主动配电网规划中的负荷预测与发电预测

负荷预测和发电预测是配电网规划中的关键环节,是变电站、网架规划重要计算依据。考虑主动配电网下新型负荷和分布式电源接入等因素,提出适用于主动配电网的概率型负荷预测和发电预测方法。首先全面分析了主动配电网的负荷分类,提出含友好负荷的整体负荷预测方法;其次构建主动配电网分布式电源装机容量及分布预测模型,考虑分布式电源出力的概率特性,进而提出分布式电源可信出力预测方法;最后以负荷预测和发电预测结果为基础,分析了新型负荷和分布式电源对主动配电网规划的影响。     

计及区域自组网的含分布式电源配电网网架柔性规划

在含分布式电源的配电网中,区域自组网的运行方式和分布式电源出力的随机性对其网架规划提出了更高要求。为此,文中计及分布式电源出力和负荷的随机性,定义了负荷供电恢复率,以此反映在网架规划方案和区域自组网方式下负荷的供电恢复情况。通过将其与分区供电要求、指定接线模式约束和支路潮流、节点电压柔性约束等作为约束条件,建立了以经济性和可靠性为目标的配电网线路开关联合优化的柔性规划模型。在该模型的网架方案可靠性评估中,计及了区域自组网运行方式下分布式电源出力和负荷的随机性对负荷供电恢复的影响,从而使所得的网架规划方案适应分布式电源的广泛接入,充分发挥电网区域自组网能力,突破了传统模型的应用局限。基于实际算例的计算分析验证了该方法的有效性,表明其可为含分布式电源配电网的网架规划提供理论依据。     

基于配电网静态电压质量机会性约束的可再生能源分布式发电容量规划

从配电网自身参数角度分析分布式电源并网后带来的电压越限问题,研究配电网静态电压随分布式电源功率注入的变化趋势。提出一套系统性地考虑分布式电源出力随机性和相关性以及配电网静态电压质量机会性约束的分布式电源接入容量规划方法。较之现有分布式电源规划方法,所提方法在可接受的计算强度下更加专注于提高处理分布式电源出力随机性和相关性的准确性,保证了规划结果的可靠性。所提方法使用差分进化算法对拉丁超立方采样所生成的分布式电源出力的原始采样序列进行重排序,从而满足电源出力相关性的要求;利用概率潮流的方法将分布式电源的随机出力映射为节点电压的概率分布以满足规划过程中电压质量的机会约束。采用差分进化算法对规划模型进行求解。IEEE 33节点配电网中的应用验证了所提方法的有效性及实用性。     

考虑分布式光伏电源与负荷相关性的接入容量分析

研究了配电网网架结构和运行工况已知的条件下,分布式光伏电源的可接入容量问题。通过分析配电网网架结构和各节点负荷的历史数据,设定分布式光伏电源接入位置和容量初始值,构建了初始相关性样本矩阵。通过分析分布式光伏电源出力与负荷的相关性,提出了光伏发电就地消纳能力指数的概念及计算方法,构建了改进型相关性样本矩阵。以系统向配电网传输功率最小为目标函数,建立了节点电压、配电网潮流为主要约束的规划模型,利用前推回代潮流算法和退火算法求解。以中山供电局马新站10 kV配电网为例,仿真及潮流验算结果表明:对于一个已知网架结构和运行工况的配电网,考虑分布式光伏电源与负荷的相关性可有效提高分布式光伏电源的接入容量。     

基于两种仿生算法的低碳主动配电网规划

分布式电源（DG）为未来配电网的规划问题带来了许多新的挑战。在传统配电网规划基本要求的基础上,结合主动配电网相关标准,对主动配电网进行了新的规划。规划过程中,将选择投入运行的电网网架和分布式电源出力大小作为优化变量,将电网的碳排放环境成本作为评判标准。以14节点网络系统为例,将遗传算法（GA）和布谷鸟搜索（CS）算法相结合,并根据电网规划实际情况对算法做了改进。最终在MATLAB环境下,结合MATPOWER潮流计算工具,实现了主动配电网的低碳规划。算例结果表明,该规划方法简单有效,能够为低碳经济下主动配电网的进一步发展提供参考和依据。     

市场环境下考虑降压节能调节的主动配电网运行优化策略

针对主动配电网参与市场购电,提出了同时考虑主动配电网运行安全性和经济性的优化运行模型。该模型考虑了市场电价和分布式电源出力的不确定性,采用随机规划进行建模。为在随机规划模型中进一步考虑系统运行安全约束和离散控制措施,提出了线性化配电网潮流模型和基于虚拟电流注入法的线性有载调压变压器模型,使得主动配电网运行优化模型最终为线性规划模型,实现了在随机规划模型中有效考虑了主动配电网运行安全约束和有载调压变压器等离散控制措施。引入降压节能控制技术,使得主动配电网利用降压节能控制提高系统运行经济性。通过33节点主动配电网算例分析,验证了所提模型和方法的有效性和合理性。     

基于分布式电源与负荷双重不确定性的配电网综合规划研究

随着分布式电源大量渗入配电网,配电网在规划时要同时面临电源侧和负荷侧的不确定因素。首先,依据分布式电源出力与负荷的概率密度函数建立配电系统多状态模型,通过多状态潮流计算模拟它们的不确定性。其次,建立基于机会约束规划的分布式电源与配电网架综合规划模型,针对配电网规划问题的非线性、大规模等特点提出一种改进的遗传算法用于求解。通过对某地区实际配电网的计算分析,验证了所提算法具有良好的运行效率和收敛性能。算例结果表明,分布式电源的接入与网架结构调整相配合能够提升配电网的经济效益。     

考虑最大供电能力的有源配电网网架规划研究

考虑供电能力最大的目标,研究了对含分布式电源的配电网网架进行规划的策略。首先,在计及实际负荷增长模式的基础上,针对分布式电源出力随机性的特点,基于改进的重复潮流算法求解固定网架下有源配电网的最大供电能力;然后,以供电能力最大化为目标,基于支路交换算法设计有源配电网的网架规划流程;最后针对一个实际配电网案例进行了仿真分析。结果表明本文的规划方法可大幅提升配电网的供电能力,尤其适合于含分布式电源的负荷快速增长区的配电网的扩展规划。     

考虑分布式电源相关性的配电网概率潮流计算

为探究分布式电源出力的相关性对交流配网的影响,提出一种考虑分布式电源出力相关性的配电网概率潮流计算方法.首先,采用Copula函数描述分布式电源出力的相关性,建立联合分布函数;其次,通过Rosenb?latt逆变换将分布式电源的出力进行独立化变换,使之相互独立,并采用半不变量法结合Cornish-Fisher级数展开计算概率潮流,求得节点电压、支路潮流的概率分布;最后,以34节点系统为研究对象,对所提方法进行仿真分析.仿真结果验证了该方法用于配电网概率潮流计算的有效性和正确性.     

主动管理模式下含分布式发电的配电网网架规划

为了适应未来大规模分布式电源接入后的新型配电系统规划要求,考虑主动管理模式,建立了含分布式发电的配电网网架双层规划模型,上层规划以年综合费用最小为目标,下层规划是以分布式电源出力切除量最小为目标,并在约束中考虑了分布式发电加入后对配电网可靠性的影响。计及风电光伏等间歇式电源出力及负荷不确定性,分别利用树形结构编码的单亲遗传算法和原对偶内点法对上下层规划模型进行求解。通过29节点配电网算例验证了所提模型的合理性和有效性。