配网合环干扰下的过电压计算模型设计与实现

传统模型计算的过压准确性差。因此,设计并实现配网合环干扰下的过电压计算模型,采用针对多端设备的NIF模型准确描述设备的宽频特性,可直观获取设备在过电压下的宽频参数。将设备模型基于真实连接状态互联,采用矢量匹配法获取配网拟合频域参数,通过时域递归卷积运算获取配网合环干扰下各关键点的过电压情况。通过配网合环干扰下节点电压偏差隶属函数,构建过电压优化计算模型,提高配网合环干扰下的过电压计算精度。实验结果表明,所提方法可准确描述配网合环受过电压干扰的内部设备过电压水平,运算准确性更高,且有效控制节点的电压情况,提高系统的供电质量。     

基于配网功率预估的输配网全局潮流计算

在输配网全局潮流计算中,当前的需求是有效减少配网潮流计算量并保证收敛精度。对此,提出一种基于配网功率预估的输配网全局潮流计算方法。首先,建立边界点交互功率预估函数,在此基础上构建主从迭代和预估迭代交替使用的输配网潮流计算模型,通过主从迭代得到配网功率和边界点电压,求解功率预估函数参数进行预估迭代,减少了主从迭代次数。在潮流迭代的过程中不断修正预估函数,使功率预估值不断逼近真实值,保证了潮流的收敛精度。采用修正函数对配网潮流计算初值进行修正,使初值更接近真实值,减少了每次主从迭代中配网子迭代次数。仿真及其分析表明,所提方法在提高计算速度方面效果非常显著,同时计算结果具有很小的误差。     

考虑等效拟合特性的输配电网全局潮流计算方法

为缩短大规模输配网潮流计算所需的收敛时间,本文首次提出了基于配网潮流特性等效拟合的输配网全局潮流计算方法。首先,详细分析配电网等效拟合的原理,构建考虑电压功率特性的配网潮流拟合函数;然后建立主从分裂与主从合并交替使用的输配网潮流计算模型,其计算过程将主从迭代与配网潮流拟合迭代相结合,在迭代过程中求解拟合函数,并可不断修正其参数,缩小拟合误差。该方法以配网拟合结果和主从迭代精确结果交替作为边界点协调信息,无需每次潮流计算都进行主从迭代,减少了潮流计算量,加快了潮流收敛,计算结果精度高。仿真算例验证了所提方法的可行性和有效性。适用于当前规模庞大的输配网全局潮流计算。     

辐射状配电网支路电流法潮流计算的收敛特性研究

对支路电流法收敛机理进行了理论分析，阐述了该方法在辐射状配网潮流计算时具有线性收敛的特性，指出支路电流法收敛特性与线路的尺／义无关，其收敛条件在一般的配电系统中都能够得到满足。对配网潮流支路电流法在给定收敛精度和恒定阻抗负荷条件下达到收敛时所需的迭代次数进行了深入研究，得到配网潮流支路电流法用于2节点系统时迭代次数的估算公式。在此基础上给出了多节点配电系统潮流计算迭代次数的估算公式，给出的算例验证了得出的估算公式是可行的。     

改进的配电网三相潮流计算方法

配电网网络参数的不对称使得对称分量法解耦失效,配电网潮流计算元件模型需采用abc全耦合模型。针对配电网长辐射状网络结构可能导致的三相牛顿拉夫逊潮流初值选取难题,提出了一种初值选取方法。首先,将给定的配网三相系统除去合环支路后简化成单相系统,采用单相前推回代得出其潮流解;再利用单相潮流节点电压构造出三相对称电压,以此作为三相牛顿拉夫逊法的初值进行三相潮流计算,克服了配网潮流计算中前推回代与牛顿拉夫逊潮流算法各自的不足。IEEE33节点案例计算结果表明,该方法能够为配电网牛拉法提供合理初值并提高牛拉法收敛速度。     

网格计算环境下输配电网联合潮流计算

为满足大规模输、配电网的实时潮流计算的快速计算要求,在网格计算环境下基于配电网的结构特点对配电线路按空间划分来进行并行化处理,在输配电网的边界进行功率交换与迭代,构造了输配电网联合潮流并行算法。网格并行计算的输电网和高压配网子区域中使用P-Q分解法,中压配电网子区域使用改进支路电流法,其利用节点—支路关联矩阵来描绘辐射或弱环结构的配电网络,采用节点、支路分层编号加快矩阵运算速度,利用三相拓扑扩展和矩阵增广实现三相潮流计算,采用Gauss-Seidel 恒定电压幅值迭代补偿方法解决配电网弱环结构。在网格计算环境以上海输配电网为算例进行了计算,算例结果验证了所提算法的有效性。     

计及母线相角差和电压差的配网合环参数协调控制研究

随着供电可靠性要求的提高,合环转电成为主流趋势。基于调度自动化系统的图形拓扑、采集遥测遥信量和仿真分析功能,获取10 kV合环馈线及其上级10 kV母线路径和潮流数据。通过合环数据分析来计算10 kV母线相角差、电压差、线路限流值等参数,并将其与允许值进行比对,实现变电站10 kV合环参数实时校核,并自动提出修正参数建议,进而完成母线电压和相角控制,以适应合环条件,解决因缺乏相角差数据、不满足合环校核条件或无法获取修正参数而导致的无法合环。提出了配网合环参数校核及协调控制的方法,通过算例及合环操作,证明该方法可有效提升配网合环安全水平和操作效率。     

辐射型配电网合环稳态电流计算方法研究

对辐射型配电网合环操作引起合环稳态电流进行计算和分析对配电网的安全运行有重要意义。研究了辐射型配电网合环稳态电流的计算方法。采用基于关联矩阵的电压电流迭代方法对合环前的支路潮流分布情况进行计算,进而结合叠加原理求得合环后各支路的电流分布情况。针对澳门电网（CEM）11 kV辐射型配电网的典型实例,对其合环前后的电流分布进行计算,并将计算结果与实测结果进行比较,验证了本文方法的准确性和实用性。最后分析了母线节点的电压相角差和幅值差变化对合环后电流分布的影响。     

辐射型配电网合环稳态电流计算方法研究

对辐射型配电网合环操作引起合环稳态电流进行计算和分析对配电网的安全运行有重要意义.研究了辐射型配电网合环稳态电流的计算方法.采用基于关联矩阵的电压电流迭代方法对合环前的支路潮流分布情况进行计算,进而结合叠加原理求得合环后各支路的电流分布情况.针对澳门电网(CEM)11 kV辐射型配电网的典型实例,对其合环前后的电流分布进行计算,并将计算结果与实测结果进行比较,验证了本文方法的准确性和实用性.最后分析了母线节点的电压相角差和幅值差变化对合环后电流分布的影响.     

工程实践中合环网络等效负荷的简化分析

鉴于传统合环潮流计算方法存在支路多、计算量大的缺点,提出将合环网络中多节点负荷支路简化为单节点负荷支路的思路,并建立等值模型和推导出计算公式。取一条9节点的10 kV配电网线路进行仿真实验,采用单节点模型计算得到的末端电压幅值相对误差为1.7%,相位相对误差为15.5%。仿真结果表明,该方法能满足实际工程的要求,且大大减少了合环潮流计算的工作量。     

一种含分布式电源的配电网三相潮流混合计算方法

针对现有配电网三相潮流计算方法的不足,提出了一种新的含分布式电源的配电网三相潮流混合计算方法。分析了配电网中相关元件的特点,建立了配电线路、配电变压器和负荷的三相数学模型。对4种不同类型分布式电源节点的处理方式进行了分析,采用前推回代法和牛拉法的混合计算方法建立了三相潮流计算模型。采用回路阻抗矩阵法来计算三相电压差,解决了单相潮流计算方法的适用性问题,采用以节点电压的收敛性作为潮流计算程序迭代与否的控制目标,可直接求取电压值,迭代计算简洁高效。最后,以包含分布式电源的IEEE 33节点网络模型和山滩变某10 kV配电线路为例,验证了该混合计算方法的收敛性与高效性。     

计及负荷电压静特性的含分布式电源的前推回代潮流计算

分布式电源并网后,配电网中出现了新的节点类型,使得传统的前推回代法不能解决含分布式电源的配电网潮流计算问题。在考虑了恒功率、恒电流及恒阻抗的负荷电压静态特性的情况下,提出了改进的前推回代法对不同分布式电源进行潮流计算。该算法针对风力发电、光伏电池、燃料电池及燃气轮机分别建立了数学模型,并且在处理PV节点时,通过无功分摊原理设定无功初值,采用无功补偿装置进行功率修正。此外,针对辐射状配电网特征,采用搜索叶节点的方法,形成了便于前推及回代计算的参数矩阵。通过IEEE33配电系统验证表明所提出的方法收敛性能强,并且能有效解决含不同分布式电源的潮流计算问题。     

基于负荷等效电导迭代的直流配电网潮流算法

分布式电源并网技术需求加快了直流配电网的发展。该文针对低容量多电源的直流配电网潮流计算问题,通过重新定义直流配电网的节点类型,提出了一种负荷等效电导的迭代思想。该方法结合节点电压迭代法,可以快速求解直流配电网的网络潮流。使用该方法对目前常见的"手拉手"直流配电网拓扑进行计算,反推验证了其合理性和有效性。算例结果表明,该方法的收敛速度前期较快,后期逐渐收敛到真值附近;对于潮流计算精度要求较低的系统,可以采用前3步的迭代结果作为其潮流值,不但可以快速求解,还可以得到理想的计算值。     

考虑合环约束的配电网重构方法

为避免用户停电,配电网合解环操作是电网调度部门通过重构调整运行方式的重要手段。文中建立了考虑合环约束的配电网重构模型,模型以线损最小为目标,同时考虑了正常运行方式和合环运行方式下的节点电压和线路功率限值约束。提出改进的贪婪自适应搜索算法求解所建模型,采用基于戴维南等值定理的配电网合环潮流算法验证合环安全性。该方法可求得配电网重构的具体合环操作步骤,确保重构过程中无新用户停电。两个系统算例的计算结果验证了所述方法的正确性和有效性。     

一种实用放射式配电网潮流算法

针对放射式配电网潮流计算中广泛应用的前推回代法对支路和节点编号的要求,结合图论关于节点的度的概念,提出依次将与度为1的节点相连的支路移入计算次序表,然后利用前推回代法依次计算各支路电流和节点电压的算法,并且经过简单处理便可适用于多电源环网供电配电网络。该算法简洁明了,编程方便,简便有效,对算例进行测试计算,验证了该算法及其程序正确。     

含PV节点的配电网合环潮流算法

随着分布式电源(Distributed generation,DG)的接入,配电网合环场景发生改变,给配电网合环潮流计算提出了新的要求。以PV型DG为例,提出一种含PV节点的配电网合环潮流算法。针对前推回代法处理PV节点和环网能力弱的特点,利用改进灵敏度矩阵对PV节点进行无功修正,实现对PV节点的处理。依据叠加原理,用合环功率补偿法对合环端口节点进行功率补偿,从而实现配电网合环潮流计算。最后对IEEE 33节点测试系统进行仿真分析,结果表明该算法能够有效解决含PV节点的配电网合环潮流计算问题。     

一种基于回路电流法的有源配电网潮流算法

提出一种基于回路电流法的主动配电网三相潮流算法,并提出风机等多种分布式电源在该算法中的计算模型。首先建立配电网络对应的图,然后将基本回路电流、变压器原边支路电压、非恒阻抗负荷支路电压、分布式电源支路电压、异步电机正序负序电压、转差率作为未知量,列写回路KVL方程、变压器原副边电流方程、负荷功率平衡方程以及分布式电源相关方程,推导Jacobian矩阵,并利用牛顿法求解方程。该方法不需要PV节点转化为PQ节点的过程,也不需要将环路解列及复杂的节点编号,没有对Jacobian矩阵进行简化和近似,具有二阶收敛性。算例表明,所提方法计算速度快,能够处理所有常见的分布式电源,具有较强环路处理能力,且比前推回推法有更好的收敛性。     

配电网合环信号相角差的评估方法研究与仿真

为了提高配电网合环操作质量,避免配电线路出现过流保护误动,确保配电网的顺利运行,研究配电网合环信号相角差的评估方法,为配电网合环操作提供理论基础。分析10 kV配电网合环转电影响因素,利用叠加定理塑造配电网合环等值电路,给出配电网合环信号相角差运算条件,分析并获取配电网电压向量取值范围,得到不同合环方式母线电压相角差评估过程,获取夏大、夏小两种情况下不同合环方式的相角差分布结果,以及不同情况下的合环方式和合环运算采取的母线电压取值方案。仿真实验结果说明,所提方法具有较高的配电网合环信号相角差评估准确度,稳定性较高,提高合环操作的成功率。     

基于PSCAD/EMTDC的低压合环电流仿真

随着用户对供电可靠性要求不断提高,低压配电网的供电方式成为未来电网供电可靠性及安全性的重要因素;通过设计双公变房低压母联、邻近台区配电变压器间低压母联和配电变压器低压干线联络等供电方式,应用PSCAD/EMTDC软件建立仿真模型,改变低压合环点的上级电源、配电变压器、负荷等设备和运行参数;仿真得到低压合环电流的曲线和数据,分析合环电流大小的影响因素,合环两侧电压相角差对合环电流的影响很大;在合环冲击电流未超过线路保护装置整定的速断保护启动电流,合环稳态电流未超过线路的热稳限值,环路上的所有设备不过载前提下可进行低压合环转电操作。     

考虑合环调电约束的配电网快速重构方法

为解决10 kV配电网合环调电过程针对合解环开关最优选择问题,提出了以网络损耗为目标,以合解环网络的线路功率限值、电压限值和保护限值为约束条件进行网络重构的方法。该方法采用快速改进遗传算法按开关状态进行二进制染色体编码,利用合环后网络的计算结果,构建针对基因染色体品质编码库,以校核下一代基因染色体编码,加速了算法过程。同时利用分布系数法计算解环后网络的潮流状态,避免了再次潮流计算。测试算例验证了算法的有效性,为合环调电安全实施提供了保证。