配电网计划孤岛划分方法研究

孤岛运行是在配电网中引入分布式电源后出现的一种新运行方式,其中计划孤岛运行对配电网的运行方式是有益的补充.根据功率平衡原则,在配电网发生故障时,允分利用分布式电源供电能力,以保证最大数量重要负荷安全运行.采用启发式搜索策略及广度优先搜索算法,兼顾不同类型的分布式电源特点,提出配电网计划孤岛划分组合算法.通过实例证明了方法的有效性与实用性,合理的计划孤岛利用对提高配电网供电可靠性能起到一定的积极作用.     

含风力发电的配电网计划孤岛搜索方法

为解决含风力发电配电网故障时的孤岛划分问题,实行离线制定重要负荷备选供电路径与在线搜索孤岛相结合的孤岛划分策略.在备选供电路径时考虑储能电池以确保形成孤岛时对重要负荷持续稳定地供电;在线搜索时则结合备选路径与风机实时出力情况,搜索形成的孤岛能够满足功率约束并最大程度保证负荷供电,减少停电损失.搜索模型求解中利用易于编程的生成最小树算法,最后通过美国PG&E69节点系统进行分析,结果证明该方法可行有效.     

含分布式电源的智能配电网孤岛划分策略

为保证智能配电网的高速可靠运行,研究了基于Prim智能算法的含分布式电源的智能配电网孤岛划分策略,该算法以求取连通图的最小生成树的方法,求解智能配电网的孤岛划分问题,在配电网发生故障时,及时制定最优的孤岛划分策略,有利于缩小电网故障恢复的停电区域范围和停电时间。文章将该算法应用于IEEE33节点含分布式电源的智能配电网系统中,验证了该智能算法的有效性。     

含分布式电源的配电网动态孤岛划分博弈模型

以负荷恢复最大化和配电网电压稳定为基础,提出含DG的配电网动态孤岛划分博弈方法。首先将主动孤岛时间内各个时间段的配电网视为不同博弈者,定义了博弈者的策略集合。其次,设计了负荷恢复量、电网网损和开关动作次数评价指标,建立了博弈者在非合作和合作博弈下的收益函数。然后,提出了动态孤岛划分的博弈求解算法,实现了量子粒子群算法在博弈迭代中的优化流程。最后通过基于IEEE33节点系统两种算例的仿真计算,得出不同主动孤岛时间下的孤岛划分策略。案例分析表明了不同的计划孤岛时间对配电网孤岛划分策略的影响,验证了所提博弈模型在孤岛划分策略优化中的可行性。     

基于动态规划算法的配电网孤岛划分策略

配电网发生故障后,失电区域内应该形成含分布式电源(DG)的电力孤岛保证负荷供电的连续性。在孤岛形成算法中充分考虑负荷等级及其可控性,建立孤岛划分问题的数学模型,并利用动态规划算法形成含单DG或多DG组合的初级孤岛划分方案;根据一定的规则修正初级孤岛,形成次级孤岛;校验岛内各负荷点的电压和潮流约束,确定最优孤岛。算例验证了所提模型的有效性和优越性。     

基于Dijkstra算法的配电网孤岛划分

针对传统孤岛划分方法存在的没有合理利用电网拓扑结构、算法搜索性能差等问题,提出了一种基于Dijkstra算法的配电网孤岛划分方法。首先,采用Dijkstra算法得出DG到重要负荷的最短路径,在满足孤岛划分约束条件的情况下,将含有重要负荷的路径划分入孤岛。然后,根据所得孤岛的邻接关系和负荷节点优先级,在孤岛安全稳定运行的前提下,逐步将更多的负荷划入孤岛。该方法能够充分发挥DG的供电能力,并且具有较好的搜索能力,不仅可以在最大程度上保证重要负荷的供电,而且能够有效计及联络开关的作用。最后,通过算例验证了算法可以有效地处理配电网孤岛划分问题。     

含分布式电源的配电网孤岛划分方法的研究

基于配电网中含有分布式电源(DG)以及其辐射状的网络特性,提出了一种层次网络分解的配电网孤岛划分方法。该方法将配电网的支路按结构进行分层,形成层次矩阵、层次支路两端的节点矩阵以及层次之间相连的关联矩阵,通过层层删减层次矩阵的支路连接实现自上而下的网络搜索,可以减少网络搜索的复杂度。根据孤岛划分的原则,利用层次网络分解方法,对配电网络进行自上而下的孤岛划分方案搜索,以确定满足约束条件的孤岛方案。IEEE 69节点配网的仿真结果表明,所提出的算法能生成合理的孤岛划分方案。     

基于潮流分布特性的含小水电配电网孤岛就地划分策略

小水电集群接入的配电网发生严重故障时,解列后形成的孤岛电网与主网相比规模较小且功率支撑不足.为了确保孤岛系统的电能质量和运行稳定性,对含小水电集群配电网故障后的孤岛划分问题进行分析,研究基于潮流分布特性的配电网孤岛就地划分策略.首先对含小水电集群配电网模型进行分区等效与简化,再根据各区段潮流的大小,按照正时限特性确定分...     

含非可靠分布式电源的配电网孤岛划分

当大量分布式电源接入电网时,合理的孤岛运行方式可以在配电网故障期间充分发挥分布式电源的潜能,提高配电系统运行可靠性。根据分布式电源的供电特性和配电网孤岛运行的特点,建立了不同可靠性类型的分布式电源联合供电表达式,并根据电力负荷的等级和可控性,在满足各类安全约束的基础上,建立了优先恢复一、二级负荷供电,提升配电网最大供电收益的智能配电网孤岛划分数学模型。该模型全部采用解析性表达,利用数学优化方法求解,最大程度上实现解的最优性。经多个算例的计算结果,证明了所提模型的有效性和实用性。     

基于风速随机性的风储系统并网优化模型

针对储能系统能够对能量起到时间迁移作用,风储联合运行系统得到了广泛的关注。基于风电功率概率分布特征,建立了一个以风储系统的收益最大化为目标函数的概率并网模型。利用风速Weibull函数,推导出了储能系统功率在不同概率参数和不同并网方式下的概率分布函数。根据概率论区间估计方法,对风储系统中储能系统容量进行了计算和确定。最后,通过仿真软件,对储能容量确定方法和系统概率并网模型进行仿真,分析了不同概率参数和不同并网方式对储能容量和系统模型的影响,同时,验证了该模型和方法的可行性和正确性。     

考虑电热混合储能与重构联合优化的配电网风电消纳策略

可再生能源消纳是促进节能减排、建设低碳智能电网的重要内容之一。该文着眼于配电网运行环节,引入主动网络重构措施,协同电热混合储能管控,提出适用于配电网风电消纳的多能源优化消纳模型与求解策略。首先,对配电网各单元(如分布式风电系统、电热混合储能系统等)功率模型进行分析,在此基础上建立综合电热混合储能管控和网络重构的非线性混合整数数学优化模型,并采用二阶锥手段松弛线性化非线性约束,实现模型的快速求解。算例仿真验证并展示了电热混合储能管控和网络重构的联合优化策略对配电网促进风电消纳的影响。     

电池储能系统平滑风电功率控制策略

风电功率具有随机性与波动性,为减小风电功率波动对电网带来的不利影响、减小风电功率分钟级的波动量,采取一阶低通滤波器并利用电池储能系统对风电功率进行平滑控制。根据风电功率的平滑效果,选取合适的平滑时间常数,分析储能容量与平滑时间常数之间的关系,并根据单位储能平滑率选取合适的储能平滑时间常数,可为风电场通过配置储能系统平滑风电功率提供参考。     

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。     

一种新型储能结构及其在主动配电网中的应用

从主动配电网的定义出发,提出了一种新型的储能结构。该结构利用分布式能源中的储能单元构成了一种新的系统配置,可用来连接两条或多条线路。储能逆变器采用电压定向矢量控制,可实现对有功和无功地独立解耦控制。通过控制不同开关的开闭状态,该结构有三种运行模式,主要研究了第三种。该模式下,储能结构可将发出的功率分配到不同馈线之中并能实现馈线之间的功率交换。以相邻配电网为例进行仿真分析,结果验证了该新型储能结构在提升电能质量、灵活控制功率上的积极作用,为主动配电网中分布式储能技术提供了一种可能的选择。     

风储交流微电网自动功率平衡控制策略

风储交流微电网主要包含风力发电设备、储能系统和交流负荷。在风储微电网中,需要建立发电、储能和负荷间的协同功率调控机制,以确保风能得以高效利用;同时尽可能避免储能系统发生过度充电与放电。为此,提出了一种适用于风储交流微电网在离网运行模式下的自动功率平衡控制策略。在负荷轻载下,通过储能系统主动改变微电网频率,由风机主动降功率,放弃部分风能,使得电池不易过度充电;在负荷重载下,微电网频率主动上升,主动切除部分负荷,使得电池不易过度放电。暂态数值仿真说明了该控制策略可实现交流微电网的功率自动平衡,同时有效避免了储能系统的过度充电与放电。     

基于弃风消纳的热网主动储热优化

为解决由热电联产机组热电耦合特性所引起的弃风现象,基于热负荷可调性,提出基于热网主动储热的综合能源系统运行优化策略。通过分析不同场景下机组输出功率、热网储热效果及等效热负荷变化情况,分别探究了热网被动储热和热负荷可调性对风电消纳和系统运行性能的影响。结果表明：热网被动储热和柔性热负荷都可以提高风电消纳水平,但后者要优于前者。此外,热负荷可调性在一定程度上可以实现热网储热的主动性。     

考虑电压控制的含移动储能的主动配电网调度策略

针对主动配电网中分布式能源大量接入引起的电压越限,以及常规储能投资大、电动汽车调度困难等问题,提出一种考虑电压控制的含移动储能的主动配电网日前调度策略。将配电网与移动储能视作不同利益主体,建立双层优化模型。上层为配电网层,以网损最低为目标,根据预计的电压越限情况对下层发出调度;下层为移动储能运营层,以最大收益为目标优化移动储能充放电功率,响应上层调度,再由上层决定移动储能接入节点。在下层优化中考虑了移动储能荷电状态对其最大允许功率的影响;在配电网节点中设定充电节点与放电节点以减小移动储能接入对配电网网损的影响,并提出移动储能接入节点选择及转换策略。最后以IEEE 33节点系统为例进行分析,结果表明,所提调度策略可以在解决配电网节点电压越限、减小配电网网损的同时使移动储能盈利。     

基于电池储能系统的风功率波动平抑策略

为平抑风功率中的分钟级波动,在分析波动概率特性的基础上构建了基于双电池组拓扑结构的风-储混合电站。根据电池技术特性设计了电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的在线运行策略,即两组电池分别处于充、放电状态,根据风功率超短期预测结果,交替平抑风功率中的正、负波动分量。一旦任何一组电池到达满充或满放状态,则同时切换两组电池的工作状态。提出基于蒙特卡罗模拟的BESS运行仿真模型,在历史数据的基础上对BESS在典型时段内的运行进行了模拟。基于某风电场实测数据的仿真结果表明,基于双电池组拓扑结构的储能系统可在不显著消耗电池循环寿命的情况下有效平抑风功率中的波动分量。     

配电网中储能系统优化配置研究

在配电网中配置储能系统可以平抑高峰负荷,减少负荷峰谷差,提高供电可靠性,降低网络损耗。研究了配电网中引入储能系统在降低发电侧、输配电侧建设容量投资和减少重要用户停电损失费用方面带来的经济价值,分析了其降低配电网络损耗和利用分时电价减少电量电费获得的经济效益。同时,考虑储能系统的一次投资成本和运行维护成本,建立了经济性最优条件下适合不同储能类型的容量优化配置模型。以某配电网为例,对模型进行求解分析。