基于负荷持续曲线的配电网运行效率评价

对配电网运行效率的评价有利于把握电网运营现状、提高决策水平、引导投资方向。针对目前对配电网运行效率评价存在的一些问题,首先对影响配电网运行效率的因素进行了分析,并提出基于负荷持续曲线的设备运行效率评价模型,该模型综合考虑电网安全性和设备运行经济性,提出了最大可输送负荷、基于安全运行限值的平均负载率、安全风险惩罚因子等全新指标;分析了负荷持续曲线形状对安全风险惩罚因子的影响;在设备运行效率基础上提出系统运行效率和系统协调度的计算方法,以反映配电网整体运行效率及各层级设备运行效率之间的协调程度。算例分析结果验证了模型的可行性和有效性。     

计及可靠性和经济性的中压配电线路最佳运行效率计算方法

当前中压配电线路运行效率评价过程中采用“N-1”准则难以合理度量在不同负荷结构下线路最佳负载能力,未能充分考虑在不同负荷结构下线路运行经济性的问题,针对以上问题提出了计及可靠性和经济性的中压配电线路最佳运行效率计算方法。首先,结合安全性和经济性两个方面,对中压配电线路的运行效率进行了定义并提出了其计算方法;其次,基于可靠性指标与线路负载率关系解析,提出了不同负荷结构的中压配电线路可靠性评估流程;然后,以经济性最优为目标构建了中压配电线路最佳负载能力优化模型。最后通过算例分析,验证了本文所提方法的有效性和实用性。     

基于配网设备运行状态的配电网资产运行效率评价

随着经济社会的快速发展,社会用电量激增,配电网资产运行效率成为了供电公司广泛关注的问题。为此提出了一种基于配网设备运行状态的配电网资产运行效率评价方法。考虑了资产运行效率在线准实时监测的需求和离线资产运行效率评估的需求;提出了基于负荷持续曲线的配网设备准实时资产运行效率评价模式和基于历史统计数据的配网设备资产运行效率评价模式;提出了确定配网设备最佳负载率的方法,以配网设备负载率与最佳负载率的偏离程度来衡量配网设备资产运行效率,同时考虑配网设备运行状态评分作为资产运行效率评价模型参数。最后以算例分析结果验证所提方法的可行性和有效性。     

基于Apriori算法和卷积神经网络的配电设备运行效率主要影响因素挖掘

针对目前配电系统运行效率研究方面缺少评价手段且缺少内在原因的探究方法的问题,提出了一种基于Apriori算法和卷积神经网络的配电设备运行效率主要影响因素挖掘方法。首先,提出配电设备日运行效率的计算方法;其次,分析可能影响运行效率的原因,提出基于K-means聚类和Apriori算法的运行效率主要影响因素的挖掘方法;然后,基于卷积神经网络,提出运行效率与主要影响因素之间关系的定量度量方法;最后利用算例分析,验证了该文方法的可行性。     

考虑设备变工况特性的区域综合能源系统优化调度方法

区域综合能源系统(regionalintegrated energysystem,RIES)调度方案的经济性受不同能源转换设备模型参数准确性的影响。传统静态能源集线器(energy hub, EH)模型将设备效率视为常数,忽略了设备效率随负载率变化的变工况特性,影响到设备模型的准确性,进而降低了RIES调度方案经济性。为考虑设备变工况特性对系统优化调度方案的影响,提出了一种考虑设备变工况特性的RIES优化调度方法。首先基于静态EH模型,建立一种动态EH(dynamicenergy hub,DEH)模型,可对能源转换设备运行效率进行修正;进而,基于DEH模型,提出了一种考虑设备变工况特性的RIES优化调度方法;最后,针对一个典型的RIES进行优化调度分析。结果表明,该方法由于考虑了设备变工况特性,提高了设备模型准确度,减小了调度方案的成本预测误差,为RIES提供了更为合理且经济的调度方案。     

考虑线路负荷的配电系统供电能力综合分析方法

配电系统供电能力是衡量配电网建设、运行水平的重要指标,也是指导配电网规划改造的有效工具。配电系统供电能力不仅取决于网架结构及设备容量,与系统的负荷分布也密切相关。在阐述配电系统供电能力以及配网联络有效度的评价指标及数学模型的基础上,分析了配电线路负荷对系统供电能力的影响,提出了考虑配电线路负荷的配电系统供电能力综合分析方法。利用概率谱方法分析线路的常规负荷及最高负荷,结合负荷裕度计算配电系统的网络转移能力及联络有效度。实际案例分析说明了所提方法的分析计算过程,证明了方法的有效性和实用性。     

工业用户排班制对变压器损耗的影响分析

配电变压器的最佳节能运行点是一个被广泛关注的问题,但一般都是按稳定的负载率来评价,而每台配电变压器的负载总是在不断波动,通常难于稳定在最佳负载率附近运行。因此,有必要对不同负荷特性的配电变压器进行研究,找出其日平均负载率与损耗率的关系,确定其节能运行点和运行区间,从而对变压器容量的节能选择起到指导作用。     

配电变压器负荷精细化管控系统在电网中的应用

电网配电变压器负荷易受人口流动等因素影响,管控过程较为复杂。在配电变压器负荷数据实时监控系统的基础上,综合考虑实时数据的维护评估与监控机制,以及合理的配电变压器负荷管理目标值,建立了配电变压器负荷精细化管控系统。通过奉贤电网实践证明,这一系统能够使各变压器负荷率得到有效平衡,降低了设备全寿命周期成本与地区电网的碳排放量。     

配电项目最大供电能力及增供电量效益的评估

提出一种配电网供电能力评估方法及配电网项目增供电量效益的预评估方法。基于主变负载率均衡的原则,以变电站负载率为自变量,以系统最大供电能力为目标函数,以主变N-1故障情况下负荷转移不超过变电站之间联络线传输容量以及变压器自身容量裕度为约束条件,构建配电系统最大供电能力评估模型,并提出基于线性规划的求解方法以简化运算。以项目投运前后系统最大供电能力与负荷预测值确定增供电量效益评估模型。既考虑了联络线及变压器容量的充分利用,同时兼顾了变电站负载均衡,保证了系统的安全供电和供电质量;既评估了配电系统最大供电能力,也实现了对配电系统项目增供电量效益的评估。通过实例分析,验证了该模型的有效性。     

现代化智能建筑中用电负荷的电能质量治理设备选择

智能建筑根据功能的需求会使用不同类型的负荷,其中包含了许多典型的电力电子非线性设备,这些设备运行时给配电系统带来电能质量问题。结合某影剧院电能质量治理方式,对比了传统补偿滤波方案、有源滤波补偿方案、SVG混合动态补偿方案,归纳了针对不断更新的非线性负荷所在的配电环境采用新型治理装置的优势。提出在建筑电气设计时需了解智能建筑项目负载类型,以合理选择电能质量治理设备的类型和容量。     

考虑电网载荷均衡度及N -1安全约束的防灾经济调度

极端气象灾害的日益频发,给电网安全稳定运行带来了极大的威胁。传统电力系统的经济调度方法为了追求发电成本的经济性而忽略了电网载荷分布状况,在恶劣天气条件下重载或是满载线路的停运都可能引发电力系统连锁故障大停电事故。为此,提出了一种恶劣天气条件下考虑电网载荷均衡度及安全约束的防灾经济调度方法。该方法在传统经济调度模型的基础上,综合考虑全网和恶劣天气影响区域输电线路载荷的状况,通过降低全网输电线路载荷率的平均绝对偏差以及恶劣天气下区域输电线路载荷率,改善电网的载荷均衡度,并提高系统的运行安全。为保证调度模型在恶劣天气条件下的鲁棒性及求解高效性,基于支路开断分布因子以及校验添加再校验思想,提出了一种新的安全约束动态校核及添加方法。最后,基于现有的考虑隐性故障的连锁故障仿真模型,提出了在台风灾害下电力系统防灾经济调度策略的可靠性评估方法。IEEE RTS-79系统的仿真结果表明,相比于传统经济调度方法,所提出的防灾经济调度方法能够有效地提高电网载荷均衡度,改善恶劣天气条件下电力系统的停电分布,并可提高系统运行安全性及可靠性。     

考虑数据中心负载灵活性的电力系统运行可靠性评估方法

大数据时代数据中心的规模逐年攀升,并且具有高能耗、高弹性和互联互通的负载灵活性。然而当前电力系统运行可靠性评估研究忽略了数据中心的负载灵活性,导致评估结果不准确,且无法反映数据中心的能效状态。为此,首先基于数据中心之间的互联互通和算力负载异地转移特性,提出了数据中心负载灵活性模型。其次,建立了包含数据中心能效与运行可靠性贡献等指标的电力系统运行可靠性评估指标体系。并进一步考虑电负荷、数据中心算力负载和风光等随机性因素,建立了考虑数据中心负载灵活性的电力系统运行可靠性评估模型,提出对应评估方法。最后,通过IEEERTS算例和实际电网算例进行仿真,结果表明数据中心的负载灵活性不仅有助于可再生能源消纳和电力系统安全可靠运行,还有助于数据中心节能降耗。     

基于几何分布的微电网孤岛运行可靠性快速概率评估

微电网内间歇性分布式电源和负荷的波动性使孤岛运行可靠性评估变得复杂。而避免负荷频繁投切的实际短时孤岛切负荷策略增强了负荷状态的时序关联性,该策略下序贯蒙特卡洛仿真计算量大。针对上述问题,文中基于几何分布模型和概率计算,提出了快速准确计算微电网负荷点停电时间概率分布的解析公式,可综合计算负荷点和系统可靠性指标。以改造的配电系统为例,通过评估微电网孤岛运行可靠性将所提方法与蒙特卡洛评估方法进行了对比分析,论证了所提方法的快速性和有效性;对源荷功率波动性和切负荷策略对微电网孤岛运行可靠性的影响进行分析,进一步验证了所提计算模型的合理性。     

考虑充电站吸引力的EV充电负荷时空分布模拟

电动汽车(electricvehicle,EV)充电负荷时空分布的随机性给电力系统的规划与运行带来了挑战。针对该问题,文章提出考虑充电站吸引力与交通耗时指数的EV充电负荷时空分布模拟方法。首先建立充电站吸引力模型,用以描述用户选择充电站的规律;其次对传统起点–终点(origin destination,OD)矩阵进行修正,用以描述EV的行驶和分布规律;提出交通耗时指数概念,量化用户的行驶耗时;进而使得充电站吸引力模型能够充分计及各种时空因素,通过模拟EV的行驶路径及荷电状态并结合充电站吸引力计算单体EV的充电负荷时空分布矩阵,进一步通过蒙特卡洛模拟推广至群体EV;最后以某典型城区为例,对比分析出租车和私家车的充电负荷形态及充电站吸引力和交通状况对充电负荷的影响,验证了文章所提模型和方法的正确性和有效性。     

基于主客观组合赋权法的低压配电网电能质量能耗综合评估

电能质量恶化导致低压配电网能耗明显增加,而目前多数研究局限于单一电能质量指标对单一电网设备能耗造成的影响,缺乏整体性分析。对此文章提出一种基于主客观组合赋权法的低压配电网电能质量能耗综合评估方法。考虑当前低压配电网中的典型电能质量指标和能耗设备,构建电能质量能耗综合评估指标体系;采用改进层次分析法确定主观权重,采用变异系数法确定客观权重,综合考虑主观、客观权重对各项指标进行组合赋权;基于组合权重值建立电能质量能耗综合评估模型。实际算例分析验证了该方法的有效性,评估结果也更加准确、合理。     

多电源并联运行的效率优化控制方法

目前,由多个电源并联运行所构成的大容量电源系统,多采用的是均流控制策略来实现其内部多个电源单体间的负荷分配。均流控制虽然可以提高电源系统运行的可靠性,但是由于各个电源单体效率特性的差异,致使电源系统在运行过程中的总体效率无法达到最优,造成了能源的浪费。以效率优化为目标的复合式负荷分配控制策略,在动态调节过程中,利用均流技术确保安全运行,在稳态运行时,通过对负荷分配方案的优化,可以实现电源系统的总体效率最优控制,进而提升电源系统的运行性能。     

基于反熵-AHP二次规划组合赋权法的电网节点综合脆弱性评估

针对电网脆弱节点辨识存在的评估指标片面、不同评价方法偏差较大的问题,从系统固有拓扑结构、电网当前安全运行水平以及预想故障冲击影响三方面出发,构建电网脆弱性节点评估指标体系。该体系基于系统对脆弱度的需求层次,衍生出改进节点韧性度、节点电气介数、节点能量裕度、改进潮流分布熵及最小失负荷百分比等相关指标,综合考虑电网结构抗毁性、节点抗干扰能力、节点退出运行后系统潮流分布及系统自我调节后仍无法避免负荷削减时的状况。提出基于反熵-AHP二次规划组合赋权法的综合评估模型对节点脆弱度进行评估。IEEE39节点系统算例证明了所提指标体系与评价方法的合理性和有效性。     

敏感负荷对含新能源配网规划的影响

由于新能源出力不稳,未来高比例新能源接入会使配电网电能质量下降,从而降低敏感负荷的运行效率,严重时导致设备运行异常甚至故障。在此背景下,电压下降至敏感负荷电压耐受曲线的不确定区域内时,可能会发生负荷损失的情况,需在配电网规划加以重视,以提高电网的安全性和经济性。文中以变频调速电机为例进行建模,分析其电压敏感性,并估算了变频调速器在电压耐受曲线不确定区域内的故障概率。然后将电压敏感型负荷的损失量纳入配电网风险规划模型中,对现有风险规划进行改进,算例结果验证了所提方法的可行性和有效性,为未来配电网规划提供了参考。     

含分布式电源的配电网可靠性评估

考虑未来配电网的发电和用电特征,提出计及网架拓扑结构、设备因素、电源出力和负荷需求的不确定性的配电网可靠性综合分析方法。基于网络等值法计算配电网各负荷点的系统侧电网故障率和修复率;针对配网的孤岛运行方式,计算反映电源出力和负荷需求的冗余不确定性的状态转换率参数,分布式电源的机械故障参数和孤岛系统的起动切换参数。最终应用马尔可夫模型,采用IEEE-RBTS BUS6配电网算例,对文中所提方法进行了验证。评估结果表明了该方法的精确性和快速性。