含多端SOP柔性互联配电网供电恢复方法

智能软开关（soft open point, SOP）的应用使得多供区电网联合运行成为新趋势。针对含多端SOP柔性互联配电网的供电恢复问题,提出一种基于SOP和网络重构联合恢复供电的策略。在目标函数中考虑经济性与供电恢复效果,建立以总恢复负荷加权值最大、非失电供区负荷均衡指数最小和网络损耗最小为目标函数的供电恢复优化模型,并采用改进粒子群和二阶锥规划的混合优化算法求解网络重构方案与三端口智能软开关的功率转供供电恢复方案。以三端口智能软开关互联 3 个 IEEE33 节点网络为算例进行分析验证,结果表明,所提模型不仅能实现失电供区的最大恢复供电,还能保证非故障供区间的负荷均衡。     

考虑智能软开关的有源配电网恢复力评估与提升

配电网作为供电的最后环节,其供电恢复速度和恢复负荷的比例影响着整个电力系统的恢复力水平,因此提升系统遭受极端自然灾害下的配电网供电恢复能力显得尤为重要。智能软开关（soft open point,SOP）是一种全控型电力电子器件,具有连续调节功率和提供无功电压支撑等优点,将会在配电系统正常运行和供电恢复中得到广泛应用。以配电网恢复力评估与提升为目标,首先,考虑故障后通过可控分布式电源和SOP恢复负荷供电,建立有源配电网负荷恢复模型;其次,提出将负荷恢复模型嵌入到时序蒙特卡洛模拟过程中的恢复力评估流程;最后,在修改的IEEE-33节点系统测试了算法的正确性和有效性,得到了SOP和其他恢复措施相比的不同之处,并分析了其与可控分布式电源联合作用下对配电网恢复力的提升作用。     

基于智能软开关的柔性互联低压配电网优化控制

智能软开关(Soft Open Points,SOP)的普及使得多台区联合运行成为趋势。针对大规模户用光伏接入低压配电网带来的电压越限、网损和三相不平衡问题,提出一种基于SOP的柔性互联两阶段优化控制架构。日前阶段,考虑长时间尺度光伏及负荷功率,建立以台区Ⅰ、Ⅱ总网损最小、三相不平衡度最小为目标函数的三相四线柔性互联低压配电网优化模型,求取SOP三相功率出力,采用模型凸化的方式降低求解难度。日内阶段,针对光伏及负荷5分钟短时功率扰动带来的电压波动越限问题,基于日前SOP优化结果,利用SOP两侧换流器电压-无功下垂控制方法抑制电压越限问题。仿真结果表明,所提两阶段优化控制策略能够有效抑制高比例光伏并网带来的供电质量问题。此外,为了保障优化结果对比分析的客观性,选取与本文优化参数相近、光伏接入情况与网络模型相同的文献案例进行对比分析。分析结果表明,通过功率在空间上的转移,实现不同交流台区间的功率互济,解决了多个台区存在的电压质量和网损问题,并且控制变量数目更少,综合优化结果更好。     

考虑分布式电源电压支撑的新型配电网精准负荷双层供电恢复策略

针对有源配电网故障后借助含分布式电源（DG）微网的恢复控制问题,提出一种考虑微网电压支撑的配电网精准负荷双层供电恢复策略。首先,为充分量化故障时段内重构后孤岛运行风险,从电压稳定和功率平衡的角度定义重构后孤岛运行风险指标,最大程度的利用故障时段内微网DG资源建立重构模型;然后,针对供电恢复重构模型求解难度高的问题,使用灰狼优化算法（GWO）与二阶锥松弛技术分别求解双层重构模型,其中,为解决GWO算法以优质解引导种群进化导致效率受限制的问题,采用粒子群算法（PSO）思想来改善GWO算法的个体位置更新过程,通过融合每个灰狼个体的历史信息以构筑更高效的种群进化方法。最后,采用修正的IEEE 33节点系统,在2种不同类型故障下均能够提供供电恢复方案,验证方法的可行性。     

自适应配电网拓扑与开关配置的智能分布式保护方法

分段开关与联络开关是配电网的重要组成部分,对多类开关进行联合配置,可使其在故障隔离过程中最大程度提高配电网高效运行。为提升配电网中多类开关配置的自动化程度并考虑其状态成本,文章利用中断成本与多开关运维成本最小化方法建立多目标优化模型,实现开关最佳数量和分布的优化配置;通过考虑中断时间与中断负荷的逻辑关系、开关分布布局分别构建多开关状态中断成本模型、主馈线模型。通过考虑开关投资成本、约束条件以及可靠性要求,提出多开关优化配置的方法。通过IEEE RBTS Bus2系统分别计算手动开关和遥控开关的安装费用和年运维成本,通过设置最大中断时间约束,开关安装数量和中断时间大幅减少。所提方法可有效降低总成本,并在提升配网可靠性的同时提高投资收益。

     

计及分布式可再生能源发电的配电网应急供电恢复策略

配电网中本地可控发电资源能量有限,光伏和风电等可再生能源发电(variable renewable energy-distributed generation,VRE-DG)在天气条件良好时出力可观,可为大电网停电事故后配电网应急供电恢复提供有力支撑.然而,失去大电网支撑的电气孤岛抗扰动能力弱,而VRE-DG出力具有不...     

基于混合整数二阶锥规划的恢复供电策略

由于分布式电源和储能装置的接入,有源配电网经故障隔离后供电恢复优化问题的复杂性显著增高。针对有源配电网故障后的恢复控制问题,提出了利用联络线和孤岛划分恢复失电负荷的方案。建立多目标恢复控制的数学模型,详细描述模型中的潮流约束、分布式电源出力约束和安全稳定运行约束;利用二阶锥技术对潮流模型进行凸松弛,利用多权重法对多目标优化进行转化,将原问题转化为单目标的混合整数二阶锥模型;在决策前先建立孤岛划分方案,再将孤岛划分后的仍失电负荷作为目标函数,使恢复决策结果充分考虑联络线和孤岛划分。在改进IEEE33节点系统上对2种故障场景均给出了恢复供电方案。算例仿真结果表明,与仅考虑孤岛恢复方案相比,所提方案不仅对单点故障恢复问题能快速求解,且对于复杂多点故障恢复问题也能快速给出最优复电方案,并实现失电负荷最大化恢复供电,扩大有源配电网失电区域复电范围,从而提高有源配电网持续供电的可靠性和新能源电源的消纳水平。     

综合考虑多类型灵活性资源的主动配电网优化调度方法研究

随着可再生能源渗透率不断增大,主动配电网的波动性和不确定性问题愈加突出。多类型资源协调优化可以有效提升系统的灵活性,促进可再生能源消纳。针对高渗透率主动配电网的灵活性需求,文章提出了一种综合考虑多类型灵活性资源的主动配电网优化调度方法。该方法从节点灵活性和网络灵活性出发,结合节点灵活性资源的物理特性,对灵活性供给进行量化建模,从而得到系统综合灵活性供给的模型。通过对网络灵活性资源智能软开关的实现原理、控制模式和运行特性的分析,建立了联合储能的智能软开关的运行模型。在此基础上,提出了灵活性充裕率和传输充裕率两个灵活性评估指标,并将灵活性效益纳入优化目标,构建了计及经济性、节点灵活性和网络灵活性的多目标优化调度模型。最后,采用内嵌潮流计算的多目标粒子群算法对所提的模型进行求解,以改进的IEEE33节点系统为例验证了所提方法的有效性。     

基于智能开关的配电网电能质量监测及负荷控制技术

随着现代社会对电能质量的要求越来越高,传统的电力系统已经无法满足需求。智能开关技术作为一种新兴的解决方案,具有快速响应、可编程控制等优势,被广泛应用于配电网中。而在智能开关技术中,配电网电能质量检测及负荷控制技术应用占据了重要部分,通过对两种技术的有效应用,可保证配电网的正常运行,防止出现电能供应紧张的现象。基于此本文分别对智能开关的配电网电能质量检测以及负荷控制技术的应用进行分析研究,以期为相关人员提供参考。     

智能配电网自愈相关技术及其框架研究

就智能配电网运行问题提出了智能配电网的自愈,重点研究了智能配电网自愈控制的相关技术,包括:故障定位、智能开关控制、重构和DFACTS等技术,最后给出了一种新型的智能配电网自愈框架体系,为我国智能配电网自愈的进一步研究和发展提供了很好的借鉴。     

无功优化的梯度最优潮流方法在配电网中的应用

无功功率的最优补偿是提高电压水平、降低网损、保持配网运行在一个合理状态下的有效手段。提出以最优潮流方法作为无功优化分析的手段,在马鞍山电网的实际应用中取得了较好的应用效果。     

智能配电双环网供电模式中的故障分析与处理

在分析智能配电网常见供电模式进行的基础上,对配电双环网的特点进行探讨。以一个配电双环网供电模型为例,对其电网结构特点、运行模式等方面展开分析。针对该模型,研究双环网供电模式中的各种故障类型、故障区域,并得出相应类型故障的最佳处理方案。     

基于配网拓扑矩阵的供电可靠性评估

传统的配电网供电可靠性算法集中于对系统与负荷整体可靠性的评估，并没有深入研究网架结构对负荷点可靠性的影响。从负荷点主供电路径环节、上下游设备故障影响和负荷点与多电源点的联络情况3方面出发，提出了一种基于配电网拓扑矩阵的供电可靠性评估方法。该方法利用配电网拓扑矩阵，形成了可以量化分析这3个方面对供电可靠性影响的关联关系矩阵，可以快速计算“环节、联络、相互影响”3方面对停电时间的影响，进而准确判定配电网网架结构对供电可靠性产生较大影响的薄弱环节。分析结果可为配电网的可靠性规划提供理论支撑。     

基于新型混合粒子群算法的含分布式电源的配电网规划

针对粒子群算法易出现"惰性"粒子的问题,提出新型混合粒子群算法,即首先利用混沌理论初始化粒子群,使生成的初始解遍历整个搜索空间,再融入交叉、变异、混沌扰动操作帮助"惰性"粒子跳出局部最优,进而以有功网络损耗最小为目标函数,应用新型混合粒子群算法对IEEE33节点配电系统中分布式电源的位置和容量进行规划。结果表明,新型混合粒子群算法应用于含分布式电源的配电网规划中具有可行性。     

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。     

考虑风电接入的配电网双阶段优化重构策略

针对小型风电机组接入的配电网,构建了双阶段优化重构策略,在考虑风电随机性的同时基于时间尺度求得最优重构方案。第一阶段针对风电随机性,运用场景分析法划分场景并得到风机有功出力,然后采用TLBO算法寻找每个场景的最优拓扑结构;第二阶段基于时间尺度的重构方案确定,首先对某时间段的风速数据进行场景划分,根据场景转换得到准重构时刻,然后以综合费用最小为目标确定该时段内的最优重构方案,并在美国PGE69节点配网系统中接入两台风电机组进行仿真验证。结果表明,所提重构方案有效且实用,能实现含风电接入配网的优化运行。     

考虑电压稳定约束的电力系统无功规划

提出一种考虑电网静态电压稳定约束的无功规划模型,采用基于预测-校正的原对偶内点算法进行求解,使系统在配置最小无功补偿容量的条件下满足安全裕度要求,并在多个IEEE标准系统和国内某个大型电网上验证了所提规划方案的合理性。结果表明,该方法具有较好的计算速度和收敛性。     

基于多目标优化的配电网负荷转移路径研究

建立了配电网故障后负荷转移路径优化模型,提出了优化的目标函数和约束条件。应用带精英策略的快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）求解该多目标多约束优化问题,得到的最优解集能更好地反映优化问题的本质,并结合熵权法建立了综合最优解的提取方法。根据提出的算法,编制了应用于配电网负荷转移的程序,用IEEE33节点算例验证了该算法的可行性。     

农村配电网无功优化补偿方法研究

农村配电网无功补偿是保证电网安全、经济运行的重要手段,是降低电网损耗、提高电压质量的重要措施。基于此,提出了一种农村配电网无功补偿方法,该方法首先建立农电网无功优化规划数学模型,然后针对无功优化问题的特点,采用免疫遗传算法对数学模型进行求解。通过实际算例和结果分析,表明了所建立无功优化规划模型的合理性和免疫遗传算法的有效性。