含多种分布式电源的直流配电网多模式调压策略

直流配电网凭借适于分布式电源接入等优势成为未来配电网的发展方向,其稳定运行控制策略是亟待解决的问题之一。该文以包含风电、光伏和储能系统的直流配电网为研究对象,提出了一种基于下垂控制的多模式调压策略。根据电压偏离额定值程度和各端调压能力,该策略将直流配电网的电压调节分为主调压模式、后备调压模式和紧急调压模式,实现了多种工况下直流电压的分散自律控制。主调压模式和后备调压模式分别为联网换流器和储能系统按下垂特性调节直流电压,紧急调压模式则包括新能源降功率运行和负荷减载。此外,对蓄电池荷电状态达限值及直流电压偏差问题进行了研究,并提出了相应的解决方法。最后,利用Matlab/Simulink搭建了包含风电、光伏和蓄电池的六端环状直流配电网仿真平台,验证了所提调压策略的有效性。     

含分布式电源的主动配电网双层规划模型

基于分解协调原理建立分布式电源双层规划模型,研究分布式电源在主动配电网中的合理规划问题。上层规划以节点网损灵敏度为原则,从系统网络损耗的角度确定分布式电源的安装位置与容量;下层规划根据分布式电源的投资效益、电压偏差指标建立多目标优化规划数学模型用于确定分布式电源的最佳出力。提出一种改进的多目标粒子群算法进行模型求解,通过对IEEE-33节点配电系统进行仿真计算验证所建模型和算法的可行性和有效性。     

含分布式电源的配电网分区和主导节点选取方法研究

为了应对分布式电源及柔性负荷大规模接入给配电网电压控制带来的困难,提出一种基于改进的粒子群优化算法的配电网分区方法,通过分区使分布式电源主动参与到配电网的控制过程中。引入评价分区结果优劣的四个指标,综合考虑分区内无功/有功储备、区域内强耦合和区域间弱耦合,并结合无功/有功可控性和电压可观性,构建主导节点选取公式。该方法将分区转化为优化求解问题,使得分区结果能根据分布式电源运行参数和配电网结构的变化进行灵活调整。通过仿真证明了该分区科学合理,在该方法基础上的分布式电压控制能有效缓解柔性负荷大规模接入所带来的节点电压越限等问题,具有实际应用价值。     

基于改进秃鹰搜索算法的含分布式电源配电网分区故障定位

为解决含分布式电源多分支配电网故障定位中存在快速性和准确性难以兼顾的问题,提出了一种基于改进秃鹰搜索算法的分区故障定位模型。首先利用Sinusoidal映射的均匀分布特性生成初始化种群,通过交叉算子、非均匀变异算子和翻筋斗觅食策略来改进秃鹰的位置更新方式,提高算法的开采和勘探能力。其次构建考虑分布式电源的开关函数和目标函数,在此基础上借鉴“黑盒方法”建立含分布式电源配电网等效分区模型,并加入定位矫正机制保障定位的准确率。最后在含分布式电源多分支配电网中进行仿真验证。与传统的秃鹰搜索算法分区定位模型相比,求解速度平均提高了30.5%,准确率平均提高了1.72%。且在不同故障位置和不同畸变点数情况下,改进秃鹰搜索算法分区定位模型均能够快速准确地定位出故障所在区段。     

含分布式电源的配电网脆弱性分析

分布式电源的接入会对配电网的脆弱性产生一定的影响。首先,提出了一种基于电网运行状态和拓扑结构的配电网脆弱性线路辨识方法,一方面以潮流计算结果为基础定义电压稳定指标;另一方面将复杂网络理论运用到配电网中,以线路承载负荷为权重定义电网结构重要度指标。在此基础上,考虑分布式电源的接入位置和接入容量,得出分布式电源对配电网脆弱性的影响。最后以IEEE33节点配电模型进行仿真分析,证明该方法的合理性与有效性,为配电网的改造以及分布式电源的规划提供理论依据。     

基于局部测量的含分布式光伏县域配电网分区电压控制

分布式光伏接入县域配电网,使潮流更加复杂,给电压控制带来很大挑战。文章提出一种基于县域配电网局部量测信息的动态分区和电压控制方法。依据网络结构按负荷“就近供电”进行初始分区,再依据分区调压的无功储备需求对初始分区作局部调整,利用分区凝聚算法形成最终动态分区方案;基于光伏本地调压能力的不足,提出一种考虑分区的电压分布式控制策略。通过IEEE 69系统仿真实验,验证了文章分区方法与电压分区协调控制策略的有效性。     

含小水电配电网的调压措施研究*

随着社会经济和科技的快速发展,人们对电能的需求越来越大,其中作为最重要的一种绿色能源——小水电得到了蓬勃的发展。但小水电具有的季节性特点,使得丰水期和枯水期的输电线路节点电压不满足电能质量的要求,因此引入18节点链式配电网模型,通过PSASP软件分析小水电发电机组在丰水期和枯水期下对线路电压的影响,仿真结果验证了不同调压措施的有效性。     

含短期预测的光伏配电网智能调压策略

分布式光伏发电在配电网中渗透率不断提高,使馈线中的传输功率减少,导致节点过电压情况严重,网损较大。本文提出一种含光伏输出功率短期预测的光伏配电网智能调压策略。首先,对光伏发电数据进行异常点检测后进行相似日聚类,应用深度神经网络(DNN)进行光伏输出功率预测;其次在大规模光伏发电中,依据改进的电气距离,选择可控光伏的安装并网点;最后,应用新型NSGA-III调控可控光伏设备的有功出力和无功出力,以达到调节配电网节点电压、降低网损的目标。在安徽省某县域配电网系统进行试验分析,证明了所提出的调压策略可以精细化解决电压越限问题,并且降低了总网损。     

含分布式电源配电网重构的研究

为全面反映含分布式电源的配电网重构问题,建立负荷均衡度、系统网损及电压质量协调最优的含分布式电源配电网重构优化模型,在此基础上,利用模糊理论,将含DG配电网多目标重构问题转换成单目标优化问题。鉴于传统蝙蝠群体易聚集于局部极值,导致早熟,将混沌优化以及自适应调整策略融入到蝙蝠优化算法,提出了一种改进型多目标蝙蝠优化算法,并提出利用其对含分布式电源配电网重构模型进行求解,选取IEEE-33节点配电系统进行仿真,通过算例验证所提算法的良好实用性和适应性,并且验证所提模型的实际意义。     

含分布式发电系统的配电网无功优化研究

引入有功网损、电容器以及分布式发电的费用,并充分考虑了电压质量和无功补偿容量作为罚函数的综合目标函数,采用PSO算法时运用改变更新方式,并在后期引进变异因子,建立了含分布式发电系统的配电网无功优化模型。通过算例表明,验证了模型和算法是可行的,具有较强的收敛性,对分布式发电并入配电网的运行具有一定的参考价值。     

直流配电网的综合调压控制策略

对直流配电网的电压控制策略进行了分析和研究,提出了一种以直流电压偏移最小为目标的新型综合调压控制策略。一次调压采用直流电压下垂控制,实时快速的响应系统内的功率波动,二次调压通过潮流优化算法周期性的计算并更新总直流电压偏移最小时参与二次调压的下垂控制器的电压参考值和功率参考值,消除和减少一次调压引起的电压偏差,防止直流配电网发生较大功率波动时过电压的发生。最后,在Matlab/Simulink上搭建了环状四端直流配电网仿真模型,对所提控制策略进行了仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。     

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。     

含分布式光伏发电的中压配电网电压控制策略

随着分布式光伏发电并网规模的不断扩大,由光伏发电功率与负荷之间不平衡引发的逆向潮流导致的电压越限问题日益受到关注。在光伏接入点的电压分析及无功/有功调压分析的基础上,提出了无功/有功协调控制策略,通过光伏逆变器的无功输出补偿及光伏发电量优化管理,实现配电网节点电压的控制。仿真分析结果表明,该策略能在兼顾光伏利用效率和经济性的同时,较好地解决含分布式光伏发电的配电网的电压越限问题。     

中低压配电网电压优化调整

以提高电压合格率和降低网络有功损耗为目标,通过调整变压器分接头和补偿电容器组,提出一种引对中低压配电网特点的电压优化调整方法。构造隶属度函数对全网电压世行模糊评价,减小数据的不确定性对优化结果的影响;评价结果计入目标函数,将电压约束条件转化为优化目标,即将“必须满足电压约束”转变为“尽量提高节点电压质量”,采用最大和最小2种负荷方式计及较长时间段内负荷的变化。根据灵敏度信息确定电容器补偿位置,通过禁忌搜索求解组合优化问题。实际配电网优化计算结果表明,该方法能以每年几次的调节频率,在负荷的全年变化范围内有效提高电压合格率并降低网络损耗。     

基于配电网馈线首端电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略

分析了分布式光伏电站无功出力与并网点电压之间的关系,研究了光伏电站无功功率吸收量对配电网线路损耗的影响。在传统下垂控制策略的基础上,提出了一种基于馈线首端母线电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略,并介绍了控制系统的架构与软件控制逻辑。在所提改进控制策略下,线路电压水平略高于传统下垂控制策略下的线路电压水平,但线损率指标则更接近线损最优控制策略下的线损率。以IEEE 33节点配电网系统为算例,在OpenDSS上进行时序仿真,并与传统下垂控制策略和线损最优控制策略进行对比,仿真结果表明,所提改进控制策略可以牺牲较少的降压效果来换取更多的降损收益,验证了所提控制策略的正确性和实用性。     

Coordinated control for voltage regulation of distribution network voltage regulation by distributed energy storage systems

With more and more distributed photovoltaic (PV) plants access to the distribution system, whose structure is changing and becoming an active network. The traditional methods of voltage regulation may hardly adapt to this new situation. To address this problem, this paper presents a coordinated control method of distributed energy storage systems (DESSs) for voltage regulation in a distribution network. The influence of the voltage caused by the PV plant is analyzed in a simple distribution feeder at first. The voltage regulation areas corresponding to DESSs are divided by calculating and comparing the voltage sensitivity matrix. Then, a coordinated voltage control strategy is proposed for the DESSs. Finally, the simulation results of the IEEE 33-bus radial distribution network verify the effectiveness of the proposed coordinated control method.     

Coordinated control for voltage regulation of distribution network voltage regulation by distributed energy storage systems

With more and more distributed photovoltaic (PV) plants access to the distribution system, whose structure is changing and becoming an active network. The traditional methods of voltage regulation may hardly adapt to this new situation. To address this problem, this paper presents a coordinated control method of distributed energy storage systems (DESSs) for voltage regulation in a distribution network. The influence of the voltage caused by the PV plant is analyzed in a simple distribution feeder at first. The voltage regulation areas corresponding to DESSs are divided by calculating and comparing the voltage sensitivity matrix. Then, a coordinated voltage control strategy is proposed for the DESSs. Finally, the simulation results of the IEEE 33-bus radial distribution network verify the effectiveness of the proposed coordinated control method.     

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。     

不对称电压跌落下分布式新能源多目标主动控制策略研究

在电网电压不平衡跌落下,分布式新能源面临多控制目标缺乏协调、控制策略复杂等问题,严重情况下导致切机,影响电网稳定运行。对此,充分考虑电压跌落场景,提出了一种不对称电压跌落下新能源多目标主动控制策略。首先,充分考虑电网阻抗对于电压的影响,建立了不对称电压跌落下的逆变器正负序电压支撑方程,实现了对相电压的灵活控制。其次,提出了不对称电压跌落下多个新能源控制目标,并建立了基于正负序有功和无功电流的控制目标方程。在此基础上,深入分析多控制目标相互制约机理,并根据电压跌落程度优化控制目标,构建不同场景下的目标函数与约束条件。最后,利用Fmincon优化算法,实现并网逆变器在不对称电压跌落下的多目标优化控制。利用Matlab/Simulink仿真平台,验证了该方法在不同电压跌落场景下的有效性。