含分布式电源的配电网电压暂降评估

运用蒙特卡洛法研究了含分布式电源的配电网电压暂降评估。分别建立了同步机型DG和逆变器型DG的仿真模型,然后基于EMTDC/PSCAD运用蒙特卡洛法对含分布式电源的典型配电网进行了仿真,采用系统平均均方根值变化频率作为评价各节点电压暂降的指标。结合多个仿真算例分析了DG的类型、控制策略、出力和接入位置对电压暂降的影响。仿真结果表明,逆变器型DG的接入能够降低配电网电压暂降的发生频次,DG的控制策略、出力和接入位置都会对电压暂降产生一定的影响,这为配置分布式电源和缓解电压暂降问题提供了参考。     

含分布式电源配电网电压暂降仿真研究

随着大量分布式电源(DG)接入配电网,电压暂降现象将变得更为复杂。基于某地区电网实际网络构架,利用EMTDC/PSCAD建立了含分布式电源的配电网电压暂降分析模型,进行了典型算例仿真研究。仿真结果表明:逆变器型DG的接入能够在一定程度上抑制配电网电压暂降幅度和持续时间;同时,DG的控制策略、接入位置和出力都会对电压暂降产生一定的影响。     

考虑分布式电源接入的电压暂降状态估计与监测装置优化配置方法

分布式电源的接入给新型电力系统电压暂降带来了新问题,对电压暂降监测装置进行优化配置是减小监测成本的有效手段。在分析分布式电源电压暂降幅值计算影响的基础上,提出基于电压暂降频次相似性系数的电压暂降状态估计方法以简化状态估计过程,以提高状态估计精度。采用蝙蝠算法(bat algorithm, BA)求解节点监测范围,并根据监测范围构造电压暂降全景可观约束,以监测成本最低、配置方案电压暂降频次相似性指标最大为优化目标,得到的配置方案在满足经济性的同时也有助于进行电压暂降状态估计。用IEEE30节点测试系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。     

分布式发电对配电网电压暂降的影响

针对有分布式电源接入的配电网的特点建立了电压暂降分析模型,选择具有代表性的算例对配电网中电压暂降问题进行了仿真分析。研究了分别以同步发电机和逆变器为并网接口的分布式电源在不同条件下抑制电压暂降的能力。由仿真结果可以看出,分布式电源的类型和控制策略、系统网络参数以及扰动源与监测点之间的电气距离都会对电压暂降产生一定的影响。     

分布式电源并网对配电网电压的影响研究

分布式电源(DG)接入配电网可以降低输电损耗,提高配电网供电可靠性,改善线路整体电压水平,是集中式电源的有效补充。但随着分布式电源容量的不断增大,也会带来配电网电压越限等问题,需要对其进行合理规划。基于馈线电压降落原理,从DG接入位置、接入容量、接入方式和运行方式四个方面分析了分布式电压并网对配电网电压分布的影响机理,包含电压越限及节点电压均衡问题。采用电力系统仿真软件DIg SILENT/Power Factory建立33节点系统模型,验证DG在四种并网方式下的配电网电压分布规律,并给出相应的改善措施。     

区域配电网实时状态估计器及其性能分析

设计了一种基于贝叶斯理论的区域配电网状态估计器,以解决随机性分布式电源接入区域配电网和测量装置数量有限给配电网状态估计带来的困难。首先依据前推回代潮流计算方法建立了配电网电压估计模型,应用贝叶斯理论设计了状态估计器,理论分析了改变监测装置位置和利用不同监测装置信息估计节点电压的影响。通过在IEEE 33节点配电系统仿真验证了文中所提出方法的正确性和有效性。进一步仿真分析了节点注入功率波动方差和测量装置位置对估计精度的影响,给出了监测装置的位置优化结果。文中为高渗透率分布式电源接入的区域配电网状态估计提供了理论和实用方法。     

DG并网对暂态电压扰动方向判定的影响及其校正算法

计及新能源分布式电源(DG)并网对智能配电网的影响,构建了一种含DG配电网的可延展通用模型。基于模型结构等效变换,分析了引起电能质量监测仪方向误判的影响因素,针对电压暂降型或电压暂升型的电能质量(PQ)扰动源,提出了DG并网对PQ扰动方向判定的影响规律,进而提出了一种基于规律校正的PQ扰动方向判定算法。将多个DG接入IEEE 13和IEEE 34模型,Matlab仿真表明,该算法能提高PQ扰动方向判定的准确率,并具有简明清晰、抗噪声能力强等优点。     

分布式电源并网优化配置的图解方法

分布式电源(distributed generation,DG)除了具有调节潮流分布等常规作用外,还可被用来治理电压暂降和降低线损等。针对分布式电源引入配电网后最佳安装位置与容量计算的问题,该文基于链式配电网络、恒功率静态负荷模型和分布式电源的功率模型,并考虑DG对降低线损和调节电压的作用,提出一种图解与遗传算法相结合的计算方法。该方法采用图示求解大量方程,避免了传统算法繁琐的过程和过多的假设条件,并且通过基于电压不越界为约束的遗传算法确定分布式电源的最佳容量,有效避免了节点电压接近合格范围的上界。最后通过典型的仿真算例并与传统方法进行比较,充分证明所提方法的正确性和可行性。     

一种面向智能配电网的分布式并行电压优化方法

针对智能配电网中分布式电源(DG)接入及电网仿真实时响应的需求,提出一种分布式并行环境下求解智能配电网中各DG最优输出功率的方法,实现了快速高效的配电网电压优化。该方法首先基于凝聚层次聚类法(HAC),解决了智能配电网自动分区的问题,在此基础上,采用分布式序列二次规划(DSQP-DG)算法,通过内外层迭代交替并行求解出DG最优出力。以接入DG的IEEE 33节点系统算例对该方法进行测试验证可知,较之辅助问题原理(APP)方法,该方法具备更好的寻优能力和快速性,能够有效解决智能配电网分布式并行电压优化问题。     

有源配电网故障场景下的电压暂降仿真与评估方法研究

针对含有分布式电源的配电网进行电压暂降仿真与评估问题,提出基于点估计法的电压暂降仿真与评估方法。首先建立故障信息模型,包括对故障线路率、故障点、故障类型、故障持续时间、故障阻抗等,以及分布式电源输出功率的随机模型,然后基于点估计法将随机概率密度问题转换为多个确定性问题。通过计算随机变量的期望、标准差、三阶中心矩,利用Cornish-Fisher级数来表示每个节点电压暂降的概率密度函数,以及计算电压暂降指标SARFI,发现网络的薄弱环节。通过对含两个不同类型分布式电源的IEEE13-bus和IEEE 33-bus系统的测试,并与Monte Carlo法进行对比,证明了算法的有效性。通过对不同类型风机模型的应用,证实了该文提出算法的可行性和高效性。     

Multiphase transmission line modeling for voltage sag estimation

This paper presents a novel approach for voltage sag indices calculation based on instantaneous voltage estimation. The estimation uses traditional state estimation where redundant measurements are available. The estimation is based on time domain state estimation which uses time domain modeling of the power network. The time domain current monitoring is used to have linear mapping and to achieve high performance of voltage sag estimation. The fault estimation procedure is prior of the voltage sag estimation. This paper shows a possible for fault instance detection, fault location identification and fault type estimation method that are required to estimate voltage sag for different line models utilizing residual analysis and topology error processing. Lumped parameter and distributed parameter transmission line modeling are developed to estimate instantaneous voltage at a three-phase power system in time domain. Magnitude and duration of voltage sag as main indices are calculated from the estimated instantaneous bus voltage. The performance of the novel approach is tested on IEEE 14 bus system and the results are shown.     

分布式发电对电压跌落及失电损失分摊的影响

总结了分布式电源对电压跌落的影响,并提出了电压跌落引起的失电损失的分摊方法.采用真实网络作为算例,计算了不同故障类型发生时的电压跌落,最终得出了分布式电源注入功率、接入位置变化对电压跌落的影响,并提出了一种新的失电损失发电侧分摊方法:采用IDGVS指数用于量化分布式电源对电压跌落的影响,从而确定每个分布式电源所应该分摊的电压跌落失电损失费用.     

一种对配网继电保护影响最小的分布式电源的最优接入方式

随着经济的飞速发展,分布式电源(DG)作为一种新型的、环保的、高效的发电形式越来越受到关注。文章重点分析研究了分布式电源并网对传统配电网电流保护的影响,利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了分布式电源不同容量,不同接入位置对配电网各段电流保护的不同影响,提出了一种对配电网特定区段产生最小短路电流的接入方法。在分析DG并网对短路电流产生助增及汲流作用的基础上,提出一种对特定段电流保护无影响的最优接入方式,并通过理论分析跟建模仿真验证了该方法的正确性。对DG接入条件一定的情况下,提出了一种新的并网原则,对DG并网具有一定的参考意义。     

含分布式电源电网电压跌落定位

电压跌落已经成为现今社会最为关注的电能质量问题之一,电压跌落位置的准确定位是保障电力系统运行稳定以及电力市场化进程的充分条件。分布式电源（distributed generation, DG）在配电网的广泛接入改变了配电网的运行方式和潮流,现有的几种定位方法已经不能满足对含DG电网电压跌落进行准确定位。针对含DG的配电网电压跌落故障源定位,本文基于馈线终端单元的配电网故障定位方法,提出了一种利用改进的具有自适应矩阵法初步确定电压跌落所在的故障区段,然后通过利用改进的阻抗法精确定位电压跌落源位置的方法。算例和仿真结果验证了该矩阵法和阻抗法结合的方法计算量小且具有很好的准确性优势。     

含电动汽车快速充电站配电网的暂态电能质量特性研究

规模化电动汽车作为间歇性、冲击性负荷接入配电网,会对含电动汽车快速充电站配电网的暂态电能质量产生直接影响。论文主要对规模化电动汽车接入配电网产生的电压暂降、电磁暂态等暂态电能质量问题进行分析。首先对含电动汽车快速充电站的配电网进行建模,其次建立了基于变压器模型的电压暂降模型和基于分布参数等效模型的电磁暂态分析模型。理论分析了快速充电站接入配电网产生暂态电能质量问题,模型能够提高暂态仿真速度及准确性。通过仿真分析验证了快速充电站在正常投切和发生故障时产生的暂态电能质量问题。     

基于混合算法的含分布式电源配电网重构研究

随着新能源技术在配电网领域的发展,分布式电源（distributed generation,DG）接入配电网的研究成为热门。与传统配电网相比,含DG的配电网会出现弱环网和非PQ节点,而传统潮流计算方法只能解决PQ节点和辐射状网络。为解决配电网接入DG后重构的问题,采用叠加定理解决开关倒换过程中产生的弱环网,同时改进前推回代潮流计算方法,使得接入DG的节点可以正常参与潮流计算。同时结合纵横交叉算法（crisscross optimization,CSO）和粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）的优势,提出混合算法（crisscross particle swarm optimization, CPSO）优化含分布式电源的配电网重构问题。仿真部分是以典型的IEEE 33节点配电网为例,在考虑DG接入方式为PI节点、PV节点和PQ（V）节点的情况下进行仿真,结果证明了配电网合理的接入DG后,可以起到降低网损和提高电压质量的作用。     

Transient stability considering dynamic load in bulk power system with high DG penetration

Transient stability may be seriously affected when a large number of distributed generators (DG) stop simultaneously during voltage sag. It is necessary to analyze accurately the dynamics of bulk power systems with high DG penetration. In this paper, transient stability is studied by analyzing power‐angle curves of generators while considering load dynamics and model order reduction at lower voltages. Based on the analysis, a decrease in the load internal resistance after voltage sag causes transient instability of generators. The phenomenon is confirmed through simulation using a one‐machine and one‐load model. This paper also suggests that the simulation results might be misled by traditional bulk power system modeling such as using the static load model and ignoring impedance at lower voltages. As for the numerical simulation, a large level of DG stoppage leads to transient step out in a bulk power system, and the stability is greatly improved by DG voltage regulation. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 162(2): 20– 29, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20608