微网的分层分布式主动协同运行优化策略.该策略针对故障上游区段和下游区段,分别以经济效益最大和削减负荷量最小为目标建立了配电网运行优化模型,同时以经济效益最大建立了微网运行优化模型,通过两者间的主动协同实现了故障后不同区段的有序供电.通过算例分析,验证了本文所提模型的有效性.     

基于Bender's分解的含DG配电系统网络重构

提出了一种含分布式电源（DG）的配电系统网络重构算法,用于在配电网出现故障时,由DG构成孤岛系统以实现关键负荷的不间断供电,同时保证这一过程中整个配电系统网损最小。基于Bender's分解技术,该优化过程被分解为容量和重构2个问题:容量问题用于解决DG给定时孤岛系统最优供电容量的确定;重构问题用于在孤岛确定后对整个系统网损进行优化。重构问题的开关 — 网损相关因子反馈到容量问题,实现整个网络重构方案的优化。由IEEE 33节点系统和PG&E 69节点系统验证了所述方法的正确性。     

含微网的配电网负荷转移方案可靠性评估指标体系研究

配电网在检修或是故障等N1状态下及时高效的负荷转移是保证持续供电能力的有效措施之一。凭经验获得的负荷转移方案可行性分析成为亟需解决的问题,可靠性评估就是非常重要的一方面。文中针对微网运行方式、运行特性及与配电网相互影响,提出了含微网的配电网负荷转移能力可靠性评估指标体系,根据微网运行方式把含微网的配电网看成由微网并网运行的配电网和孤岛运行微网两部分组成,在分别量化微网运行方式对可靠性评估指标影响的基础上,运用熵权模糊层次分析法从可靠性角度对含微网的配电网负荷转移能力综合评估。最后,对修改后的IEEE33节点系统不同负荷转移方案进行可靠性评估,结果验证了评估指标体系的有效性和可行性。     

考虑市场环境的多微网分散协同调度方法

多微网系统接入配电网后，会对配网运行造成较大影响，该文结合市场环境下双边交易模式，提出含多微网主动配电系统的双层优化模型。下层优化模型为多微网分散协同调度，采用原对偶内点法求解微网公共连接点的节点电价，同时设计了一种分散式的协同调度策略以确定微网间的交换功率，从而实现多微网系统的经济运行；上层优化模型为配网运行优化，针对多微网接入后带来的配电网运行问题，建立了一种以配电网网损最低为目标函数的配电网重构模型，并采用二进制粒子群算法求解该模型，得到了配网运行的最优方案。通过两层优化实现了含互联微网配电系统的安全经济运行。最后，以3个互联微网系统接入IEEE 33节点配电系统为例，验证了所提调度方法的有效性和合理性。     

考虑微网出力不确定性的配电网孤岛划分

配电网发生故障后,充分利用微网对外供电能力形成孤岛,对失电区域内部分负荷进行供电恢复工作,是保证供电可靠性的基础。在考虑微网对外出力不确定性的基础上,构建了以孤岛划分方案失电负荷最小和运行约束不可靠度最小为目标的多目标优化模型,并给出一种适用于配电网辐射状约束的编码修复方法。采用拉丁超立方进化算法求解考虑微网出力不确定性的配电网孤岛划分方案,在得到Parteo非劣解集的基础上,以模糊商权方法统筹主观权重和客观权重,确定失电量和不可靠度的综合权重,决策得到最优孤岛划分方案,使得孤岛划分方法更具一般性,并且能够针对不同的偏好与现场要求给出不同方案。最后针对含多微网的PGE69节点配电系统进行仿真,以验证所提方法的可行性。     

极端天气下计及电-气互联影响的配电网弹性评估

为避免在极端天气下发生大规模停电事故,配电网必须具备一定抵御极端灾害、最小化负荷损失并迅速恢复断电负荷的能力,称之为配电网的弹性。在综合能源背景下,电-气互联系统实现了电、气两种能源形式的紧密耦合,二者在故障情形下可以互为备用,是提升配电网弹性的有效手段。文章以台风灾害为例,提出了一种计及电-气互联影响的配电网弹性评估方法。基于台风风场模型,获取台风过境情况下配电线路的时变故障率,并以此故障率进行随机抽样,生成配电网故障场景。针对孤岛场景,可以通过燃气轮机对孤岛内负荷供电,并根据最优切负荷模型计算孤岛内负荷缺额。以配电网负荷曲线缺失面积作为弹性指标,基于蒙特卡洛模拟评估计及电-气互联影响的配电网弹性。最后,通过改进IEEE 33配电系统算例验证了所提方法的有效性,量化分析了电-气互联对配电网弹性的提升作用。     

含分布式电源并网特性的配电网重构策略

不同类型的分布式电源(distributed generation,DG)并网到配电系统后,分析在不同种类DG出力的影响下进行配电网合理的网络结构调整成为配电网优化重构技术的关键。本文提出了一种综合考虑不同类型DG并网方式及其特性的配电网重构方法模型。考虑不同类型的并网DG接口,研究相应的等效接入方式。根据配电网辐射状特点,以网损最优为目标,建立基于二阶锥规划的重构数学模型。利用标准配电系统进行算例仿真,与传统重构算法的效果对比,验证了本文所提重构模型的有效性和计算精度,能够高效提升运行的经济性与安全性。     

电力市场中分布式发电孤岛模式对配电公司费用的影响

在分布式发电参与的电力市场中,提出了一种考虑可中断负荷及其费用的配电公司最小总费用模型。在对传统运行模式、孤岛运行模式,以及非故障馈线支援模式进行比较的基础上,重点分析了不同负荷水平下分布式发电孤岛运行模式对配电系统的有功网损、配电网络的节点边际电价和配电公司购电费用的影响。数值计算和算例仿真表明,当配电网出现故障时,利用分布式发电形成的安全孤岛可以减少整个系统的失电负荷量、降低配电公司的购电总费用。同时,可以根据非故障馈线的容量裕度,实施最佳的支援方式。     

含风光储的微网对配电网可靠性的影响

针对风力、光伏发电输出功率随机特性,计及储能与系统协调运行策略,建立含风光储的微网可靠性评估模型。配电网故障后,微网孤岛运行,考虑微网内电力功率是否平衡,并在发电不足时切负荷;微网非电源元件故障,阐述故障模式与后果分析(FMEA)过程,在此基础上,给出了模型的序贯蒙特卡洛评估流程。算例仿真结果表明,含风光储的微网能有效提高配电网可靠性水平,微网的接入位置、协调运行策略、容量配置和成本效益对配电网的可靠性产生很大影响。     

含分布式电源的复杂配电网故障恢复

考虑到实际配电网复杂多变及负荷等量测数据大量缺乏,建立基于等效负荷的配电网简化模型,减小了计算时间,并可以反映配电网的潮流分布。提出了一种针对含分布式电源的复杂配电网故障恢复方案,当配电网发生故障引起大面积停电时,首先在已知分布式电源容量的情况下确定各孤岛系统的最佳供电范围,转入孤岛运行模式以保证重要负荷的持续供电,然后依据启发式规则对剩余失电网络进行供电恢复并利用改进支路交换法对恢复后的网络进行重构优化,使得失电负荷和网损都尽可能少。算例表明,提出的方案能够有效地解决含分布式电源的配电网故障恢复问题。     

基于有序二元决策图的分布式电源组网重构及其对配电网风险水平的影响

配电网主网发生故障后微网将转入孤岛运行模式而脱离主网支撑。为了保证负荷有最大程度的功率支持进而降低整个配电网的失电风险水平,将有序二元决策图(OBDD)应用到分布式电源组网及重构策略的搜索过程中。提出了基于有序二元决策图(OBDD)的分布式电源组网重构的四阶段方法,将含分布式电源的配电网故障后的组网、重构策略搜索问题等效为配电网中所有传输线路的通断问题。构建配电网的OBDD模型和目标函数,建立各约束条件的布尔表达式并求解,从而获得组网重构策略。针对配电网元件数目多、故障率高的特征,采用改进状态抽样法评估配电网风险水平,提高评估速度。实验证明,所提出的方法能够快速获得可行以及最优的组网和重构策略,并降低配电网的失电风险。     

基于馈线路径集合法的并网型微电网可靠性评估

微电源越来越多的被接入到配电系统中,在改变配电网运行方式的同时也给配电网的可靠性评估方法带来影响。本文重点分析了负荷点与电源间的连通性,在充分考虑微网运行模式的基础上,针对负荷点故障类型提出了基于馈线路径集合的判别方法。其次分别提出了微网并网协调运行方案以及离网模式下的负荷削减策略。最后通过时序蒙特卡洛模拟法计算并网型微电网的可靠性指标。以改进的IEEE RBTS BUS6系统进行算例分析,验证了所提出方法的有效性。     

基于多代理技术的有源配电网供电恢复策略

针对有源配电网发生故障后的快速供电恢复需求,提出基于多代理技术的自愈恢复系统。该系统采用分层协调的恢复模式,由下层区域代理为本区域发起供电恢复进程,上层馈线代理协调处理下层代理间的冲突。提出功率平衡度和转供容量裕度指标,基于该指标,当配电网故障隔离后,非故障失电馈线被分解为多个独立的区域,自愈系统能通过微网聚合恢复失电区域的供电,还可利用联络开关对孤岛区域进行负荷转供,达成综合恢复供电的目标。在供电恢复过程中,同时考虑馈线电压和电流的约束限制,保证系统在故障恢复后的安全稳定运行。在DIgSILENT软件上搭建含分布式电源的4馈线配电系统,仿真结果验证了所提策略的可行性和有效性。     

含微网的智能配电网故障自愈过程中操作过电压特征

为研究微网支持下的可自愈智能配网故障及自愈过程中操作过电压特征,基于智能配网发生短路故障后自动网络重构方案,在PSCAD/EMTDC平台搭建了含典型微电源的微网单元模型与含微网单元的配电网系统模型,对在系统不同位置发生5种常见短路故障后故障瞬间及自愈过程中系统各处的过电压特征进行仿真计算。仿真结果表明,最大过电压值高达3.40pu,可能威胁绝缘安全,需加装保护装置;对于电网最常见的单相接地故障,系统不同监测位置发生故障后最大操作过电压大致范围为2.3~2.7 pu,可为实际含微网的智能配网的绝缘配合提供参考。     

基于混合算法的配电网故障重构与孤岛运行配合

基于二进制粒子群和差分进化的混合算法,构建了故障恢复的数学模型,对重构、拓扑识别、孤岛划分、潮流计算和目标函数计算的实现进行了详细描述;并提出一种能使配电网重构和孤岛划分合理配合的恢复策略,即在重构过程中进行孤岛划分,通过建立孤岛界限矩阵判断重构时能否产生孤岛,将孤岛划分后得到的停电负荷作为目标函数的一部分,使重构和孤岛划分的结果共同影响全局最优解,从而使这2种恢复方式更具有整体性。以IEEE 33节点配电系统作为算例验证了算法的有效性。     

基于CSP的复杂配电网孤岛划分方案研究

在含分布式电源的复杂配电网系统发生故障时,制定合理的孤岛划分方案可提高系统的供电可靠性。利用复杂配电网简化模型,采用两阶段策略解决孤岛划分问题。首先提出了基于约束满足问题的孤岛划分方法,离线生成满足约束问题的单元集合,将孤岛划分问题转化为寻求孤岛最优解的问题。然后在配电系统发生故障时,采用启发式的回溯搜索策略,得出最终的孤岛划分方案。通过对IEEE69节点配电系统进行仿真．验证了该方法有效性和实用性。     

含分布式电源的配电网供电恢复的多代理方法

针对含分布式电源的配电系统,特别在考虑了由分布式电源和负荷组成微网运行的情况下,建立了以恢复负荷最多、开关操作数最少为目标的供电恢复模型。在提出配网调度中心、微网、分布式电源三者的分层协调控制策略的基础上,应用多代理理论,建立了一个由全系统控制协调代理（CAG）、微网控制代理（MGAG）、分布式电源代理（DGAG）以及母线代理（BAG）组成的多代理系统,在保证配电网辐射状运行、满足配电网电压与电流及馈线容量等约束条件的情况下进行供电恢复。通过分析一个含2个变电站、14条母线和4个分布式电源的配电系统的单重及多重故障供电恢复问题验证了该方法的有效性。     

含多微网配电系统自适应分区分布式优化

随着新能源在配电网中的高度渗透,配电网运行和调度方法将发生根本性转变。微网作为一种可有效整合分布式资源的单元,近年来发展迅速。面向含多微网的配电系统,提出了一种分布式多目标优化方法。首先,提出了一种基于电压 有功灵敏度矩阵的配电网分区方法。其次,以最小化网损和提高电压质量为目标,构建一个分区多目标模糊优化模型,采用全分布式算法实现分区配电网的并行优化计算。最后,验证了所提出的方法的可行性和有效性。     

考虑孤岛与重构的配电网故障双层恢复策略

针对配电网故障恢复中孤岛与重构的配合问题,提出一种以恢复重要负荷总电量最大、网损最小为目标的配电网故障双层恢复策略。双层模型中上层是考虑分布式电源及可中断负荷的孤岛划分模型,下层是基于孤岛划分结果的网络重构模型,通过上下层联动,分别采用广度优先搜索算法和混合探路者算法进行求解。由于探路者算法存在陷入局部最优的问题,引入差分进化算法中的变异算子,提高了原算法的寻优效率。通过对IEEE-33节点配电系统进行仿真分析,验证所提故障恢复策略的有效性和优越性。