基于柔性多状态开关的主动配电网负荷在线紧急转供策略

配电网故障后,传统基于联络线的负荷转供方法存在停电转供、容易引起非故障线路过负荷等诸多问题。近年来出现的一种配电灵活交流输电(DFACTS)设备——智能软开关为上述问题的解决提供了契机。依托其对多条相连线路功率的柔性调节能力,提出了一种兼顾故障馈线残余负荷以及非故障馈线安全运行约束的负荷快速在线转供策略。首先建立了线路末端功率和各节点电压的关系,设置满足配电网正常运行状态的约束条件;在此基础上,以最大负荷转供量为上层目标函数,以电压偏差最小为下层目标函数,在约束范围内进行求解,获取最优潮流分配方法。最后针对上述最优潮流可能影响非故障馈线的安全运行的特殊场景,提出了在保证正常线路安全运行前提下最大程度保全待转供负荷的紧急切负荷策略和实现方案。依托大江东工程实际拓扑结构,搭建了基于PSCAD-MATLAB的联合仿真平台。结果表明,所提出的方案能够实现负荷的不断电在线转供。     

基于全电压等级负荷转供能力的城市配电网网架规划

城市配电网网架规划对供电可靠性的提高至关重要,是故障隔离和负荷转供恢复送电的基础。为提高配电网网架整体的可靠性,文章提出了基于全电压等级负荷转供能力的城市配电网网架规划方法。该方法运用"网格化"规划理念,以负荷转供计算为基础,开展高、中压配电网整体负荷转供能力评估,得出最优的网架组建方式,为城市配电网的规划建设起到借鉴作用。     

极端气象条件下配电网大范围停电贝叶斯网络建模和停电概率预测方法

极端气象事件可引发配电网大面积停电事故,造成严重的经济损失。合理评估和预测极端灾害引发停电风险是实施应急预防所需的关键技术。区别于针对单一设备的灾害停运模型,文章考虑灾后设备停运事件的时空相关性,利用历史灾损记录和灾害数值模拟数据,构建灾害时间贝叶斯网络模型,进而根据灾情快速推理配电网停电范围和停电概率。以IEEE 14节点系统为测试对象,通过仿真算例验证了所提方法的有效性和正确性。     

以提高供电可靠性为目标的主动配电网负荷转供优化方法

分布式电源(distribution generation,DG)在配电网的大量接入,形成主动配电网(active distribution network,ADN),对配电网的规划调度运行产生了深远影响,特别是给配电网应急恢复带来新的问题。针对这个问题,提出一种面向主动配电网的故障状态下的负荷转供模型,有利于提高供电可靠性和经济性。首先,根据可控能力对DG进行分类,并提出利用可控DG发电来恢复对越限负荷供电的策略;其次,提出负荷转供优化模型,综合考虑了DG发电和配网重构来降低供电企业综合负荷转供成本;再次,提出一种基于图论的重构配网放射性快速判断方法,能够为遗传算法快速产生可行解并排除不可行解的干扰;最后,仿真算例结果显示,提出的模型和方法在计算速度、迭代次数上优于现有研究方法,且可增加DG的额外发电和降低网损。     

考虑容量及电压约束的配电网可靠性评估前推故障扩散法

基于元件优化编号,利用前推故障扩散法仅需数次网络遍历便可确定元件停运的影响范围和隔离范围,枚举故障元件时无需再次遍历网络即可对节点进行分类并累加得到其可靠性指标,证明了算法的时间复杂度为O(N)。根据各元件停运负荷转供路径潮流变化,近似计算相应的容量允许负荷转供率和电压允许负荷转供率,基于节点分支线最大电压降进行快速电压约束校验,提出了考虑设备载流量和节点电压约束的可靠性计算简化模型,无需多次调用完整潮流计算程序。对典型配电网的计算分析表明了所提出的模型算法的有效性和实用性。     

城市中心区配电网网格目标接线负荷转供策略研究

针对城市中心区配电网网格化特点,建立城市中心区配电网网格化目标典型接线模式,并建立相应的负荷转供策略分析模型。基于典型接线模式、负荷转供条件及验证方法,从路径的生成、负荷转供线路负载率计算及多电源重要用户可靠性分析验证,系统地分析负荷转供路径,选择最优负荷转供方案。     

基于信息相似度的配电网故障培训评价方法

为解决配电网调度员故障仿真培训中的自动评价问题,提出了一种基于信息相似度的配电网故障仿真培训评价方法。基于故障隔离实际范围集与故障隔离标准范围集间的相互关系描述故障隔离的4种情况;建立N行6列故障隔离信息阵描述调度员故障隔离实际操作和教练员故障隔离标准操作的相关信息;建立N行6列负荷转供信息阵描述调度员负荷转供实际操作和教练员负荷转供标准操作的相关信息。通过故障隔离实际信息阵、负荷转供实际信息阵与故障隔离标准信息阵、负荷转供标准信息阵之间的相似度,从操作步骤、操作时间、失电负荷、失电电量、误操作步骤、隔离及转供范围集6个方面对调度员故障仿真培训评价方法进行了详细描述。实例分析表明该方法能较好地反映调度员故障隔离及负荷转移的操作过程,具有较好的实用性。     

主变压器低压侧母线失电事故预案快速生成

为降低失电事故损失,研究了主变压器低压侧母线失电事故预案快速生成方法。在获取配电网拓扑结构、设备技术参数与运行数据的基础上,采用基于变量代换的配电网潮流算法获得配电网所有节点的有功功率,将馈线作为一个整体,构建以最低停电损失为优化目标的负荷转供优化模型;采用改进的非支配遗传算法求解模型最优解,确定负荷转供最优路径;依据负荷重要度确定联络开关操作顺序,最终得到主变压器低压侧母线失电事故预案。试验结果表明：生成的主变压器低压侧母线失电事故预案仅切除了部分第三类负荷,预案生成时间短,失电损失低。     

基于N-1准则的中压配电线转供能力实用测算分析

为了确定配电网中压馈线之间的负荷转供情况,结合线路的最大负荷电流、允许载流量和多种约束条件,提出了基于“N-1”准则的负荷转供实用测算和分析方法。在了解馈线联络情况的基础上,确定由单馈线或多馈线承担负荷转供的可能性;在满足多种约束条件下,计算、分析并获得馈线首端故障后的转供负荷容量和多种转供方案。通过对变电站各回馈线转供数据进行汇总,可以得出变电站不同故障情况下的负荷损失率。经过实际配电网转供的工程应用,验证了测算分析方法的实用性和有效性。     

配电网主动防灾技术的研究

应用配电网故障态感知技术,提出基于应急预案的主动防御决策方法和负荷转供策略,进行配电网安全预警和防灾判别,实现配电网在极端天气下的主动防御功能,保障电网安全稳定运行。     

台风期间考虑配电终端功能可用性的配电网重构方法

近年来,包括地震、台风、山火等事件在内的极端灾害,给城市配电网的电气和通信控制设备造成了极大的破坏.为此,考虑台风灾害冲击,提出了一种考虑配电终端信息物理功能短时可用特性的配电网受灾和恢复过程仿真方法,用于改进配电网韧性量化评估结果.分析了灾害中储能支撑配电终端信息物理功能短时存续的能力,建立了考虑配电终端可用性的多阶...     

计及台风灾害全过程模拟的配电网差异化加固规划韧性提升方法

台风会对配电网系统造成严重影响,制定架空线路的防风加固规划方案至关重要。为提高配电网抵御自然灾害的韧性,提出一种计及台风灾害全过程模拟的配电网差异化加固规划韧性提升方法,通过模拟台风登陆至消亡时刻全过程实时风况信息,对各线路实施差异化加固。首先,利用狄利克雷过程混合模型(dirichlet process mixture model, DPMM)聚类算法提取典型台风登陆场景,结合风暴轨迹模型和Batts风场模型模拟实时台风移动路径和台风风场,计算配电网线路实时故障概率。然后,结合台风场景模拟结果和不同设计风速标准下的差异化的架空线路故障率,建立以多等级线路加固年投资成本、台风过境过程中失负荷成本、停电损失和维修成本最小为目标的双层随机规划模型,并利用Benders分解算法进行求解。最后,以改进IEEE33节点系统为例,对所提方法有效性进行了验证。     

台风灾害下配网两阶段应急抢修恢复优化策略

沿海地区配网出现的事故多为自然灾害所致,其中台风灾害破坏尤为严重。尽管台风属于小概率天气事件,一旦出现影响严重,制定科学有效的应急抢修恢复优化策略有利于提高配网灾后复电速度。提出一种台风灾害下配网两阶段应急抢修恢复优化策略。第一阶段,根据台风灾害下监测的多源异构数据计算配网线路故障概率,在此基础上以故障线路等待抢修造成失负荷量最小为目标,建立配网应急抢修临时调拨中心选址模型。第二阶段,进一步考虑台风灾害后配网故障不确定性,采用蒙特卡洛场景生成与同步回代场景缩减相结合的方法,生成灾后配网故障场景。基于移动分布式电源与抢修人员相协同的思路,利用改进遗传算法求解灾后配网故障抢修恢复优化模型。最后,利用IEEE33节点系统验证所提方法的科学性与有效性。     

考虑动态交通网络的综合能源配电网灾后紧急响应策略

为减少电力系统因突发自然灾害事件导致配电网大面积停电损失,提出一种考虑动态交通网络的综合能源配电网灾后紧急响应策略。首先,通过调整燃气轮机出力和基于分布式电源个数的多微网划分方法的网络重构对配电网负荷进行恢复,最大化快速恢复配电网中负荷;其次,根据网络重构后配电网结构和负荷恢复情况,采用移动应急电源基于动态交通网络模型的最短路径算法进行选择移动路径,进一步恢复负荷供电;最后,采用改造后的IEEE33节点配电网系统进行仿真分析,基于多种灾害场景验证所提方法的正确性和有效性。     

保证重要负荷不间断供电的配电网储能规划方法

以台风灾害为例提出了保证重要负荷不间断供电的配电网储能规划方法.首先,基于配电网韧性量化,给出了配电网应急响应期间内的年综合失负荷成本模型:其次,为描述灾害的时空特性以及灾害攻击造成的线路故障不确定性,构建了多阶段多区域配电线路故障状态不确定集;最后,考虑规划决策集、多阶段多区域配电线路故障状态不确定集和系统运行集,建...     

强台风环境下配电线路故障概率评估方法

针对强台风环境下配电线路故障问题,提出了一种台风到来前配电线路故障概率评估方法。首先,根据历史灾害损失数据拟合强台风环境下的杆塔故障概率曲线;其次,利用流体力学软件对配电网所在区域进行风荷载仿真计算;最后,在真实台风环境下根据台风实时气象信息计算配电网所在区域的风荷载,并计算配电线路整体故障概率。算例验证了强台风环境下该方法对配电网线路故障概率评估的合理性和实用性,该方法可为中国东南沿海配电网台风期间应急预警及防灾减灾工作提供借鉴参考。     

融入attention机制的台风风险预警模型

台风是一种可以给沿海地区电网造成巨大破坏的自然灾害,中国东南沿海地区正是台风灾害频发的地区。对于强台风环境下的地区电网,台风的强风可导致输配电网中的电气设备产生结构性损伤,影响供电稳定性。在电网设备中,杆塔是最易被台风影响的大型设备,从中国东南沿海电网历史台风灾损统计结果来看,绝大多数的倒塔与断杆主要发生在强风圈内,显然风速对杆塔的影响是巨大的。     

超强台风“山竹”对广西电网的影响分析及建议

超强台风"山竹"对广西电网部分网区造成了较大影响,本文对主网和中低压配网在此次台风中的受损情况进行全面梳理,并对典型的设备受损案例进行了分析。为了提高广西电网抵御自然灾害的能力,减小自然灾害对广西电网的影响面,根据台风期间暴露出的不足之处,提出了规划、设计、施工及运维等方面的建议。     

一种Stacking集成结构的台风灾害下停电空间预测方法

为提高电网公司防灾减灾能力,考虑电网、气象、地理等因素,从统计学习的角度提出一种台风灾害下停电空间预测方法。首先,以1 km×1 km网格为单位收集数据,并进行标准化、分类变量独热编码处理与筛选、构造特征等处理后作为模型输入数据。其次,选取随机森林、梯度提升决策树、自适应提升、K最近邻、支持向量机、极限树、决策树以及XGBoost等算法,利用Stacking集成技术构造停电空间预测模型。最后,以广东省某县为研究对象,对模型的停电空间预测性能进行验证。在台风"彩虹"下的预测准确率为0.777 6,召回率为0.914 0。结果验证了在台风灾害下该模型对停电空间预测的可行性与有效性。     

考虑交通网络不确定性及SESS与MESS空间配合的分布式储能防灾应急规划

为在大规模停电后提供紧急电力支持,提出一种考虑交通网络不确定性及固定储能系统(SESS)和移动储能系统(MESS)空间配合的分布式储能(DES)防灾应急规划方法。基于正态分布区间数,建立通行时间不确定的MESS调度交通网络模型,提出考虑SESS与MESS空间配合效应的联合应急供电策略。采用机会约束描述交通网络不确定性,构建考虑供电可靠性最优的DES选址定容模型。将机会约束转换为确定性等价类,针对DES防灾应急系统多个供电可靠性衡量指标间的冗余问题,提出基于规格化法平面约束法的多目标优化求解方法。采用改进的IEEE 30节点系统及交通网络进行验证,结果表明所提方法能够实现多区域最优配置,验证了SESS与MESS的空间配合效应,并反映了交通网络不确定性对规划结果的影响。