基于松弛牛顿法的配电网潮流计算方法

配电网潮流的分析计算是配电自动化系统中的一项最基本的高级应用功能。将矩阵求逆运算的松弛方法应用于配电网的潮流计算,并利用矩阵分裂法,导出了一种新的配电网潮流计算算法。导出的算法具有通用性,既可用于放射形配电网,又适用于含有环网的一般配电网络。算法的求解过程简单、快捷,无需直接形成和计算雅可比矩阵、无需三角因子分解等过程,直接由前代/回代或回代/前代过程就能完成。以一个实际的中等规模配电系统为例,测试、分析和比较了算法的收敛性和计算速度,证实了所提算法的有效性。     

配电网模糊潮流计算方法及其收敛性研究

针对配电系统中存在的大量不确定因素,提出一种改进的配电网模糊潮流支路前推回代法,充分考虑负荷的模糊性对潮流计算的影响,使算法能应用于复杂的实际配电系统。算法线性收敛,计算速度快,计算结果采用梯形模糊隶属函数来表达,能更准确的反映负荷模糊性对于各个节点电压和功率的影响。对算法收敛性进行分析和证明,给出算法的收敛判据并证明当满足收敛条件时必存在唯一平衡收敛点,同时给出收敛误差方程。在美国PG&E的69节点配电系统上的仿真结果表明,与确定性支路电流法和基于蒙特卡洛随机抽样的支路前推回代法相比,模糊支路前推回代法的计算结果能更准确地反映出更多的系统信息,验证了研究结论的正确性和实用性。     

基于松弛牛顿法的配电网潮流计算方法

配电网潮流的分析计算是配电自动化系统中的一项最基本的高级应用功能.将矩阵求逆运算的松弛方法应用于配电网的潮流计算,并利用矩阵分裂法,导出了一种新的配电网潮流计算算法.导出的算法具有通用性,既可用于放射形配电网,又适用于含有环网的一般配电网络.算法的求解过程简单、快捷,无需直接形成和计算雅可比矩阵、无需三角因子分解等过程,直接由前代/回代或回代/前代过程就能完成.以一个实际的中等规模配电系统为例,测试、分析和比较了算法的收敛性和计算速度,证实了所提算法的有效性.     

配电系统不对称潮流计算的实用算法研究

根据配电系统的特点,推导出一种实用的配电系统三相不对称潮流计算方法,并详细分析了该算法的计算机实现过程。实例计算表明,该算法对配电网不对称潮流的计算有较好的收敛特性和较快的收敛速度。     

配电网络潮流计算实用算法

介绍了传统的电力系统潮流计算方法及配电网络潮流计算的难点,根据高压网和配电网潮流计算的特点,提出了配电网络潮流计算的实用算法,并以实例验证了该算法的可行性。     

辐射型配电网潮流算法综述

配电网潮流计算是配电网络分析的基础,其绝大部分的功能都需要调用潮流分析模块。由于配电网的固有特点,使得配网潮流分析不能套用传统的潮流分析算法。为了解决配电网络的潮流计算问题,许多学者进行了大量的研究,提出了很多适合于配电网络结构特点的算法。本文从传统潮流算法分类的角度,将这些算法进行了分类,归纳总结了针对辐射型配电网潮流的计算方法,并分析了它们的优缺点。     

配电系统三相不确定谐波潮流的复仿射计算方法

负荷的非线性和随机波动特性导致配电系统负荷节点注入谐波电流具有不确定性,进而导致系统的谐波分布具有不确定性。为处理谐波潮流计算中谐波源的不确定信息,文中以区间代替点值,建立了谐波源恒流源复仿射模型,以具有典型频谱的谐波源为例,分析了负荷不确定性对谐波源注入谐波电流的影响,并介绍了模型的建立方法。在此基础上,针对配电网的三相不平衡性,提出了配电系统三相不确定谐波潮流的前推回代复仿射算法。采用33节点典型配电系统对算法进行了验证,并通过与蒙特卡洛谐波潮流分析方法计算结果的对比,证明了所提算法计算含有不确定谐波源的配电系统谐波分布的有效性。     

基于区间算法的配电网三相潮流计算及算例分析

在负荷、并联电容器组和热电联产机组的三相区间模型以及线路和变压器的三相模型的基础上，提出了一种配电网三相潮流计算的区间算法。传统的点迭代法潮流求得的都是系统的瞬时状态，而区间算法提出了与传统的点迭代潮流算法完全不同的思想，它不但可以处理具有不确定性的点信息，而且可以方便地求解给定时间段上系统状态量的变化范围，从而能更全面真实地反映系统的状态。对33母线和90母线三相平衡系统，292母线三相不平衡系统及阜新市实际10kV配电系统（272、524和730母线）的计算实例表明了算法的快捷性和有效性。     

基于负荷监测系统的配电网区间潮流计算

负荷监测系统和电能量采集系统是上海地区各供电公司近年来新装的用于监视和分析地区配电设备和配电设备负荷情况的重要监视系统。在负荷监测系统所采集配变负荷数据的基础上,计及系统所采集数据的误差,基于区间数理论对负荷进行不确定性建模并进行区间潮流计算,提出基于蒙特卡洛模拟法的配电网区间潮流计算方法。使用该方法能求得区间不确定信息下的网络状态和关键指标的区间分布,为配电网的运行和管理提供重要参考。以上海某地区某条实际10 kV馈线为例进行计算,计算结果验证了该方法的正确性和有效性。     

分布式发电对配电网可靠性的影响研究

主要研究了分布式发电对配电网可靠性的影响,考虑到当前配电系统元件和负荷原始参数的不确定性,采用基于区间计算的配电网可靠性评估算法分析了参数不确定性对配电系统可靠性的影响,并通过对网络进行简化等值提高了计算速度。以RBTS-6母线配电系统为例,计算了分布式电源接入前后配电系统可靠性评估的各项区间指标,根据可靠性指标分析了不同接入位置对配电网可靠性的影响,验证了作为备用电源的分布式电源在改善电网可靠性方面的作用。     

区间分析及其在电力系统中的应用综述

阐述了区间、概率分析和模糊数学在处理不确定性问题上的不同和各自的优缺点,并简要介绍了区间分析的基本理论,论述了区间分析在电力系统中潮流计算、配电系统和电力市场领域的应用。     

考虑日内来水不确定和电网断面约束的梯级水电日前调度

日内来水的不确定性和传输通道断面约束是影响大容量梯级水电日前调度计划制定的重要因素。为提高日前调度对不同来水情景的适应性,首先在日均径流预测基础上,结合历史数据分析与概率分布拟合获取日内来水量的概率密度函数,通过准确刻画各时段来水规律,建立不同情景下的梯级发电量偏差来反映各时刻来水的不确定性。其次,在模型断面约束中引入模糊变量,并通过离线仿真将断面约束转化为发电机有功出力约束。针对含梯级电站发电量偏差的日前优化调度模型,采用多核并行动态规划算法进行求解,保证求解的收敛性及求解效率。最后,以西南地区某梯级水电站接入IEEE 39节点系统为例,验证了所提算法的合理性和可行性,所得调度计划在4种典型来水场景下均未出现水位及断面功率越限。     

计及不确定性的配电网模糊优化重构

实际配电网的负荷变化具有不确定性,使得配电网重构难以用传统的模型来描述。为此,提出根据负荷变化的模糊特性,建立以供电质量最优和网络损耗最小为目标的模糊化多目标配电网重构模型。采用量子进化算法对模型进行求解,以提高配电网络的经济性和供电质量;计算过程中采用支路前推回代法得到通应度函数的模糊区间,并通过区间评价函数进行模糊区间的比较来衡量方案的优劣。采用含分布式电源的IEEE33节点测试系统进行仿真计算,证明该方法的有效性。     

考虑风电不确定性的配电网区间潮流计算

高渗透率风电的接入使得配电网三相潮流计算需要考虑更多不确定因素,传统的潮流计算方法面临严峻挑战.文中基于区间分析理论,采用区间数对风力发电系统出力的不确定性进行描述与分析,并建立了考虑风电注入功率不确定性的配电网三相区间潮流计算模型.为高效求解所建立的配电网三相区间潮流计算模型,基于对传统非线性区间方程求解方法的分析与...     

基于可信性理论的模糊潮流方法

目前的模糊潮流算法基于模糊集理论,但需要严格的数学理论基础和测试标准.可信性理论是研究模糊现象的数学分支,它建立了与概率论相对应的模糊论公理化体系.基于可信性理论提出一种通用模糊潮流算法,该算法不仅能够给出潮流结果的可能性分布及其期望值和方差等数字指标,而且能够统计设备越限期望值和系统风险值.一方面,该方法使得模糊潮流的计算结果能进行直观的分析比较,提高了实用性;另一方面,该方法具有严格的数学基础,所以可以成为模糊潮流的测试标准.以6节点系统和某实际地区电网的算例表明了所提出的方法的合理性和有效性.     

A new approach combing connection number and fuzzy simulation to calculating power flow of distribution network considering uncertainty

The power flow calculation considering uncertainty is the most basic way for solving the security issue of the system under uncertain conditions. As the renewable energy characterized by randomness and uncertainty, such as wind and solar power, has been applied to the distribution network, it is especially essential to study on power flow of distribution network considering uncertainty. The traditional models of uncertainty have the problem of singleness in expressing uncertainties while the uncertainty objectively shares two or more than two kinds of characteristics. A new model for describing the uncertainties, which combines connection number and fuzzy number and describes the interval quality and fuzziness of uncertain information comprehensively, is presented. Through improving the calculation of sample value and possibility measure, the traditional fuzzy simulation is modified and then applied to the power flow calculation in consideration of wind and solar power output uncertainty and load uncertainty. Two definitions, which are satisfaction index and degree of uncertainty, are introduced to measure the results accuracy with sample number changing and to represent the variation range of uncertain parameters respectively. The proposed model and modified algorithm are verified by case studies based on IEEE 33-bus system. The results are compared with those obtained from Monte Carlo simulation and proved to be correct. In addition, several other numerical examples are presented and discussed in order to achieve the influences of sample number, degree of uncertainty and membership function change on results. Through analysis of the power flow results considering uncertainty, we may find out the weak links of network, which can provide references for making electrical accident premeditation and then adjusting operation scheme.     

复区间潮流保守性问题的解决方案

区间运算的保守性问题是困扰区间潮流的主要问题之一。文中将复平面上区间数的3种不同表达方式,即方形域表达、圆盘域表达和扇形域表达引入区间潮流,来研究它们对区间潮流结果保守性的影响。复区间潮流采用的基本算法是配电网前推回推复区间潮流算法。采用33母线系统为算例,对潮流结果的保守性进行了研究,得出结论认为,根据电力系统中负荷的不同基本组成,来选择适当的复区间表示方式,可以降低区间潮流计算结果的保守性。     

基于模糊隶属度及区间算术的电网电压优化新算法

传统无功优化由于寻优策略复杂、计算机时较长,目前尚较难应用于电网实时优化控制。基于最优电压模糊隶属度及区间潮流算法,提出了一种简单快速的寻优新思路。先由电网能提供的控制变量区间求解对应的电压区间,与电网安全约束电压区间求交后便得到既可行又能满足安全约束的电压区间。在此区间中找出隶属度最大的电压值,以此电压值为已知量求解反潮流,所得的控制变量解便为要求的最优控制变量组合。该方法与传统的智能算法比较,结果说明该方法的确优化速度快,适合作为省级电网的AVC系统电压优化的快速寻优方法。     

配电网模糊优化规划(Ⅰ)——模型与方法

配电网规划的特点和难点是不确定性的处理，以往对配电网规划不确定性的研究大多是对某一步骤进行，文中应用模糊数学理论，形成了贯通的配电网模糊规划方法，可以考虑负荷，投资，电价等相关因素的不确定性，建立相应的模糊优化规划数学模型，结合配电网的特点，提出了配电网的模糊负荷预测方法，模糊潮流算法和模糊优化方法，采用L－R型模糊数进行负荷预测和潮流计算，提出了简便实用的边界法，即用负荷模糊预报值的左，右边界和中心值分别进行潮流计算，再综合计算结果，这在输电网的模糊潮流计算中是不可行的，但配电网的幅射状结构决定了这种模糊潮流算法的简单性，可以满足模糊规划的需要，算例表明，模糊规划方法可以得到鲁棒性强的规划方案。     

求解含风电相关性区间潮流的仿射变换最优场景法

风电场发电功率有很强的不确定性和相关性,影响电力系统不确定潮流分布情况。为了能准确掌握电力系统潮流状态的区间分布特性,区间潮流作为不确定潮流计算工具,需要考虑风电的不确定性和相关性。采用联合采样区域的相关角量化风电出力的区间相关性,构建了考虑风电相关性的区间潮流(Interval Power Flow,IPF)模型,并提出了一种基于仿射变换的最优场景算法(Optimal Scenario Algorithm with Affine Transformation,OSA-AT)加以求解。该算法利用仿射变换先将相关的风电出力区间分布转化为独立的区间变量,然后应用最优场景法将区间潮流转化为一系列确定非线性优化问题,进而采用内点法计算获得潮流状态量的最大值和最小值,即区间分布。IEEE-14和IEEE-118系统的计算结果表明,所提方法可以精确处理区间变量相关性,且与蒙特卡罗方法(Monte Carlo, MC)相比,其计算效率可提高数十倍。