考虑电压暂降传播的监测点优化配置改进方法

电压暂降每年造成巨大的经济损失,因此对全网进行电压暂降监测具有重要意义。本文提出了一种考虑电压暂降传播的监测点优化配置改进方法。首先分析了电压暂降的传播规律,制定了监测点优化配置的分区原则和循环嵌套的分区算法;定义了节点MRA(可观测区域)矩阵和线路MRA矩阵,其中线路MRA矩阵基于插值拟合方法,保持了线路的连续性,更加完善合理;在此基础上,建立了监测点优化配置模型,以IEEE30节点系统为例,在MATLAB中实现了监测点优化配置,并在PSCAD中进行了仿真。结果证明了该方法的合理性和工程实用性,本文提出的方法保证了经变压器传播后记录的电压暂降信息的准确性。     

考虑故障不确定性的电压暂降监测点优化配置方法

针对现有可观测区域(monitor reach area, MRA)方法未考虑故障不确定性因素,导致电压暂降监测点配置不合理的问题,提出一种考虑故障不确定性的电压暂降监测点优化配置方法。首先,基于蒙特卡洛生成典型故障集合,计算故障不确定性MRA矩阵以及节点SAFRI指标权重;然后,以传统MRA矩阵和故障不确定性MRA矩阵为约束条件,以节点指标权重为优先级,实现配置数量最小化和优先级权重最大化的暂降监测点优化配置方法;最后,通过IEEE 39节点算例验证所提方法的合理性。试验结果表明,方法可解决现有监测配置对故障不确定性因素考虑不足易产生监测盲区的问题。     

电压暂降监测点优化配置方法研究现状与展望

基于目前已有研究,对电压暂降监测点优化配置方法进行了梳理和分析,从考虑多种电压暂降源类型、实际系统运行工况变化影响以及统一考虑监测点数量和监测效果3个方面,展望了暂降监测点优化配置研究未来需要关注的问题。     

考虑故障电阻随机不确定性的电压暂降监测点优化配置

电力系统元件发生短路故障时,故障电阻客观存在且具有随机不确定特性。为提高电压暂降监测点配置方案在不同故障电阻条件下的工程适用性,需将故障电阻这一关键参数引入到监测点优化配置模型中。首先基于网络参数和短路计算构建临界故障电阻矩阵,在此基础上以监测点数最少为目标,以各故障点短路时最小电压暂降可观率为约束,建立考虑故障电阻随机不确定性的监测点优化配置模型,并用遗传算法求解最优配置方案。应用该方法对IEEE 30节点测试系统进行了仿真分析,结果表明该方法能有效监测非金属性短路故障引起的电压暂降,相比传统方法更具工程实用价值。     

考虑扰动源定位的电压暂降监测点最优配置

结合监测点可观测域原理和电压暂降扰动源定位法,构建扰动源可观性矩阵,在此基础上以监测点数最少为目标,以全网电压暂降及其扰动源可观为约束条件,建立监测点最优配置模型,并用0-1整数线性规划方法进行求解。IEEE 30节点测试系统的仿真结果表明,所提方法正确有效,所需监测点数量少,克服了传统监测点配置方法中电压阈值选取困难的问题,且所得电压暂降特征更精确。     

电压暂降与谐波谐振监测点统一优化配置方法

在考虑投资成本具有限定性的前提下,提出了一种电压暂降和谐波谐振监测点的统一优化配置方法。定义并量化了电压暂降可观性指标和谐波谐振可观性指标;综合考虑了电压暂降与谐波谐振可观性以及投资成本经济性,基于层次分析法和模糊综合评价法给出了监测点配置方案综合性能的量化分析方法;提出了以配置方案综合得分最高为目标,以监测装置数不超过限值为约束的监测点统一优化配置模型,并基于离散粒子群优化算法进行求解;基于IEEE-30节点测试系统进行了暂降与谐振监测点统一优化配置,仿真结果表明所提方法可在确保配置方案所需监测装置数满足投资成本限定的条件下,获得电压暂降可观性、谐波谐振可观性与监测装置数目经济性三者协调最优的监测点配置方案。     

基于监测点优化配置的电压暂降故障点定位估计

提出一种基于系统监测点优化配置的电压暂降故障点定位新方法。针对由输电线路短路故障引起的电压暂降,首先以监测点数目最少为目标,以全网各节点电压暂降完全可观测为约束条件,构建监测点优化配置的0-1线性规划模型。然后根据监测点最优配置结果及其修正方案,以故障时监测点电压幅值信息为量测量,应用最小二乘原理对故障点故障位置及故障线路进行定位估计。通过对IEEE 39节点标准测试系统的测试分析,验证了该方法的有效性与实用性。     

电压暂降可观约束下的定位监测点多目标 优化配置

为有效监测电压暂降以及准确定位扰动源位置,提出了可观约束下的电压暂降定位监测点的多目标优化配置方法。基于测点间正序电压变化量的相关性,定义了暂降特征模式,通过寻找最优匹配模式进行故障定位,同时定义不确定区域指数作为测点集的定位准确性指标。以全网电压暂降可观为约束条件,以监测点数量最少和不确定区域指数最小为目标函数,建立监测点多目标优化模型。采用多目标离散粒子群算法求解模型,得到非劣解集。通过IEEE 39和IEEE 118节点系统验证了该方法的可行性和有效性。     

基于粒子群优化算法的电压暂降监测点优化配置

为实现全网电压暂降故障点的可监测性,提出一种应用粒子群优化(PSO)算法对全网电压暂降监测点进行优化配置的方法。首先利用解析式法原理,通过线路临界故障点确定可观测区域,构建出各种短路故障情况下系统的电压暂降可观测矩阵,然后以监测点数目最少为目标函数,以全网各节点电压满足完全可观测为约束条件,建立电压暂降监测点优化配置的0-1线性规划模型。结合罚函数思想应用PSO算法进行优化求解,并综合考虑配置节点的优先级最终确定最优配置方案。通过对IEEE 39节点标准测试系统的仿真计算证明了该方法的有效性。     

考虑敏感区域的电压暂降监测装置优化配置

电压暂降无法避免且对敏感负荷危害严重,合理配置有限监测装置可以降低监测成本,并为暂降治理、降低暂降危害提供数据支撑,因此暂降监测装置的优化配置有重要意义。本文针对传统方法忽略不同区域发生暂降危害程度不一致的问题,提出一种考虑暂降敏感区域监测可靠性和同步相量测量装置（phasor measurement unit,PMU）布点的暂降监测装置联合优化配置模型。该模型以暂降可观为约束条件,以监测装置数目最少,覆盖暂降敏感区域范围最广为目标,并进一步配置PMU用于辅助监测电压暂降。此外,本文采用Zeroin方法提高了暂降域计算的准确性。IEEE30系统仿真表明本文方法可以保证装置数目最少并对敏感负荷高冗余度覆盖,保障其经济效益。本文所提方法克服了难以平衡监测成本与敏感区域监测能力的困难。     

考虑电能质量的分布式电源优化配置

针对大量电力电子设备投入电网造成严重电能质量问题的现状,提出考虑谐波畸变和电压暂降损失的分布式电源(Distributed Generator,DG)优化配置方法。该方法以DG配置成本、有功损耗、电压暂降损失最小为目标函数,并在满足配网潮流等式和不等式约束的基础上增加谐波畸变限值的约束条件,建立多目标优化模型,最后采用非劣排序遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm-II,NSGA-II)求得最优配置方案。通过IEEE 33节点配电网络对此配置算法进行仿真验证,结果证明该方法得到的DG配置方案可有效降低谐波畸变率、暂降损失及网络损耗。     

基于MVR和GA的电压暂降监测点优化配置

为减少电压暂降监测信息的冗余度,本文提出一种应用多变量回归(MVR)和遗传算法(GA)对电压暂降监测点进行优化配置的方法。首先,利用MVR构造合适的适应度函数,通过GA寻优能力获得监测点优化配置向量;其次,按照优化配置向量在对应节点配置监测仪,并结合可观测区域矩阵检查不同故障类型时的可观测性,进一步删除冗余监测点,获得最优配置向量;最后,利用PSCAD V4.2在IEEE30节点测试系统中开展仿真对比实验。仿真结果表明,本文提出方法不需设定阈值电压,仅需2个监测点即可对系统所有故障类型造成的电压暂降实现监测,证明了方法的有效性。     

Optimal Allocation and Operating Point of DG Units in Radial Distribution Network Considering Load Pattern

Distributed generation (DG) is a new approach for solving some problems of older power networks. Due to the increasing power demand in recent power systems, the importance of power loss reduction and maintaining system voltages within an acceptable range has given rise to the wide use of DG units in power systems. On the other hand, unplanned and non-optimal application such as installation and operation of DG units might cause other technical problems. In addition, it is important to consider the load pattern in the network, and the best decision for DG unit's operation must be chosen accordingly. In this paper, a method is introduced in order to make the optimal placement and find an optimal operating point for the DG units, which means the power output of DG units, considering the load pattern of the network. This load pattern has an average load of 24 hr a day, four seasons a year. In the proposed method, optimization has two goals: first, is optimizing the DG unit's placement based on improvement of the voltage profile, and the second is operating DG units with optimum power factor, minimizing power loss, and improving voltage profile, with regard to the load pattern. In order to solve this problem, the gravitational search algorithm and genetic algorithm are used. The proposed method is applied on the IEEE 33-bus test system, and the result shows the effectiveness of the proposed method. In order to solve the optimization problem, MATLAB software is used.     

计及不确定性和多投资主体需求指标的分布式电源优化配置方法研究

针对分布式发电在不同发展阶段可能存在不同的分布式电源(distributed generator,DG)投资主体,即配电运营商和用户,分别建立了考虑配电网运营商(distribution network operator,DNO)需求指标和用户需求指标的DG优化配置模型。针对不确定性对DG优化配置问题的影响,在建立相关概率模型的基础上,利用基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗模拟(Latin hypercube sampling based Monte Carlo simulation,LHS-MC)方法进行目标函数计算。模型求解中,采用非劣排序遗传算法(nondominated sorting genetic algorithm-II, NSGA-II)进行多目标优化计算。在获得不同模型下DG优化配置鲁棒解的基础上,提出一种整体化考虑 DNO 需求指标和用户需求指标的DG优化配置综合分析方法,使优化配置方案在整个发展阶段效益最优。采用33节点配电系统进行仿真,验证了所建 DG 优化配置模型和所提方法的有效性。     

考虑重构和微电网分区的分布式电源优化配置

电力安全是现代社会有序发展的重要保障。极端自然灾害和人为攻击会导致电力系统的严重破坏,而分布式电源（DG）和微电网是电力系统故障后负荷恢复的关键电源。本文提出了一种分布式电源鲁棒配置模型,用于提高配电系统的弹性。该模型采用三层“防御-攻击-防御”框架对分布式电源的位置和容量进行优化:在第一层中,由防御者制定分布式电源配置决策,在第二层中,针对给定的规划决策,攻击者考虑第三层中的潮流调整与拓扑重构措施,制定最严重的攻击策略对第一层的规划决策进行评估。与传统的弹性分布式电源配置方法相比,该模型考虑了攻击后的拓扑重构和微电网的形成,进一步发挥了分布式电源在负荷恢复方面的作用,同时,采用嵌套列约束生成算法对鲁棒优化问题进行求解。通过算例验证了该模型在提高弹性方面的效果,并展示了联络开关配置对负荷恢复的影响。     

基于暂态电压稳定指标的动态无功优化配置方法

以往的动态无功配置方法大多以确保静态电压稳定为目标,而快速可控的动态无功补偿装置更适用于抑制电网的暂态电压失稳。文中首先分析并指出故障后的极限切除时间是系统暂态电压稳定性的一个衡量指标,安装动态无功补偿可以延长故障的极限切除时间。根据这种特点提出了一种基于极限切除时间指标的动态无功优化配置算法,比较各种配置方案对电网故障后极限切除时间的改变量以得到最优方案。通过IEEE 39母线系统的算例说明了该方法的有效性。     

计及低碳效益的分布式发电优化配置

首先对电力系统各个环节进行低碳分析,针对配电网分布式发电DG(distributed generation)优化配置问题,提出了低碳费用、电压安全、有功网损这三个评估配电网效益的重要指标,在此基础上建立分布式发电多目标优化配置模型,应用最大满意度法将多目标规划转化成单目标规划问题,并用模拟植物生长算法PG-SA(plant growth simulation algorithm)对上述模型进行求解。算例表明该模型确定的分布式电源在配电网的位置和容量可有效减少碳排放、提高系统运行电压,降低有功网损。