计及分布式光伏配电网供电能力计算方法

分布式电源接入配电网后可以提高供电能力。提出了一种可以有效计及分布式光伏出力的配电网供电能力计算方法,通过将分布式光伏简化为一台特殊的变压器,降低了配电网供电能力分析的复杂性;采用蒙特卡洛仿真计算分布式光伏和传统变压器联网运行的可靠性指标;通过“N-1”校验,确定配电网的供电能力。算例表明：该方法可以明确计算分布式光伏对供电能力的提升作用。     

计及不确定性的配电网分布式光伏承载能力区间分析方法

分布式光伏大规模接入对配电网安全稳定运行产生较大影响，分布式光伏承载能力分析与评估可有效指导分布式光伏的合理规划与利用。为此，提出一种配电网分布式光伏承载能力区间分析方法，以计算不确定性下的配电网分布式光伏最大接入容量。首先，结合历史数据，采用非参数核密度估计方法量化分布式光伏出力不确定性，并基于牛顿法计算分布式光伏出力区间。其次，考虑系统安全运行约束和分布式光伏出力不确定性，构建配电网分布式光伏承载能力区间分析模型，并基于区间分析理论将其分解为乐观子模型和悲观子模型。然后，为了降低模型求解难度，通过等价变换将悲观子模型进行简化，并分别求解两个子模型以获得区间解。最后，在改进15节点配电系统和浙江丽水某实际配电网进行仿真分析，结果验证了所提方法的有效性和实用性。     

含分布式光伏的配电网功率协调优化

为解决分布式光伏接入对配电网带来的电压问题,研究了含分布式光伏的配电网功率协调优化策略。以配电网节点电压在规定范围之内光伏发电出力最大化为目标建立模型,利用灵敏度分析选取优先调节的光伏节点,采用粒子群优化算法选取合适的最优解。在保证电压质量的情况下提高光伏利用率。通过对嘉兴配电网的实例分析验证了控制方案的有效性。     

含分布式光伏的配电网模型预测控制优化方法

分布式光伏的高渗透率和不确定性对节点电压和潮流分布产生了较大影响,给配电网的安全运行带来了新的挑战,如何对含分布式光伏的配电网进行有效准确的优化控制是亟须解决的问题。为此,文中提出一种含分布式光伏的配电网模型预测控制优化方法,以减小节点电压偏差和网络损耗为目标,基于模型预测控制方法不断更新预测信息并构建优化模型,对分布式光伏和储能设备进行滚动优化控制。采用修改的IEEE 33节点系统作为算例进行验证,仿真结果表明配电网的节点电压偏差和网络损耗得到了有效降低,优化效果相较于日前优化方法更贴近实际结果。基于模型预测控制,所提方法有助于配电网在分布式光伏接入下安全运行,且能减小控制方案与实际情况的偏差。     

考虑配电网电能质量改善的分布式光伏优化调度方法

针对配电网中存在的电压越限、谐波畸变、三相不平衡等问题,从综合改善多电能质量问题的角度出发,研究了一种配电网分布式光伏优化调度模型及其求解方法。首先,分析了分布式光伏并网逆变器进行无功功率、谐波电流及不平衡功率补偿的控制方案;在此基础上,以可调度分布式光伏的三相功率及谐波电流输出为控制变量,基于配电网三相基波及谐波潮流方程,建立了最小化网络损耗、不平衡电压以及谐波电压的最优潮流模型;然后,提出了一种潮流计算与优化计算交替迭代的两阶段优化求解算法,对非凸非线性的最优潮流模型进行变量削减,并将其转换为凸二次约束二次规划模型从而实现高效求解;最后,通过一个162节点三相配电网进行算例分析,结果表明,根据最优潮流模型结果对分布式光伏进行调度后,配电网谐波畸变、三相不平衡以及电压越限问题得到了有效改善,且两阶段优化求解算法的计算效率也满足配电网调度时间要求,验证了所提分布式光伏优化调度方法在改善配电网电能质量方面的有效性。     

考虑配电网电能质量改善的分布式光伏优化调度方法

针对配电网中存在的电压越限、谐波畸变、三相不平衡等问题,从综合改善多电能质量问题的角度出发,研究了一种配电网分布式光伏优化调度模型及其求解方法。首先,分析了分布式光伏并网逆变器进行无功功率、谐波电流及不平衡功率补偿的控制方案;在此基础上,以可调度分布式光伏的三相功率及谐波电流输出为控制变量,基于配电网三相基波及谐波潮流方程,建立了最小化网络损耗、不平衡电压以及谐波电压的最优潮流模型;然后,提出了一种潮流计算与优化计算交替迭代的两阶段优化求解算法,对非凸非线性的最优潮流模型进行变量削减,并将其转换为凸二次约束二次规划模型从而实现高效求解;最后,通过一个162节点三相配电网进行算例分析,结果表明,根据最优潮流模型结果对分布式光伏进行调度后,配电网谐波畸变、三相不平衡以及电压越限问题得到了有效改善,且两阶段优化求解算法的计算效率也满足配电网调度时间要求,验证了所提分布式光伏优化调度方法在改善配电网电能质量方面的有效性。     

计及分布式电源的配电网无功优化

在配电网中完成对分布式电源优化配置后,某些节点电压依然不够理想,故对含DG的配电网进行无功优化是必要的。针对标准粒子群优化算法的不足,提出一种新的方法。首先采用网损灵敏度分析法确定补偿节点,然后结合二次电流矩和序优化理论对该算法的初始粒子进行改进,最后将收缩因子和模拟退火操作引入到粒子速度更新中以增强种群的多样性。通过该混合算法对含有DG的IEEE33节点配电系统进行仿真分析,其结果表明该混合算法具有更好的收敛性和更强的全局寻优能力。     

面向分布式光伏虚拟集群的有源配电网多级调控

受外界环境影响,分布式光伏出力具有间歇性、波动性和不确定性,其分散、高渗透接入给配电网调控带来了高维数、高复杂度等问题,故提出面向分布式光伏虚拟集群的有源配电网多级调控。首先,提出虚拟集群概念,并基于社团理论提出适应调控目标变化的虚拟集群动态划分方法。然后,针对含高渗透分布式光伏配电网的运行特点和调控需求,具体研究包含全局优化调度级、集群趋优控制级、本地消纳控制级的多级调控模型与实现方法。最后,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型并进行算例分析,验证了所提调控方法可适应有源配电网运行状态变化,提高调度控制的快速性和有效性。     

计及光伏的配电网多级无功联动协调优化

考虑到主动配电网具有多级管控的特点,建立了主动配电网综合无功多级优化模型。考虑到分布式光伏波动性对电网无功的冲击和本身具备的无功调节能力,建立计及光伏的配电网四级无功调节策略。一方面充分利用传统电容器无功补偿方式的补偿能力,一方面充分考虑光伏电站的无功和有功调节能力,建立综合考虑电网运行质量和DG运行情况的四级调压无功优化模型。基于改进的IEEE33节点算例进行了仿真,仿真结果表明：所提出的模型和策略充分利用了主动配电网内分散的调压资源,有效减少了电容器补偿装置动作次数,并改善了配电网电压水平。     

含分布式光伏的主动配电网电压分布式优化控制

针对高比例分布式光伏接入配电网所带来的电压越限问题,提出一种含分布式光伏的主动配电网电压分布式优化控制策略.根据配电网支路潮流模型和光伏逆变器控制模型,构建以节点电压偏差、光伏削减量和网损最小为目标的主动配电网电压优化控制模型;利用二阶锥松弛技术对所构建的模型进行凸化处理;针对集中式优化控制存在计算复杂度高和信息私密性...     

分布式光伏并网对配电网电压的影响

分布式发电以其经济、环保的优势在飞速发展,其中分布式光伏电源发展最为迅速。分布式光伏接入配电网,具有很大的随机性,对配电网系统的电能质量、短路电流、电网损耗、谐波等方面产生显著影响,重点分析对配电网电压的影响。通过理论分析分布式光伏接入点的位置、光伏接入容量以及馈线长度对配电网电压的影响,并通过仿真验证其成正比关系,最后提出解决对策,有利于深入研究分布式光伏接入对配电网的影响。     

考虑电压权重的配电网分布式电源优化配置

为更合理配置分布式电源(Distributed Generation,DG),提出考虑电压权重因子的配电网DG优化配置模型。该模型以电压总偏差和包括DG投资运行维护费、网损费、购电费的总费用为目标函数。通过在该模型的电压总偏差目标函数中引入电压权重因子来反映DG配置对各节点电压的影响和反映对用户电压质量需求的评判,从而使优化过程有利于较大电压偏差的节点或具有电压评分较高的节点的电压幅值更容易接近其期望值。基于拉丁超立方抽样得到DG和负荷的状态,采用NSGA-Ⅱ算法和基于信息熵赋权的灰靶决策算法得到最优方案。仿真算例表明文中所提方法的可行性和有效性。     

考虑过电压因素时分布式光伏电源的准入容量

大量分布式光伏接入配电网可能引起电网电压偏差越限。首先建立了不同分布规律下负荷引起的电压损失计算模型和光伏引起的电压抬升计算模型,在母线电压偏差可达标准上限的前提下,导出了线路不出现过电压时允许接入的最大光伏容量。针对10 kV典型线路,给出了光伏与负荷相同分布规律下的最大光伏渗透率和不引起过电压条件下的馈线首端电压裕度。结果表明,架空线路比电缆线路可接纳更大的光伏容量,利用光伏电源的调压作用可防止过电压,降低母线电压可允许接入更多光伏容量。     

考虑电流保护的配电网电动汽车与分布式能源配合优化运行策略

为保证配电网原有保护的正确动作和减小电动汽车无序入网与分布式能源的波动给配电网带来的影响,提出了一种考虑电流保护的电动汽车与分布式能源配合优化运行策略。为提高求解效率,电动汽车采用了集群控制策略。在不修改原有保护配置的前提下,依据配电网负荷均方差与车主费用搭建了基于融合节点的日前优化运行模型。基于电流保护显性、隐性指标与电压指标,对配电网电动汽车最优入网规模进行了评估。在最优入网规模下,基于电动汽车与分布式能源的配合得到了配电网的最优运行工况,并通过状态空间实时模型对其进行修正,以更符合实际情况。算例分析表明,所提策略在保障车主利益的前提下,能保证优化周期内所有时刻电流保护的正确动作,电压水平也维持在允许范围;同时,其能平抑负荷波动,降低负荷水平和减小网损。     

高渗透率下兼顾光伏出力和网损的配电网运行优化方法

针对高渗透率光伏接入的配电网电压越限和经济运行问题,提出了有功无功协调优化的方法。分析了电压约束条件下的光伏有功出力限值,研究了高渗透率光伏接入的配电网电压越限机理,提出了综合考虑光伏有功出力和网损差值的净出力指标,以最大净出力为目标函数,计及敏感节点电压约束,建立了光伏有功出力和网损的综合优化模型。算例分析验证了该方法的电压控制能力和优越经济性,且其经济性随光伏有功出力增大呈现“先增后减”变化特征;一般场景下优化模型运行于最大功率点的最小网损方式,极端场景下则调整少量光伏有功出力满足电压约束。     

计及分布式电源局部调压能力的10 kV配电网低电压治理方法

为了充分利用分布式电源局部调压能力治理10 kV配电网的低电压问题,提出了一种利用分布式电源改善电压的方法。根据配电网5种典型运行案例的节点电压,利用模糊聚类分析对配电网中节点进行二次分区,并利用改进的粒子群算法在分区内优化配置分布式电源和无功补偿设备。计及分布式电源和无功补偿设备的输出电流以及有载调压变压器变比的影响,推导出了计算节点电压变化量的公式以及基于电流的电压灵敏度分析矩阵,并提出了基于灵敏度分析矩阵的电压控制策略。以存在"低电压"问题10 kV配电网为例,对所提出的方法进行了分析和验证,结果表明了所提方法的可行性和有效性。     

主动配电网中考虑空间与时间相关性的分布式光伏并网规划

在考虑光伏出力空间与时间相关性的基础上,利用机会约束规划方法建立了主动配电网下计及光伏总费用、电网运行成本、主动管理费用的多目标分布式光伏并网规划模型。首先建立不同类型光伏出力的空间与时序概率模型,并引入随机变量。当光伏出力为空间概率模型时,利用等概率转换原则与Cholesky分解技术处理随机变量在空间上的相关性;当光伏出力为时序概率模型时,利用舍选抽样法处理随机变量在时间上的相关性并形成样本矩阵。最后在求解模型时采用一种随机模拟技术与基于粒子群算法的布谷鸟算法(CAPSO)相结合的混合智能算法进行求解。选取IEEE33系统进行算例分析,仿真结果表明,该模型提高了分布式电源并网渗透率,同时降低了主动配电网规划过程中的综合经济成本。     

A study of centralized voltage profile control of distribution network considering dynamics of distributed generator

In a future distribution network, it will be difficult to maintain system voltage because a large number of distributed generators are introduced into the system. The authors have previously proposed a voltage profile control method using power factor control of distributed generators. When all information on the system is available, an ideal stationary solution of control orders to distributed generators is given by an optimization calculation. However, it is difficult to apply optimization control in real time because a long calculation time is required for the optimization. Therefore, it is possible that a voltage change may occur before the power factor control has finished. Thus, in this paper, we develop a new control method which can save the excessive voltage changes by taking into consideration the controlled response time of distributed generators. The proposed method was tested in a 24‐node distribution network model. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 179(1): 29–39, 2012; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21231     

考虑机会约束的配电网光伏并网容量分布鲁棒优化方法

传统的经验性概率分布描述分布式光伏出力的不确定性难以准确获取概率分布参数.为此,提出一种基于Kullback-Leibler散度的分布鲁棒优化方法来评估配电网分布式光伏的最大并网容量.首先,通过Kullback-Leibler散度来量化实际概率分布与经验性概率分布之间距离,建立分布式光伏出力不确定性的模糊集.在考虑节点...     

含分布式光伏电站接入的配电网三级电压控制系统设计

为了对分布式光伏电站接入点电压进行有效控制,给出了一种含分布式光伏电站接入的配电网三级电压控制系统设计方法。通过对分布式光伏电站特点的分析,从系统结构、控制模式、数据通信、控制策略等方面对电压控制系统的设计方法进行了详述。工程算例结果表明,基于智能分区控制技术的光伏电站电压控制系统设计方法是有效和实用的。该系统对并网点电压、站内电压、功率因数进行多目标优化,可实现分布式光伏电站电压的综合协调智能控制,大大提升分布式光伏电站的并网友好性。