基于含分布式电源的配电网动态无功补偿优化路径探讨

随着目前国家“双碳”战略的推进,电力行业能源结构也需积极转变和调整,积极使用绿色可再生能源,促进电网结构优化升级。在当前社会经济迅速发展的背景下,各地区的用电负荷日益增多,分布式电源在配电网结构中的渗透率越来越高,给配电网的动态无功补偿配置方法提出了巨大的挑战。基于此,分析了当前动态无功补偿优化配置的研究现状,以及动态无功补偿和分布式电源的影响,提出含分布式电源配电网的动态无功补偿设备优化配置模型,以期促进我国分布式电源配电网的结构,优化目前动态无功补偿配置模式。     

含分布式电源的配网无功优化混合算法北大核心CSCD

针对多机电为了保证分布式电源并网后配电网的电压控制在一个合理的水平,同时解决以设备安装容量作为无功上/下限约束可能造成解搜索空间偏大的问题,文中提出一种基于节点补偿容量动态区间法的含分布式电源的配电网无功电压运行优化混合算法。在种群进化后期,引入模拟退火法、罚因子自适应调整机制及动态灾变算法,以改善算法寻优质量及精度。通过算例分析验证了本文算法的高效性及实用性。     

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。     

考虑无功补偿影响因素的间歇性分布式电源综合优化配置

针对分布式风电(distributed wind generation,DWG)、光伏电池(photovoltaic,PV)等间歇性分布式电源(distributed generation,DG)输出功率的随机性以及负荷的不确定性。采用机会约束规划方法,以间歇性DG与补偿电容的投资支出、售电收益、系统降损收益、电压质量以及废气减排量综合效益为目标函数,建立间歇性DG与补偿电容的综合最优配置模型,并选择遗传算法进行最优求解。算例结果表明,其综合最优方案能提高节点电压期望水平及其处于正常范围内的概率,实现了经济效益、环境效益以及电压质量的综合最优,验证了所建模型的合理性和有效性。     

一种基于分布式电源的串联补偿方式的设计

为了扩大分布式电源的应用范围、改善配电网的电能质量,本文提出了一种新颖的串联补偿方案。采用分布式电源和串联补偿器共享直流母线的结构,使电力电子装置可以灵活地控制配电网中的潮流分配。在配电网上游电源发生电压暂降时,串联补偿器可以同时从分布式电源和上游电源获得有功功率支持,有效地稳定负荷母线电压,提高负荷对电压暂降的耐受能力。通过相量分析及理论推导,得到了电压暂降幅值、相角跳变和串联补偿器容量之间的解析关系。仿真结果验证了该串联补偿方式的有效性。     

基于改进遗传算法的串联小水电群优化调度

建立了由沙畈水库和金兰水库组成的串联小水电群优化调度的数学模型，采用了改进遗传算法对该模型进行优化计算。算法设计编程简单、计算工作量小、收敛速度快。利用两个水库的入库径流实测值进行了仿真实验，结果说明优化调度能比常规调度取得更大的经济效益，同时也说明了遗传算法是求解小水电群优化调度的可行而有效的方法。     

静止同步串联补偿电源的研究

针对现有串联补偿器的不足，介绍了一种新型的静止同步串联补偿电源(SSSG)的特性，并与以往的串联补偿器进行了比较。用Matlab中的电气系统模块库进行了仿真，仿真结果证明：SSSG性能优越，具有推广价值。     

含分布式电源的配电网优化运行研究

针对分布式能源大规模接入配电网带来的配电网规划和电能质量等问题,进行配电网优化运行研究。从分布式电源给配电网带来的影响出发,对配电网重构技术、分布式电源位置和容量优化及滤波器选型和位置优化三个角度进行了综述,同时分析总结配电网优化运行的建模方式和约束条件,并围绕多目标非线性且多约束的组合优化问题求解算法进行了梳理归纳,对配电网优化运行做总结与展望。     

含分布式电源的配网自适应距离保护方案

由于分布式电源输出功率的随机性,设定整定值的传统距离保护对于含有分布式电源的配电网的保护变得非常困难。提出了一种新的自适应距离保护方案来解决这个问题。首先,基于分布式电源的连接点,保护装置被划分到不同的保护区,在分布式电源上游侧配置有自适应距离保护。然后,根据含有分布式电源的配电网在故障发生时的特征进行分析,利用自适应距离保护方案来解决这个问题。结果表明,该方案能够依据运行方式和分布式电源的输出容量自动计算出整定值,且无需相互通信。与传统的自适应保护方案相比,该方法的性能大大提高。基于10 kV配电网的仿真计算,验证了该方案的有效性。     

含风场的多分布式电源接入配网线路保护的研究

分析了含分布式风场的多分布式电源的配电网支路故障电流特性,对故障定位矩阵算法进行改进优化。该方案对含分布式电源支路进行改进,首先采用故障正序和负序分量幅值之和初始突变量来定位故障相关区域,其次通过比较线路两侧电流幅值变化特性来定位故障。对综合幅值判据进行简化,在实际中采取对含分布式电源支路保护方案进行改进,其他支路保存不变方式减少了设备、节约成本,并且可以定位故障区段。在PSCAD/EMTDC平台上搭建配网模型,在对称及不对称负荷情况下对保护算法进行验证,试验结果证明方案的有效性。     

含分布式发电的配电网电压优化的研究

针对含分布式发电的配电网电压优化提出了改进的模拟退火优化算法,对算法中初始种群生成、适应度计算、变异操作等进行了改进,并在处理多目标函数的优化问题中采用了自适应权重和法。算例结果表明,该算法能够收敛于全局最优解,并提高了收敛速度和稳定性。采用改进的模拟退火算法对变压器分接头和SVC出力进行优化来进行综合调压,可改善配电网的电压质量和降低网络损耗。     

分布式电源接入配电网的效益及重构优化策略

分布式发电技术是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。配电网重构是提高电网运行的经济性、供电质量和安全性的重要手段,也是充分发挥分布式发电效益的重要方法,因此,找到一种适应分布式发电特点的配电网重构模型是很有必要的。文章分析了分布式发电的优势与效益,论述了常见的配电网重构模型的构建方式,结合随机潮流与多目标优化理论提出了改进的配电网重构模型,并通过算例进行验证,获得了满足多目标需求的若干优化方案。     

串联补偿装置在配电网的参数优化

近年来,串联补偿装置在配电网中有了更多的应用,需要研究串联补偿装置在配电网中的配置方案,满足配电网在多种状态下的运行需求.但是配电网的负荷是存在较大波动,电力企业希望能在串联补偿装置可以在配电网不同负荷状态下实现降损和改善线路低电压问题.为此,本文建立一种综合考虑配电网负荷运行状态的多目标优化模型,以线损率和电压偏离度...     

含分布式电源的阻抗化配电网潮流算法

提出了基于阻抗的改进前推回代法,将负荷等效成阻抗,回代过程中遇到分叉点即返回修正,简化了前推过程.总结了各类分布式电源的能源类型和并网接口形式,建立PQ,PI,PQ(V)和PV四种潮流计算模型.PI,PQ(V)节点在潮流迭代中可以转化为PQ节点,等效为恒阻抗模型,PV节点等效为并联补偿电抗.采用不同的DG接入方案,对31节点算例进行测试,研究各类分布式电源对系统的电压支撑作用以及所提算法的收敛性能.     

小型分布式光伏发电系统设计

国内对于小型分布式光伏电站的开发研究还不成熟,为此提出了一种针对小型分布式光伏发电系统的设计方法。介绍了充放电控制器、逆变器的选择依据及储能电池的设计公式,根据光伏组件的电气特性阐述了其串并联设计公式、光伏电缆选型方法,根据光伏组件的不同布置情况推导出了光伏阵列间距计算公式,确定了光伏组件前后排的布置间距。通过上述方法辅以具体设备参数,实现了整个发电系统的参数化设计。     

不同类型分布式电源在配电网中的优化布置

分布式电源接入配电网后对电网节点电压、网络潮流、网损等方面带来的影响与分布式电源的种类、接入容量及接入位置密切相关。本文基于静态负荷模型,对小水电、光伏发电两种典型分布式电源与储能设备进行了研究。通过分析不同分布式电源的稳态输出特性,将不同分布式电源的出力特征与电力系统中潮流、电压不越限等约束条件相结合,以网损最小为目标函数提出了小水电、光伏发电与储能设备的优化布置函数。结论表明考虑出力差异性后,不同分布式电源的最优布置计算结果具有明显区别,相比将分布式电源当作常规电源出力将更加精确。     

考虑运行风险的主动配电网分布式电源多目标优化配置

考虑配电网运行中的不确定性,文章通过改进蒙特卡洛法生成大量预想事故集,利用潮流计算和拓扑分析得到接入分布式电源后系统运的行风险。提出一种考虑主动配电网运行风险的分布式电源多目标优化配置模型,将主动配电网运行带来的运行风险RL与分布式电源运行成本CDG作为目标函数,采用改进的粒子群算法对多目标优化模型进行求解,获得分布式电源安装位置和安装容量以及运行风险与运行成本之间的权衡关系。仿真算例表明,所提出的考虑主动配电网运行风险的分布式电源多目标优化配置方法,与单一只考虑经济性或者可靠性的优化模型相比更加合理,适用于分布式电源的优化选址和定容,验证了该模型的可行性。     

低压配电网无功补偿分散配置优化方法

针对低压配电网集中配置无功补偿装置无法解决电压质量问题,提出了一种低压配电网无功补偿分散配置优化方法。优化模型的目标函数为最小化配电网的网损,约束条件包括各个节点电压的上下限和无功补偿点补偿容量的上下限。先以所有负荷节点作为候选补偿点,采用内嵌二次罚函数处理离散变量的非线性原对偶内点法求解优化模型,得到理想分散无功补偿配置方案,同时获得配电网的大致无功补偿容量需求,在此基础上综合考虑无功补偿装置的投资费用以及便于装置的运行管理等要求,选定几个重要补偿点再次求解优化模型,获得最终的实用分散无功补偿配置方案。对几个实际低压配电网台区进行的分析计算验证了方法的有效性和实用性。     

改进粒子群算法在含分布式电源配电网优化重构中的应用

针对配电网中各种类型分布式电源接入所造成的配电网拓扑结构的复杂性,提出了一种改进粒子群优化算法应用于配电网重构,把粒子群算法和布谷鸟算法有效地结合在一起,采用两层种群框架。为了提高粒子群优化算法的全局搜索能力,采用中值聚类算法对下层粒子群进行重组,粒子群算法用于优化下层的各类小种群,然后将其发送到上层,使用布谷算法进行深度寻优。通过算例对多种情况进行仿真分析,验证改进算法在配电网重构中的优越性。结果表明,该算法能有效地降低配电网的有功网损,提高各节点的电压水平。本研究为我国分布式电源接入配电网的发展提供了参考和借鉴。     

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。