计及故障重构的含分布式电源配电网可靠性评估

含分布式电源配电网具有灵活的故障重构能力,使传统的可靠性评估解析算法难以适用.为此,文中计及了负荷功率及风力发电和光伏发电出力的随机性,推导了负荷获得分布式能源供电的概率计算公式.在此基础上,提出了计及故障重构的含分布式电源配电网的可靠性评估快速算法.利用该算法,对不同故障重构策略下美国PG&E 69节点配电网的供电可靠性进行了计算分析.结果证明了文中理论分析的正确性,验证了所述方法能全面、定量地评估含分布式电源配电网的供电可靠性,表明其可为配电网故障快速恢复策略的制定和评价提供理论依据.     

基于SVM 的有源配电网故障定位及判别分析

分布式电源的应用使得有源配电网普及,但有源配电网故障特征具有明显特点,传统故障判别定位方法不再适用,因此如何准确快速判别并定位有源配电网故障,尽量降低故障损失,成为研究热点问题.对此,提出以有源配电网故障电压为特征量,基于支持向量机(SupportVectorMachine,SVM) 进行故障判别及定位的方法.基于距离可分性判据,选取最优故障特征.基于实时故障特征数据与历史故障特征数据的SVM 相关性,分类判别配电网运行状态、故障类型并定位故障.     

计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。     

基于网络化简的计及开关故障配电网可靠性评估

提出一种基于区域网络（区域元件）的等效网络,并将其用于配电系统可靠性评估。该方法 以各类开关为边界,根据区域边界开关手动或自动性质的不同,定义了2种区域元件,并组成相应 的用于系统可靠性指标评估的2类等效网络;提出了对等效网络进行化简的有效命题;通过将开关 故障的影响计入区域元件中,避免对开关故障单独考虑,在以区域负荷为评估对象以及区域元件为 分析单元的基础上,对等效网络采用分级评估的策略,从而减少了遍历及分析单元的数目,也避免 了同类负荷点的重复遍历。算例表明,与现有方法相比,文中算法具有更高的计算效率。     

计及信息畸变的低压有源配电网故障定位方法

故障监测信息畸变是影响低压有源配电网故障定位准确性的重要因素,在分析故障监测信息及其畸变类型的基础上,基于信息畸变因子建立了畸变信息模型,设计了计及信息畸变的故障定位模型,提出了计及故障监测信息畸变的低压有源配电网故障定位方法.针对低压配电网多分支的结构特点,在建立分支结构故障等效模型的基础上,提出了故障定位的分层求解...     

基于支持向量机的配电网重构

配电网重构可以表述为模式识别问题。通过建立配电网的结构模式，并利用基于结构风险最小化原理的支持向量机，提出了一种配电网重构模式识别模型的构造方法。该方法利用支持向量机在解决有限样本、非线性及高维识别中的优势，提高了模型的泛化能力，同时结合配电网的特点利用同胚图建立了配电网的结构模式，解决了建模过程中输出空间难以确定和表达的问题，使模型能够适用于有一定规模的配电网络。算例表明所提出的方法可以在有限样本下取得较好的预测效果。     

基于图论的故障影响遍历的配电网可靠性评估方法

提出了一种采用图论的故障影响遍历的配电网可靠性评估方法。算法根据故障枚举的思想,通过搜索故障影响的开关状态,将配电网的可靠性评估问题转化为一个图论中的连通性问题,并利用遍历技术将结果保存到故障影响矩阵中,由故障影响矩阵计算得到最终的可靠性评估结果。应用该算法对IEEERBTS—BUS2系统进行可靠性评估,验证了该算法的正确性和有效性。该算法能有效地考虑配电系统的各种网络拓扑结构,是一种较为实用的可靠性评估算法。     

基于支持向量机的配电网重构

配电网重构可以表述为模式识别问题。通过建立配电网的结构模式,并利用基于结构风险最小化原理的支持向量机,提出了一种配电网重构模式识别模型的构造方法。该方法利用支持向量机在解决有限样本、非线性及高维识别中的优势,提高了模型的泛化能力,同时结合配电网的特点利用同胚图建立了配电网的结构模式,解决了建模过程中输出空间难以确定和表达的问题,使模型能够适用于有一定规模的配电网络。算例表明所提出的方法可以在有限样本下取得较好的预测效果。     

多重故障对中压配电网可靠性评估的影响

明确指出常用的串联系统平均故障率计算公式可求得所有单重和多重故障对应的故障率之和。针对放射式和"闭环设计、开环运行"中压配电网,将影响负荷点年平均停电持续时间的多重故障分为串联系统多重故障和并联系统多重故障。对于串联系统多重故障,推导了考虑所有多重故障影响的系统年平均停电持续时间精确计算公式,而常用计算公式只含其一阶项,明确指出其k阶项并不对应于k重故障。另外,分析了并联系统多重故障对负荷点年平均停电持续时间的影响并推导了相关计算公式。采用典型配电网和可靠性参数的计算分析表明,一般情况下,串联系统年平均停电持续时间常规计算造成的误差以及并联系统多重故障对负荷点年平均停电持续时间的影响都较小。     

计及分布式发电影响的配电网可靠性评估

分布式发电(DG)技术在电力系统中发挥着越来越重要的作用。在配电网中接入DG通常能改善负荷点和系统的可靠性指标,但是DG的接入对配电网的结构和运行产生了很大的影响,而且DG有许多与传统发电厂和配电变电站不同的自身特点。因此,在配电网可靠性评估中,不能将DG当作传统发电厂和配电变电站进行处理。本文提出了一种计及DG影响的配电网可靠性评估方法,并应用该评估方法对一接入DG的配电线路进行计算,验证了该方法的有效性。     

计及拓扑变换的主动配电网故障风险智能预警

当突发自然灾害后,主动配电网可利用联络支路转供和灵活供电的分布式电源(DG)恢复重要负荷的供电,从而有效降低故障风险。文中提出了一种基于数据驱动的多维度主动配电网故障风险等级智能预警方法。首先,采用基于卡方检验和Pearson相关系数特征选择方法从多个维度进行故障关联强弱性分析,筛选得到最优故障特征集;然后,建立考虑DG并网的配电网故障重构优化模型,计及配电线路重要程度,为配电网故障风险等级划分提供了重要依据;在此基础上,建立基于极限梯度提升(XGBoost)算法的配电网线路故障风险等级预警模型;最后,以IEEE RBTS Bus6配电网系统进行算例分析。文中所提方法的预测准确率比反向传播(BP)神经网络算法高3.17%,泛化能力更强,可为配电网故障风险防控提供重要依据,从而有效降低故障损失。     

配电网信息物理系统可靠性评估关键技术探讨

信息物理高度融合是未来智能配电网的发展趋势,主要针对配电网信息物理系统(CPS)可靠性评估关键技术进行综述与展望。从配电网信息空间、物理空间的风险来源挖掘入手,进一步对信息物理相依存下的影响因素进行总结和分析;在此基础上,归纳总结了配电网物理系统、信息系统各自典型的可靠性指标分类方式与具体数学表达以及两者耦合下的可靠性指标构建技术,进而总结了配电网CPS可靠性评估算法与方法的研究进展;从配电网CPS异构数据处理、信息物理关联的建模与仿真、配电网CPS可靠性评估指标与方法、配电网CPS广义攻击与防御机制4个方面进行了展望。     

兼顾供电可靠性和经济性的多目标网络重构

提出了基于隐含并行寻优思想的兼顾供电可靠性提高和网损降低的配电系统多目标网络重构算法。该算法采用了大规模配电系统三相潮流计算和可靠性评估方法,实现了配电系统可靠性与经济性水平的综合最优化。该算法具有不依赖于网络开关的初始状态,也不受初始联络开关的操作次序的影响,可以高效地求解系统的有效解,实现多目标综合优化的特点。算例结果表明,该算法是灵活和高效的。     

考虑故障处理全过程的配电网信息物理系统可靠性评估

提出一种考虑故障处理全过程的配电网信息物理系统可靠性评估方法。建立表征信息系统支撑作用的网络连通性模型和信息传输时延模型,在此基础上研究故障定位、隔离和供电恢复各阶段的可靠性模型,并进行故障后果分析。利用事件树分析故障处理的时序过程,定量描述信息系统失效对物理系统故障处理结果的影响。利用序贯蒙特卡洛方法模拟信息物理系统的时序状态序列和故障处理的动态过程,并计算系统可靠性指标。最后,针对影响信息系统功能的2个主要因素:信息元件自检率和信息传输时延,进行灵敏度分析。算例结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

计及电动汽车充电模式的主动配电网多目标优化重构

电动汽车的入网会影响到电网的经济性和安全性,而配电网重构是电网优化运行的有效措施。根据主动配电网(ADN)的特点,提出了含分布式电源(DG)和电动汽车充电的优化重构模型。通过有功网损灵敏度确定DG的安装位置和容量,构造出DG出力和EV充电的多时段概率模型。建立有功网损、电压偏移指标(VSI)和开关操作次数的多目标优化数学模型以确定系统的最佳重构方案,并在IEEE33节点标准配电系统中,采用引入小生境技术的改进多目标粒子群算法(IMPSO)进行计算,提高了算法的全局寻优能力。考虑了电动汽车无序充电和智能充电两种模式,对比不同场景下得出的结果,验证了该方法的实用性和有效性。     

离散学习优化算法在含分布式电源的配网重构中的应用

灵活的网架重构作为主动配电网的重要特征,利于高效消纳分布式能源。传统的数学规划方法难以求解非凸的含分布式电源的配电网重构问题。为此,提出了一种离散学习优化算法(DLOA),并将其应用于有源配电网重构问题。所提方法主要包括三个模块:学习优化算法、离散策略以及拓扑结构分析技术。其中,学习优化算法作为程序优化的核心,离散策略用于确定配电网线路的开闭状态,拓扑结构分析技术则用于分析配电网的网架结构。通过33节点测试系统验证离散学习优化算法的有效性,算例分析表明,所提方法能够有效求解高度非凸的含分布式电源的配电网重构问题。     

考虑输电网与柔性互联配电网交互影响的可靠性评估方法

对输电网与柔性互联配电网组成的输配电网络整体采用故障枚举法进行可靠性评估时,除去分析输电网与配电网内部故障对各自供电可靠性的影响之外,还需考虑故障场景下输电网与配电网间的交互影响。本文在现有输电网与配电网各自独立的可靠性评估算法基础上,针对输配电网络组成的整体研究其可靠性评估方法。本文方法可计及故障条件下输电网与配电网运行状态间的相互关联,将输电网故障后的节点负荷减载细化为配电网优化后的负荷切除方案,提升输电网可靠性评估结果精度的同时,将应对输电网故障导致的配电网负荷损失纳入配电网可靠性评估。此外,在输电网可靠性评估中计及了配电网内部故障导致的输电网节点供电负荷损失及其对输电网运行可靠性造成的影响。针对输配电网络整体,基于故障枚举采用解析法计算得到输配电网络可靠性指标,算例分析结果验证了所建立可靠性评估模型的有效性。     

面向弹性提升的主动配电网重构与元件修复协同方法

极端事件会导致主动配电网出现多处故障且故障元件修复时间长,传统的故障恢复方法会使得系统的弹性低。针对主动配电网的故障恢复阶段,提出了一种面向弹性提升的重构与故障元件修复协同方法。首先,结合计及负荷重要程度的主动配电网弹性指标,分析出故障恢复阶段弹性提升的主要措施;在此基础上,提出重构与故障元件修复协同策略框架,给出交替协同中线路状态变量和节点负荷供电状态变量的更新与关联。其次,建立全过程故障元件修复和重构的目标函数。针对主动配电网含多分布式电源特点带来的故障元件上下游关系难以判别问题,提出基于消线解故障环法和圈源等效法的判别方法。最后,算例结果表明,所提方法能有效地提升主动配电网的弹性。     

基于改进生物地理学算法计及可靠性的配电网重构

配电网重构是一个多目标、多约束条件的非线性优化问题。在重构过程中,文章综合考虑了系统的经济性和可靠性因素。建立了Pareto多目标重构模型,并运用一种改进的生物地理学优化算法来处理配电网重构问题,避免了加权多目标优化算法解决此类问题而过分依赖个人主观经验的情况。另外,Pareto多目标数学模型的引入使算法更具有实际的工程意义。通过IEEE33节点系统的仿真结果验证了算法的可行性。     

计及可靠性含M-V-U的配电网动态重构

大量新能源及新型负荷的接入,传统基于时间断面的配电网静态重构将难以适用于新型配电网络。提出了含电动汽车充电设施微电网(M-V-U)的新型配电网可靠性最优化方法。首先,建立了含电动汽车充电设施的微电网结构模型,并对其运营策略进行分析。选取了系统平均停电频率指标、系统供电不足率指标和系统有功网损指标,并建立各指标的满意度评价函数,使各指标量纲统一。在此基础上,建立了含M-V-U的配电网可靠性最优化模型,并在四种典型场景下对模型进行优化,仿真结果验证了文章所提方法及模型的有效性及正确性。