面向最大供电能力提升的配电网主动重构策略

基于主动配电网的发展潮流,提出一种面向最大供电能力提升的配电网主动重构策略及其预防控制系统。首先构建配电网最大供电能力评估指标,并通过变步长的重复潮流算法对配电网当前运行方式下的最大供电能力指标进行在线评估;随后,基于该指标提出配电网的主动重构策略及其预防控制系统,在最大供电能力指标低于安全警戒线时,以最大供电能力指标和最小开关操作次数为多目标对配电网进行主动优化重构,以保证配电网全天候的安全可靠运行;最后,以IEEE 33节点配电系统为例证明了本文所提面向最大供电能力提升的配电网主动重构策略及其预防控制系统的可行性和有效性。     

考虑电动汽车时空负荷的主动配电网重构策略

为了保证主动配电网在考虑电动汽车接入情况下的有效运行,提出了一种考虑电动汽车时空负荷的主动重构策略。将配电网根据功能划分为居民配电网、工业配电网、商业配电网,首先在考虑电动汽车时空转移特性的基础上,利用统计学方法构建了电动汽车在不同时间接入不同配电网的负荷,并获取了3个配电网24 h的负荷趋势曲线。其次构建了配电网最大供电能力的评估指标,可有效评估配电网当前运行状态的安全水平,并综合考虑线损及最大供电能力指标形成多层次的优化目标,利用二进制粒子群算法对优化问题进行求解,以得到配电网主动重构的策略,保证配电网全天候的安全经济运行;最后,以IEEE 33节点配电系统为例,结合实际数据验证了本文所提出主动重构策略的可行性和有效性,对于配电网实际运行起到了指导意义。     

考虑供电能力的智能配电网节能动态降损方法

针对智能配电网在降损过程中存在有功损耗偏高、影响配电网运行质量等问题,提出了考虑供电容量的智能配电网节能动态降损方法.通过智能配电网最大供电能力裕度影响因素分析,确定智能配电网最大供电能力裕度.设置智能配电网降损约束条件和实施智能配电网节能降损动态机制,完成了智能配电网节能动态降损方法.通过对比试验进一步证明,新的降损方法与传统降损方法相比,可有效降低重构后有功网损,提高配电网供电能力水平,并实现节能降耗,符合智能配电网可持续发展需要.     

配电网络重构的算法研究

配电网络重构是降低网损、提高电网运行经济性和供电可靠性的主要途径之一。在满足各种运行约束条件下,以网损最小或可靠性最高为目标的配电网重构问题是一个典型的非线性整数组合优化问题,配电网重构是配电系统优化运行的主要措施之一,也是配电管理系统(DMS)中的一项主要功能。针对不同配电网的实际水平,提出一种新的、实用的重构算法,该算法结合了改进支路交换算法和递归虚拟流理论的思想,同时还考虑了配电网重构的实际操作中各种约束因素,如配电网自动化水平、最大开关操作次数等。由此算法开发的配电网重构分析程序采用面向对象的编程技术编写,通过对典型的几个算例进行分析,验证了该算法的有效实用性,可以用于实际配电网重构。     

基于时间区间的配电网重构

提出了基于时间区间的静态重构算法和动态重构算法.算法以最优流法为基础,以一段时间内的能量损耗最小为目标函数.首先利用配电网负荷模式的特点对基于时间区间的最优流计算方法进行了改进,然后利用该计算方法求解配电网的静态重构问题.动态重构中需要考虑开关操作次数的约束,为此,动态重构算法中先利用降损估算公式对开关操作在整个时间区间内的降损效果进行评估和比较,然后提出了合理的启发式规则来确定开关的操作顺序,形成优化方案.69节点配电网的算例结果表明,提出的静态重构和动态重构算法是可行和有效的.     

基于图计算的配电网最大供电能力评估研究

最大供电能力是配电网发展的重要参考指标,然而配电网拓扑结构复杂多变使得完整描述供电路径存在一定的局限性。图在描述事物复杂连接关系时具有天然的优势,基于此,开展了基于图计算的配电网最大供电能力评估研究。首先,利用图数据结构与配电网拓扑的一致性,建立了配电网图模型,并利用图遍历描述转供关系,打破了配电网拓扑与描述方法间的壁垒。其次,考虑实际配电网运行约束限制,从转移站内负荷和承担站外转移负荷2个角度,构建了基于图计算的配电网最大供电能力评估模型。最后,利用改进人工鱼群算法求解评估模型,并对结果进行负载修正,获得了满足N-1安全校验的配电网最大供电能力。算例表明,所提出的方法可以有效评估配电网最大供电能力,能够适应配电网拓扑的复杂变化,具有一定的实际应用价值。     

一种计及主变可载性约束的三阶段配电网供电能力实时评估方法

针对现有配电网供电能力评估方法未能考虑主变可载能力的问题,建立了主变可载性约束模型,该模型考虑变压器的绕组热点温度约束、故障率约束及经济损益约束,通过定级风险严重度等级对变压器增容系数进行风险约束校验。此外,针对现有评估方法难以适应复杂多变实际场景的问题,提出了不同工况下的评估原则。基于以上2点,文章提出一种计及主变可载性约束的配电网供电能力评估方法,方法包含预评估、约束分析、校验评估3个阶段,以重复潮流法为基础进行循环评估得到最终结果。仿真结果表明该方法可计及主变的可载能力,且主变增容运行时配电网最大供电能力呈现出明显的时间特性,急救负载条件下的最大供电能力提升百分数大于周期性负载条件下的情况。该方法可为不同场景下的配电网调度运行提供辅助决策建议。     

配电网重构的逐级开关状态互换法

配电网重构是一个多目标、多约束、离散的非线性组合优化问题。根据配电网的特点,结合开关交换原理和网络构建算法,提出了开关状态互换的概念,并对其实现优化的原理进行了详细分析,表明可以收敛到最优解。利用启发信息简化寻优途径,在求解过程中运用禁忌思想,避免不必要的重复计算,大大加快收敛速度。将配电网供电恢复和优化重构统一考虑,并考虑了电容器的投切,为运行人员提供满足系统电压、容量和拓扑约束的配电网运行结构和开关操作列表,构建了配电网的优化运行方式。算例表明该算法是有效的。     

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。     

基于供电成本最小的配电网重构

在电力市场环境下,针对多电源供电网络,各电源点购电价格不同时,重构方案不再依赖于传统的以网损最小为目标。为了考虑配电网系统的供电成本最小（效益最大）问题,提出了一种基于供电成本最小的配电网重构算法。结合考虑电源点购电价格差别的改进支路交换算法,使用近似网损代替精确网损,避免了使用复杂的启发式规则,能够迅速确定重构的网络拓扑,重构过程中无需进行潮流计算,降低了问题求解复杂度。算例结果表明所提算法简单实用,对寻找网络的经济运行结构具有参考意义。     

配电网重构的逐级开关状态互换法

配电网重构是一个多目标、多约束、离散的非线性组合优化问题.根据配电网的特点,结合开关交换原理和网络构建算法,提出了开关状态互换的概念,并对其实现优化的原理进行了详细分析,表明可以收敛到最优解.利用启发信息简化寻优途径,在求解过程中运用禁忌思想,避免不必要的重复计算,大大加快收敛速度.将配电网供电恢复和优化重构统一考虑,并考虑了电容器的投切,为运行人员提供满足系统电压、容量和拓扑约束的配电网运行结构和开关操作列表,构建了配电网的优化运行方式.算例表明该算法是有效的.     

配电网络重构的分步最优法

就多环配电网以降损为目的重构问题,提出了分步最优化的重构算法,算法以网损降估计方法为基础,分步优化,每步将一个开环点移至相邻支路,使网损降最大,最终达到重构后网损最少,重构算例表明,分布最优化重构算法算式简明,计算速度快,重构结果最优。     

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。     

含分布式光伏的主动配电网供电能力自适应优化研究

为实现电网供电能力最大化,提出含分布式光伏的主动配电网供电能力自适应优化方法。构建配电网供电能力相关指标评估模型,建立最大年消纳能力计算模型,同时构建供电能力评价模型,获取实时供电能力效果;依据配电网供电的相关参数,构建配电网线路规划模型并求解,得到最大供应能力,实现主动配电网供电能力自适应优化。实验结果表明：在场景1和场景2中,所提方法得到了不同的配电网开关设备配置方案,最大供电量稳定在63 MW和80 MW,能够提升至少25%的供电能力;经过线路规划后,变电站建设数量大幅度减少,最多为5个,使投资成本减少43%以上。     

基于随机森林算法的综合能源配电网电能质量评估方法与网架优化模型

文中针对综合能源配电网存在的电能质量问题考虑采用网架优化措施进行优化。对计及电压偏差、谐波电压、电压波动、三相不平衡度四个指标采用层次分析法建立综合能源配电网电能质量评估体系,其中基于模糊层次分析法确定评估体系各指标的主观权重,以综合能源配电网网架优化方案为控制变量,考虑到系统中多种能源形式的互补运行,以配电网电能质量评估指标最大化为目标函数,计及配电网网络拓扑约束,节点电压约束,网络辐射状约束等必要约束条件建立配电网网架重构优化模型。针对随机森林算法分析其运行原理,并基于随机森林算法对所建立的模型设计模型求解流程,进行仿真算法分析,说明所建立的模型能够改进配网电能质量,验证了模型的正确性和有效性。     

考虑多次转供的配电网最大供电能力评估方法

最大供电能力是配电网发展规划的重要参考数据,现有评估方法未考虑多次转供,评估结果偏于保守,不能适应配电网自动化发展趋势。鉴于此,提出一种考虑多次转供的配电网最大供电能力评估模型。首先基于路径描述方式,建立负荷的供电路径集。然后以路径的通断状态为变量,以系统负荷之和最大为目标函数,以配电网N-1安全校验准则为约束条件,建立了配电网最大供电能力评估模型。最后采用粒子群算法求解该问题,并设计了粒子N-1校验不通过时的罚函数。算例证明,该方法可以充分挖掘配电网的供电潜力,同时可以针对各类主变故障提出相应的失电负荷转供策略,破解了传统评估方法的局限性。     

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。     

计及网络重构的主动配电网供电能力概率评估

主动配电网的控制特性以及分布式电源接入造成的不确定性,使得现有供电能力评估方法不能对主动配电网进行有效评估.首先建立了主动配电网供电能力的评价指标体系,结合概率潮流与重复潮流法计算出主动配电网的分布函数,最后以供电能力期望为目标函数运用二进制粒子群算法进行重构优化,得到最有利于供电能力的运行方式.选取PG&E69节点配...     

基于差异可靠性约束的中压有源配电系统供电能力评估

针对传统供电能力评估方法中难以在负荷高峰期全网N-1准则的基础上满足用户差异化可靠性需求并同时计及DG与储能接入影响的问题,提出了一种新的中压有源配电系统供电能力评估方法.首先,构建了以最大供电能力为目标、不同用户的差异化可靠性需求为主要约束的含分布式光伏序列与蓄电池两级配电系统供电能力评估模型.其次,考虑分布式光伏与蓄电池的接入,建立了基于准序贯蒙特卡洛模拟的变电站与中压配电网一体化可靠性评估方法.再次,建立了基于遗传算法的供电能力评估模型的优化方法,并通过算例验证了本文方法的有效性和实用性.     

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。