基于模糊聚类分析的电网分区研究

以电网节点为分类对象,通过雅克比矩阵中的电压幅值与无功的关系,定义灵敏度矩阵并形成电气距离矩阵,以此建立模糊相似矩阵,再利用模糊聚类分析的传递闭包法划分该矩阵的电压控制区域,并校验分区结果的有效性和可行性.     

一种基于模糊聚类分析的电压分区方法探讨

分析了传统无功电压分区中采用的电气距离不足之处,考虑了多个节点之间相互影响的作用,并将这种影响映射成为一个多维的线性空间,在该空间中采用了新的空间距离进行无功电压分区。在此基础上,将电网分区问题转换成高维空间中的聚类问题,并采用模糊聚类算法得到动态聚类图,引入F-统计量来选择最佳分类数。最后,以IEEE39节点系统为例进行电压聚类分区,得到了较好的分区效果。     

基于聚类分析方法的电力系统负荷节点分区策略

针对传统分区方法无法给出区域内关键负荷节点的缺点,基于局部电压稳定指标提出一种新的负荷节点分区及关键负荷节点确定的新方法。依据局部电压稳定指标灵敏度的物理意义,将系统中负荷节点映射到多维负荷空间中,将多维负荷空间中负荷节点间的空间距离定义为负荷节点间的电气距离,建立起与负荷节点空间相对应负荷子图模型。引入谱聚类算法,对负荷节点进行分区,层次递推的给出负荷节点的合理分区,将分区结果与局部电压稳定指标灵敏度矩阵相结合,确定各分区中的关键负荷节点。将该方法应用到IEEE-14节点系统与IEEE-118节点系统进行分析比较,仿真结果验证了所提算法的可行性和有效性。     

基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法

基于先电源节点分区后负荷节点映射分区的思想,提出了一种基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法。首先以无功/电压灵敏度来定义电气距离,采用凝聚的层次聚类算法直接对电源节点进行分区。然后定义了多无功源节点对单个负荷节点的短路阻抗距离,并以短路阻抗距离最短原则来实现负荷节点的映射分区。该方法不仅能保证电气距离近的无功源被分在同一个区域,而且还能保证负荷节点与对其控制能力强的多个无功电源节点被分在同一个区域。另外,该方法还具有分区结果与潮流状态无关的优点。IEEE39节点系统和重庆实际电网的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于无功源控制空间聚类分析的无功电压分区

首先分析了现有电气距离定义在无功电压控制分区研究中的不足,通过考虑PV节点准稳态物理响应的灵敏度计算,构造了无功源控制空间。在这个空间中,待分区节点坐标的每一维表示了相应无功源节点对它的控制能力,从而将原有的电网分区问题转换为数学上的高维空间聚类问题。在此基础上,提出了新的电气距离定义,利用凝聚的层次聚类算法,对无功电压控制的分区问题进行研究,分别针对IEEE 39节点试验系统和实际电力系统数据进行了分析计算。该算法已经在江苏省调度中心的二级电压控制系统中得到了实际应用。     

基于无功源控制空间聚类分析的无功电压分区

首先分析了现有电气距离定义在无功电压控制分区研究中的不足，通过考虑PV节点准稳态物理响应的灵敏度计算，构造了无功源控制空间。在这个空间中，待分区节点坐标的每一维表示了相应无功源节点对它的控制能力，从而将原有的电网分区问题转换为数学上的高维空间聚类问题。在此基础上，提出了新的电气距离定义，利用凝聚的层次聚类算法，对无功电压控制的分区问题进行研究，分别针对IEEE 39节点试验系统和实际电力系统数据进行了分析计算。该算法已经在江苏省调度中心的二级电压控制系统中得到了实际应用。     

基于SAGA聚类分析的无功电压控制分区

无功电压控制分区(VCA)可描述成一种空间聚类问题。文章基于SAGA的聚类方法,首先利用包含系统所有节点的满维灵敏度矩阵,计算出各节点间的空间电气距离,构造多维空间的数据集,将SA和GA算法的优点融合到模糊C-均值聚类算法中,一次性对系统各节点进行分区。对IEEE39节点系统进行归类,验证该方法的有用性、可靠性。     

基于聚类分析的三阶段二级电压控制分区方法

合理的电压控制分区是三级或"软"三级电压控制模式应用的基础,好的分区结果应保证每个分区中都含有无功源,且分区内保持连通性。文中提出一种基于网络结构及电气距离的电压控制分区方法:首先根据网络结构将由辐射状支路连接在一起的无功源并入同一个分区;其次对受控点进行分类处理,在保证分区连通性的基础上将受控点并入电气距离最近的无功源所属分区;最后基于WARD距离对初始分区进行聚类分析,最终确定分区方案。分区聚类仅在有支路连接的相邻分区之间进行,保证了分区结果的连通性,并大大减小了分区聚类的计算量。所述分区方法仅与电网结构及参数有关,与电网的潮流分布无关,能够较好地满足二级电压控制的需要。对IEEE 39节点测试系统及实际电力系统的分区划分结果验证了所述方法的合理性及效率,对实际电力系统二级电压控制具有一定的应用价值。     

电气距离计算在风电故障分析中的应用

通过比较几种不同的电气距离计算方法,并利用软件仿真验证,发现采用传统阻抗法表示的电气距离在功率变化较大的情况下,不能很好地表征节点间的电气距离;而灵敏度法虽然物理意义不明确,其针对性却更强.而且灵敏度法表征的电气距离在设计电网分区和相邻风电场故障防范上,比传统的阻抗法更加精确和有效.     

基于聚类分析的配电网小区负荷预测

通过引入聚类分析,对样本数据聚类,利用聚类后的结果预测小区负荷密度,并且提出了2种修正小区负荷密度的方法,有效减小了预测误差。与传统负荷密度法相比较,该方法不仅提高了预测精度,精简了优化配电网建设的资金,而且计算简单,通过算例表明其工程实用效果较好。     

基于AP聚类的含分布式光伏的配电网分区方法

分布式光伏(Distributed Generation Photovoltaic,DGPV)接入配电网(Distribution Network,DN),其出力具有随机性和波动性,为配电网分区带来了挑战。为获得稳定的全网分区,提出了一种基于AP聚类的分布式光伏接入配电网的分区方法。首先,针对分布式光伏接入配网其出力对电压的影响,提出了一种适用于除平衡节点外所有节点的综合电气距离指标;其次,考虑以离散概率分布处理光伏出力,建立节点间电气距离期望矩阵作为分区依据,采用AP聚类对除平衡节点外的所有节点进行分区,以IEEE-123节点系统对上述方法进行了验证,结果表明所提方法的有效性和可行性。该分区方法优于以往方法,降低了将PQ节点与PV节点分别进行分区处理的复杂度,且避免了人为确定聚类数目带来的人为主观性,并将分布式光伏出力的随机性和波动性考虑在内,具有广泛的适用性。     

基于分层分区的含DG配网故障恢复策略

为实现计及DG随机性出力的主动配电网分层分区故障恢复,建立了基于DG时段出力模型的主动配电网故障孤岛划分策略,并建立了主动配电网故障两阶段恢复模型,第一阶段综合考虑负荷的波动性和DG出力的随机性,建立考虑负荷恢复价值最优的主动配电网区域恢复方案;第二阶段利用可中断负荷建立配电网开关操作次数最优的全局优化模型,实现主动配电网故障后的故障恢复,既保证重要负荷的优化恢复,又延长了开关寿命,提高了经济性。采用改进的IEEE69节点系统进行仿真验证,验证了文中方案的有效性。     

有源配电网的安全距离与安全分析方法

提出了有源配电网的安全距离与安全分析方法。首先,提出了状态距离的概念,并建立了按方向和长短分类的有源配电网安全距离概念族。其次,提出了有源配电网中各类安全距离的计算方法,考虑了安全距离不存在或无穷大的情况,且能求解正、反向潮流边界的安全距离。再次,提出了基于状态安全距离排序的安全分析方法,得到最危险和最安全的方向及代价最小的安全控制方案;分析结果还包括越界边界、越界点、位移以及垂向轴向越界方向、正反向越界模式等丰富信息。最后,通过算例验证了所提方法。文中发展完善了配电网安全距离这一重要概念,越界分析方法也丰富了现有安全分析内容。     

采用时段动态划分和分层优化策略的配电网重构

为更好地处理配电网动态重构中重构时刻、开关操作费用、降损效果之间的平衡问题,提出了采用时段动态划分和分层优化策略的配电网重构方法。首先利用功率矩法进行重构时段动态划分,该划分方法可控制最大重构次数;然后利用免疫算法进行分层优化,第1层优化用以网损最小为目标,采用传统静态重构优化方法确定各时段内不考虑开关动作次数限制及操作费用的开关动作方案,并将该开关动作方案作为第2层优化的搜索空间,且第2层优化中加入了开关动作次数限制及操作费用约束,根据方案运行费用最低原则确定最优重构方案。算例结果验证了该方法的有效性。     

配电网电容电流测量分析

提出一种配电网电容电流检测新方法,利用该方法对配电网电容电流进行了实测,计算了配电网容性电流,对计算结果和实测结果进行了比较分析。介绍了配电网消弧线圈容量计算方法,指出部分配电网消弧线圈配置存在问题。     

基于自适应神经网络系统聚类的特殊负荷分类研究

根据特殊负荷调查统计信息,甄别不同聚类分析的优缺点,提出了一种基于自适应神经网络系统聚类的特殊负荷分类方法,分别从负荷特性、供电可靠性与电能质量3个维度建立聚类指标,并以78个特殊负荷为样本进行聚类分析。结果表明,该方法快速有效,同类特殊负荷相似度高,各类特殊负荷之间差异明显。该分类方法可推广至典型特殊行业负荷分类,为配电网对特殊负荷采用相应的供电措施提供理论依据,便于供电部门制定特殊负荷供电服务。     

基于全域电力大数据的配电网现状自动诊断分析技术研究

本文在考虑地区电网实际的基础上,对配电网生产管理系统、电网调度自动化系统、用户用电信息采集系统、气象信息系统以及全业务数据中心的配电网数据进行深度挖掘,提出了基于CIM的配电线路拓扑结构图重构方法,并提出了对中、低压配电网的现状自动进行诊断分析的具体思路和实施步骤。并针对配电网存在的线路分段过多、网架冗余问题、供电半径过大等主要问题,提出了配电网自动诊断分析的具体方法及实施步骤。并以某市电网进行实例计算分析,列举了配电网现状自动诊断分析结果,获得了与一流配电网目标之间的差距,验证了本文所提出的配电网现状自动诊断分析方法的有效性。     

基于幅值特征和Hausdorff距离的配电网故障定位方法

为了消除单相接地故障下配电网区段定位受系统中性点接地方式、不同过渡电阻以及线性相关法定位盲区等因素对定位准确性的影响,提出一种幅值特征下基于Hausdorff距离算法的故障区段定位方法。首先,分析了零序电流暂态分量故障特征,明确健全区段、故障区段两端零序电流暂态分量幅值特征的关系。其次,引入Hausdorff距离算法,测算馈线区段两端零序电流暂态分量幅值特征匹配度,进一步通过与设定阈值的比较,可以有效区分出故障区段。仿真验证结果表明,所提方法无定位盲区,在不同系统接地方式、不同接地过渡电阻下均能够准确定位故障区段。     

基于HEM灵敏度的配电网分层分区电压调节策略

针对光伏接入后潮流倒送和出力波动带来的电压越限问题,提出一种基于全纯嵌入法(holomorphic embedding method, HEM)灵敏度分析的光储参与配电网分层分区电压调节方法。首先,建立储能和光伏的无功出力模型,并推导出基于HEM的配电网电压灵敏度矩阵,根据灵敏度矩阵运用聚类对配电网进行分区。然后,建立上层电压优化模型,通过全局和分区优化协调调度并网储能、光伏电站与无功调压设备对节点电压和网损进行优化;下层电压调节模型进一步挖掘并网小型分布式光伏及储能的无功能力,基于所得电压灵敏度对各区内越限节点的电压进行调节。最后,应用于某省35 kV的配电网实际系统,验证了所提灵敏度计算方法能够提高电压灵敏度的计算效率以及所提分层分区调压策略能够较好地改善光伏并网后电压越限问题。