含高渗透率分布式光伏的配电网故障停电损失评估

随着分布式光伏渗透率的逐步提高,配网的负荷特性发生了重大改变,传统的配网故障停电损失评估方法不再适用。提出了一种含高渗透率分布式光伏的配电网停电损失评估方法,基于典型的配网拓扑,分析了含分布式光伏的配电网负荷特性,综合运用来自营、配、调等业务领域的多源数据,构建了基于配变台区的用电负荷模型光伏发电负荷模型,并对故障停电期间的发电损失及用电损失进行了评估。实际案例的分析结果验证了该算法的有效性。     

考虑灾害环境的电力系统事故预警

提出基于统计数据,适用于预测预警的电力设备故障率计算方法。该方法利用统计数据和专家经验建立模糊隶属函数,通过模糊分析可以得到电力设备在各种复杂的灾害环境影响下的相对故障率。通过该相对故障率与设定阈值的比较可预警电力设备的运行状态,为电力抢修工作提供预警信号。与此同时,可结合电力系统停电损失指标,利用最优切负荷方法,按国家相关规定对电网负荷损失和停电范围,停电负荷进行分级预警。     

基于分块技术的用户停电损失估算方法研究

介绍了停电损失的概念及影响因素．引入分块技术将配电网分块．并确定故障停电事件发生后各分块负荷点的类型;提出根据负荷点停电类型分别确认各分块区域的停电持续时间．结合综合用停电损失函数计算各分区的用户停电损失．最后汇总估算系统的用户停电损失．与传统的用户停电损失估算结果比较．证明了该方法的有效性。     

基于用户停电损失评估的有源配电网灾后供电恢复模型

当自然灾害等极端事件发生时,配电网可能受到严重破坏,引起大停电事故并造成重大经济损失。为了有效地减少由极端事件引发停电造成的经济损失,文中提出了基于用户停电损失评估的有源配电网灾后供电恢复模型,利用多种分布式电源和储能系统快速恢复重要负荷,提升配电网韧性。基于不同类别电力用户停电损失的间接评估方法,建立了最小化用户停电损失的目标函数,并针对孤岛融合提出了改进辐射状拓扑约束,实现孤岛数目的在线优化。结合多种配电网供电恢复约束,将包含不同类型分布式电源和储能系统的配电网多时间段故障恢复问题建模,并线性化为混合整数线性规划模型。最后,通过改进的IEEE 33节点配电系统算例和仿真验证了所提模型的有效性。     

基于停电损失估算的孤岛划分方法

孤岛运行是含分布式电源的配电网故障自愈控制策略中不可或缺的环节。基于不同用户停电损失函数、系统节点的故障率和负荷量等元素估算系统的停电损失费用,构建了以岛内功率平衡为约束,以运行时保有停电损失费用最大的孤岛为目标的划分策略,搜索得到最优的孤岛划分策略。该策略更加全面考虑系统的重要元素,使得故障后系统经济损失最小。最后,在IEEE-RBTS BUS6主馈线F4系统上进行分析,并与基于等值有效负荷之和最大为优化目标函数的孤岛划分方案进行对比,验证了基于停电损失估算模型搜索孤岛方法的有效性。     

含微网配电网的综合优化规划研究

协同规划分段开关、联络线和微网接入点能缩小配电网故障停电范围、实现负荷转供,减小停电损失。提出以线路段为单元的含微网配电网的停电损失计算方法,建立用户停电损失数学模型;以分段开关和联络线等值年投资维护费用与用户年停电损失之和最小为目标函数建立数学模型;应用协同进化遗传算法对分段开关、联络线位置以及微网接入点进行综合优化规划;分析了协同进化遗传算法在配电网综合规划应用中的主要流程和关键技术;结合IEEE33节点算例和工程实例进行仿真分析,对不同规划方案的优化结果进行各项经济指标的对比分析,验证了算法的有效性。     

一种快速启发式配电网故障恢复算法

提出一种基于网络拓扑分析快速有效的配电网故障恢复算法。该算法在满足系统电流、电压的约束条件下,充分考虑负荷的优先级别,使得在开关操作次数尽可能少的情况下,尽可能多的恢复对重要负荷的供电以及其他负荷的供电,尽可能减小全系统的停电损失。算例计算表明该算法是高效和可行的。     

配电网重要电力用户停电损失及应急策略

重要电力用户的停电损失占配电网总体停电损失的绝大部分。建立了重要电力用户的配电网负荷模型、系统模型和费用损失模型,对系统可靠性和经济性进行了分析。从设计用户调查表入手,建模确定生产过程复杂、损失巨大的大工业类用户及其它类用户的停电损失函数,从而建立负荷模型。采用故障模式后果分析法选取正确的配电系统可靠性指标对负荷点可靠...     

配电网设备故障停电风险实时评估

实现配电网设备故障停电风险的实时评估对供电可靠性的提高、停电损失的降低有积极意义。提出包含设备故障率和设备故障停电影响程度的配电网设备故障停电风险评估模型,设备故障率综合考虑了实时系统因素及环境因素,设备故障停电影响程度考虑了损失负荷、损失电量、停电用户小时数、停电用户级别加权户数4个指标。以某配电网为例实现对配电网设备故障停电风险的实时评估,结果达到了实时评估的要求,证明了所提方法的准确性。     

基于设备健康与网架拓扑的配电网运行可靠性分析

为了应对当前配电网设备复杂多样化、可靠性分析困难的问题,提出了一种考虑实时停电率与网架拓扑的配电网运行可靠性分析方法.通过对配电网CIM网架拓扑信息进行解析,结合配电网设备实时故障率信息,进而计算负荷点乃至系统级的实时停电率与停电时间指标,并得到配电网系统的实时等值年停电时户数与平均停电持续时间等指标.该方法能从实时指标中反映系统当前设备健康、网架拓扑与运行状态等因素下对系统可靠运行造成的影响,对配电网运行管理与决策具有积极参考意义.基于广州某区配电网实际数据进行测试与分析,结果表明该方法能反映多源因素影响下配电网的运行可靠性水平与用户停电风险.     

基于深度强化学习的配电网负荷转供控制方法

随着城市规模的快速扩张以及电能替代的不断推进,配电网节点数大量增加,结构愈加复杂,发生故障后拓扑变化不确定性较大,传统负荷转供方法难以在短时间内给出高质量的解决方案。为此,提出基于深度强化学习的配电网负荷转供控制方法。将负荷转供过程视为一个马尔可夫决策过程,与配电网实时电气、拓扑数据进行交互,对联络开关与分段开关进行控制。为了提高算法的精度与泛化能力,针对算法动作策略加入了预模拟机制,调整了动作与学习的比例并采用自适应优化算法进行求解。算例分析表明,所提方法能够应对不同故障下配电网的拓扑变化,即时给出负荷恢复量、电网损耗、开关动作次数多方面最优的转供控制方案,这对于减小故障后的停电损失与提高用户满意度有着重要意义。     

直流配电网断路器优化配置方法

直流断路器的优化配置对提高直流配电网可靠性、降低用户停电损失具有重要意义。基于最小割集法提出了直流负荷点区域划分方法,建立了计及电力电子设备功能故障的停电损失费用计算模型。以开关设备投资运行费用和停电损失费用之和最低为优化目标,配置断路器数目为阶段数,配置断路器位置组合为状态,针对直流断路器造价随技术发展下降空间较大的特点,提出了一种考虑价格变化的直流断路器配置动态规划算法。以手拉手型直流配电网为例进行了计算分析,结果表明该方法能够对直流断路器价格进行区间划分,并得到各区间所对应的最优配置方案。     

基于相对值法和Hurst指数的电网停电事故自相关性分析

为从宏观和全局角度揭示中国电网停电事故的内在动力学机理,分析了中国电网停电事故的相关性。首先,基于相对值法并结合R/S方法对中国电网1981—2014年停电事故损失负荷序列进行了相关性分析,指出了中国电网的停电事故损失负荷序列具有强的长程相关性,对其相关性方向进行了判定,并依据Hurst指数大小对其相关性程度进行了有效量度。然后,随着时间的推移,分析了中国电网停电事故损失负荷相关性的变化情况,揭示了中国电网停电事故损失负荷正相关性会越来越强、相关性程度会越来越高的规律。最后,在宏观层面上,预测出中国电网未来几年的大停电事故的损失负荷绝对值有继续增大的趋势,而损失负荷相对值有继续减小的趋势。     

基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估

配电网风险评估中使用的故障率为设备年平均故障率,无法反映所分析配电网设备的实时健康状况及同类设备的差异化。为了解决上述问题,提出了一种基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估方法。建立了配电变压器、开关柜、电力电缆、架空线路的健康指数H与设备实时故障率?的量化关系,得到了典型比例系数和曲率系数;计算获得了负荷点故障率和负荷点故障时间,通过综合计算来量化评价了配电网的整体风险。采用IEEE-RBTS BUS6算例对所提方法进行了验证。研究结果表明:该方法以设备健康指数H来综合反映设备状态监测结果,以健康指数H与设备实时故障率?的量化关系、结合配电网网架拓扑的最小路法计算、考虑不同负荷点的停电损失函数来计算各个负荷点损失的配电网风险;可依据在线监测及带电检测结果获得配电网主设备实时故障率,并克服传统方法没有计及配电网设备损坏造成的网架结构薄弱所引发的配电网风险,弥补传统状态评价定性分析的不足。算例结果表明了所提方法可以获得各负荷点的故障率、故障时间、负荷风险,证明了所提出的基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估方法的有效性。     

基于动态规划法的配电网联络线优化规划研究

为了有效提高配电网的供电可靠性,以单电源树状配电网为对象研究自成环网的联络线规划。基于节点与节点联通矩阵分析联络线连接位置对故障下游负荷转移的影响,提出了故障区间相对于联络环从属关系的分区停电损失计算方法。以停电损失和建设费用加权和最小为目标函数,以适应不同运行方式的保护整定值为约束,建立联络线规划数学模型。将联络线的优化规划看成一个多阶段决策问题,以联络线的条数作为阶段数,联络线的联结位置为状态,应用动态规划法求解树状配电网联络线优化规划问题。以IEEE33节点算例和现场工程实例进行仿真分析,对联络线的建设费用和停电损失费等经济指标进行了分析比较,验证了算法的有效性。     

电网检修计划经济性优化方法及应用

传统的电网检修计划较多关注停电对电网安全运行的影响,基本不考虑经济性,因而导致较多的售电量及电费损失.为改善这一状况,提出一种电网检修计划经济性优化方法.该方法包括基于断开点的拓扑分析,用以识别对用户停电的设备;基于神经网络的电力电量预测算法,预测停电造成的短期损失负荷及电量;约束条件及检修承载力建模方法;基于约束条件及承载力的检修计划经济优化智能编排方法,最终使得损失电力电量最小.该方法在国网重庆北碚供电分公司投入应用,有效减少了电量电费损失,证明了其有效性.     

GPU并行的电力系统连锁故障快速仿真算法

针对各类极端灾害频发、电力系统发生大停电的风险问题,该文研究了电力系统连锁故障的演变路径,对降低停电损失、提高灾后恢复能力具有重要意义。基于仿真模拟,以极端灾害导致的故障元件作为初始故障集,利用GPU并行静态安全分析,获取初始故障发生后系统的下层风险元件;利用GPU并行潮流计算模块对严重故障集进行交流潮流分析,计算线路故障的负载率、耦合指标、潮流波动指标和电压越限情况等关联性指标,判断出最严重的故障情况作为下级故障元件,当电压指标越限时采用最优潮流并行模块计算最小切负荷;根据故障链结束判据终止计算,得到初始故障集下的连锁故障演变路径。通过39节点系统算例进行分析和验证,说明了算法的有效性和加速效果。     

基于馈线负荷骤降度的配电网故障研判方法

针对自动化水平低的配电线路故障停电后难以准确快速定位故障区段和停电范围的问题,提出了一种基于馈线负荷骤降度的配电网故障研判方法。该方法在馈线首端有功功率的骤降度大于一定阈值时启动,然后利用计量自动化系统中配变的历史负荷数据预测故障前馈线上各配变的有功功率,并计算馈线上各开关的负荷占比。通过比较馈线负荷骤降度与各开关负荷占比值,判断故障跳闸开关及停电范围。工程实例的分析结果表明,该方法能够准确定位故障跳闸开关,实时性好,为配电网提供了一种不依赖配电网自动化系统的新的故障研判手段。     

配电网故障定位、隔离和供电恢复系统工程实践

章描述了配网自动化系统中一种基于主站端软件集中进行故障处理的设计方案，通过现场的FTU将检测的故障信息上传给主站，主站通过接收到的故障指示信息和配电网的实时拓扑信息，在配网模型的基础上按照故障识别算法确定故障区域，下达操作指令给相关的FTU跳闸以隔离故障。然后，主站通过供电恢复决策计算，确定恢复方案，对非故障停电区域恢复供电，完成负荷转供。     

配电网故障定位、隔离和供电恢复系统工程实践

配电网自动化系统中一种基于主站端软件集中进行故障处理的设计方案 ,是通过现场的功能试验装置FTU将检测的故障信息上传给主站 ,主站通过接收到的故障指示信息和配电网的实时拓扑信息 ,在配网模型的基础上按照故障识别算法确定故障区域 ,下达操作指令给相关的FTU跳闸以隔离故障。然后 ,主站通过供电恢复决策计算 ,确定恢复方案 ,对非故障停电区域恢复供电 ,完成负荷转供。