考虑可移动式储能与网络重构的弹性配电网灾后恢复策略

为减弱自然灾害及其他人为因素对电力系统的影响,文章提出了一种考虑可移动式储能与网络重构交互优化的弹性配电网灾后恢复策略。该恢复策略模型以最大化恢复供电负荷量为优化目标。首先,对灾害后的网络进行预估,分析得出形成微电网的个数,并进行网络重构。其次,根据网络重构结果对可移动式储能的接入位置进行优化,其中可移动式储能的移动遵循时间最短的原则;对移动后的配电网进行网络重构直至满足要求。文章所提策略能够在满足孤岛安全运行的基础上,达到最小的失负荷量,最大限度地利用可再生能源,减弱灾害对电力系统的影响,增强配电网的弹性和经济性。最后,以IEEE 33节点系统为例对不同灾害场景进行灾后恢复仿真,验证了所提策略的有效性和实用性。     

一种实用的配网重构方法

本文提出了一种基于虚拟流法的实用配网重构方法,将重构问题划分为离线的季度性全网重构和在线的实时局部网络重构,实时网络重构不仅考虑了平衡馈线负荷,减少过载,而且考虑平衡三相负荷,相应的提出了一种实时平衡三相负荷的实用算法。     

考虑分布式电源的配电网灾中-灾后两阶段协同韧性恢复决策

频繁的极端自然灾害极易引发配电网大规模故障,基于分布式电源的负荷恢复是提高配电网韧性水平的重要手段。然而,现有研究一般将灾中和灾后阶段进行独立决策,忽略了二者决策的连续性和耦合性,延缓了恢复进程。为此,文中提出一种基于灾中-灾后两阶段协同决策的配电网快速恢复方法,充分考虑灾中-灾后过程中的相互作用,综合分布式电源调度、网络拓扑改变、维修人员调度等在内的恢复措施,保障灾中-灾后阶段连续决策的最优性。首先,考虑灾后供能路径对灾中网络拓扑的需求关系,建立灾中阶段以分布式电源为核心的拓扑调整模型与负荷元胞恢复模型,实现部分重要负荷的供电;其次,考虑灾中决策对灾后恢复的影响,建立灾后阶段故障维修人员调度和负荷快速恢复的联合决策模型,实现所有负荷的有序恢复;然后,以灾中-灾后全阶段失负荷量最小为目标,实现灾中-灾后恢复的协同决策;最后,基于IEEE 123节点配电系统验证了所提模型的有效性。     

配电网的供电优化恢复策略

配电网的故障恢复是一个多目标、非线性的复杂优化问题，不同情况要采用不同的策略。文中阐述了供电优化恢复目标的描述方法，并针对单区域供电优化恢复情况，提出了采用启发式搜索和邻域搜索法求解恢复策略的解决方案；针对关联区域供电优化恢复情况，提出了采用面向问题的遗传算法与邻域搜索法相结合的求解恢复策略，利用遗传算法选择供电路径，用邻域搜索法确定需要断开的分段开关，这样可使遗传算法染色体的长度大为减短，减少了遗传算法的搜索空间，加快了搜索速度。文中运用实例验证了所设计策略和算法的可行性。     

基于供电环路非连通条件的配电网辐射状约束描述方法

配电网的辐射状拓扑结构是在对配电网问题的分析中需要考虑的重要约束条件,但是目前描述配电网拓扑的数学模型都较为复杂,影响了问题求解的效率。为了能够在对配电网辐射状约束进行等价描述的同时减小其模型的规模和复杂度,提出了一种基于供电环路非连通条件的配电网辐射状约束描述方法。首先利用配电网供电环路的概念,提出配电网满足辐射状拓扑的充分必要条件。同时,提出一种搜索配电网中所有供电环路的算法。然后给出一种路径状态与支路状态相互之间线性转换的方法。最后,将所提方法应用于配电网的故障恢复重构问题中,采用IEEE标准配电系统和某省会城市的实际配电网算例,对比不同辐射状约束描述方法的计算性能,验证所提方法的高效性和实用性。     

基于STL的配网结构自动分析功能设计与实现

现有的配网结构自动分析功能大都是从局部角度,单独进行研究,为此提出了一种贯穿实现配网物理连接分析、拓扑分析和节点编号的新思路。基于C++标准模板库（Standard Template Library,STL）,采用节点融合法从整体角度对配网结构自动分析功能进行设计和优化。针对开关变位导致的网络结构变异,提出一套实时修正方法,基于广度优先搜索和深度优先搜索算法,对开关变位后的节点编号给出了不同的修正方案。该方法避免开关信息变化后的重新搜索,提高了算法的效率。对33节点配电系统进行计算分析,结果表明,利用STL编写的配网结构自动分析算法是可行的和有效的,且所实现的节点编号功能具有很好的灵活性和扩展性,具有一定的工程应用意义。     

基于有向图的配网供电能力实用计算方法

计及N-1准则的配网供电能力在计算时需考虑站内供电能力和站间负荷转移能力。基于配电网"闭环设计、开环运行"的特点,采用有向图模型描述站间联络关系并进行分析计算。首先,引入理想一供一备结构的概念及其有向图形式,提出联络馈线可根据转供方式拆分为理想一供一备结构的集合。然后,依据实际配网运行要求给出不同接线模式下联络馈线的分解方法,从而实现负荷转移时馈线容量约束的解耦,将复杂配电网化简为清晰直观的有向拓扑结构图。最后,基于有向图描述的配电网建立了供电能力计算模型,通过算例证明了方法的实用性和有效性。     

基于启发式搜索降低配电网网损的配网重构算法

配电网网络重构是配电网自动化系统的一个重要组成部分,给电力的供应提供了可靠性,给电力操作提供了灵活性。配电网网络重构的解是一组开关的组合,网络重构的目标多种多样,在实际应用中如何选取适合不同的配电网络重构方法是研究的目的。重点在启发式搜索和前推回代的配电网潮流计算方法的基础上以系统网损最小为目标函数来优化配网结构。首先生成一个1×N阶描述配电网开关通断的矩阵,然后以网损不能再减少为目的对所有的联络开关进行搜索,而寻找全局最优解。     

基于路径描述的配电网电力廊道规划方法

配电网工程的落地依托于充足的电力廊道资源,而电力廊道规划方案的合理性也将影响到后期配电网建设的经济性。为科学指导廊道的选择,提出一种基于路径描述的配电网电力廊道规划方法。首先根据电力廊道与配电网网架之间的耦合关系,搭建电力廊道连通性模型;然后采用深度优先遍历算法获得满足廊道建设情况的供电路径集合。基于此,以电力廊道综合规划费用为廊道规划方案的评估依据,搭建了配电网电力廊道双层规划模型。最后采用嵌套离散粒子群优化算法进行优化求解,外层粒子群算法以电力廊道综合规划费用最小为优化目标,内层粒子群算法以配电网运行规划成本最小为优化目标。算例分析表明,所述模型可兼顾后期配电网建设的可行性与经济性,得到满足负荷需求的电力廊道最优规划方案,有利于提前对廊道站址进行保护,为配电网建设提供参考。     

考虑负荷变化和设备过载能力的多目标配网供电恢复

介绍了一种配电网供电恢复模型,这种模型考虑了故障修复期间负荷的变化和承担负荷转移的设备的过载能力,以恢复最多负荷、最小开关数、最小过负荷三级目标作为评价恢复方案指标,使用启发式搜索算法,并使用回溯算法作为进一步优化的方法.最后的算例证明了本算法的可行性.     

考虑负荷变化和设备过载能力的多目标配网供电恢复

介绍了一种配电网供电恢复模型,这种模型考虑了故障修复期间负荷的变化和承担负荷转移的设备的过载能力,以恢复最多负荷、最小开关数、最小过负荷三级目标作为评价恢复方案指标,使用启发式搜索算法,并使用回溯算法作为进一步优化的方法。最后的算例证明了本算法的可行性。     

含分布式电源的配电网灾后分阶段抢修策略

针对灾后配电网故障抢修需优先保证重要负荷供电的实际情况,建立了含分布式电源(DG)的配电网灾后多小队分阶段抢修策略的优化模型,DG通过形成微网、孤岛运行及时恢复部分负荷的供电。定义设备故障经济损失特征值,用以保证故障抢修的优先级,同时将联络开关当作虚拟故障,利用其倒闸操作以及应急发电车的临时供电配合小队抢修,提高抢修效率。采用改进的离散细菌群体趋药性算法(DBCC)优化,快速得到抢修方案。算例结果证明了所提抢修策略优化模型以及智能优化算法的有效性和正确性。     

基于提升韧性的输电网灾后应急维修策略优化

极端自然灾害等事件易使输电网发生大范围故障.为减少经济损失,提升输电网灾后恢复能力,对输电网灾后应急维修策略优化进行研究.首先根据输电网韧性内涵,提出期望系统负荷恢复效率作为韧性评价指标;其次分析输电网灾后应急维修的过程,建立基于时间不确定的输电网灾后应急维修策略协同优化模型.该模型既考虑了输电网的韧性提升带来的经济性...     

以提高供电电压质量为目标的配网重构

提出了一种利用节点电压进行配网重构的方法，该方法将电压均衡指数作为目标函数，通过连续的支路交换操作来寻求配网的最佳结构，该方法在配电自动化系统中量测不足时也可行，该方法与以负荷均衡为目标函数和以网损最小为目标函数的配电网重构算法进行了比较，得到了相同的结果，计算结果还表明，该方法不仅可以提高供电电压质量，还能够达到降低网损和负荷均衡的目的。文中举了2个应用算例，验证了该方法的可行性。     

基于配网拓扑矩阵的供电可靠性评估

传统的配电网供电可靠性算法集中于对系统与负荷整体可靠性的评估,并没有深入研究网架结构对负荷点可靠性的影响。从负荷点主供电路径环节、上下游设备故障影响和负荷点与多电源点的联络情况3方面出发,提出了一种基于配电网拓扑矩阵的供电可靠性评估方法。该方法利用配电网拓扑矩阵,形成了可以量化分析这3个方面对供电可靠性影响的关联关系矩阵,可以快速计算"环节、联络、相互影响"3方面对停电时间的影响,进而准确判定配电网网架结构对供电可靠性产生较大影响的薄弱环节。分析结果可为配电网的可靠性规划提供理论支撑。     

基于双种群CSO算法重构的含DG配网故障恢复

为兼顾配网故障恢复的快速性和最优性,提出一种基于重构的分级响应故障恢复方法,并应用双种群纵横交叉(crisscross optimization algorithm,CSO)算法寻求重构方案.首先在故障隔离后利用启发式规则进行局部重构,以较少的开关动作次数快速恢复配网连通性.然后在局部重构后有安全指标越限时,利用改进的...     

基于预演算法的灾后配电网应急抢修决策优化

为应对极端灾害导致的停电损失,需合理构建灾后恢复模型,探索有效的灾后应急决策方法。构建了考虑关键负荷失效事件的灾后应急抢修马尔科夫决策过程模型,在计算损失时考虑了停电时长对不同类型关键负荷功能性的影响;对于灾后应急决策,提出了基于预演算法的在线决策方法,通过多场景仿真的方式快速评估动作-状态价值函数(即Q函数),进而生成在线优化策略,算例证明了基于预演仿真生成Q函数的决策方案优于基础策略提供的方案。所提方法不依赖精确的数学模型和参数,可以根据系统状态实时更新策略,比传统离线优化模型更具实用性。     

基于风险的电网调度操作最佳供电路径生成策略

为保证电网调度操作票系统生成票样的合理性,针对调度操作票生成涉及的负荷转移问题,提出了一种基于风险的调度操作最佳供电路径的生成机制。采用深度优先搜索策略对电网拓扑结构进行负荷转移路径的搜索,并结合启发式剪枝技术,按照电网经济性和安全性的原则及时淘汰无效转移路径,形成可行供电方案。根据考虑了电网连锁故障的静态安全风险评估综合指标,在搜索到的可行供电方案中决策出最佳供电路径方案。算例分析证明了所提方法的合理性。     

基于并行禁忌搜索算法的配电网重构

为更好地实现配电网重构,引入了分治法,进而提出了采用并行禁忌搜索算法实现重构的方法.将配电网简化为只含支路组的环网,并给出了配电网重构的必要条件.重构时,首先选择断开的支路组,采用深度优先搜索算法形成父子链表;然后引入可降低复杂度的分治思想,以可断开支路组为解空间进行分组,应用多处理器进行并行禁忌搜索.算例结果验证了该方法的有效性.     

虑及负荷时变性的配电网故障抢修恢复策略

配电网的故障抢修与网络恢复需综合考虑电量损失、供电安全、运行经济等因素。首先基于负荷时变,以积分方式表达单节点各时段负荷量,据此择定以恢复负荷价值最大为目标的优先抢修故障点。其次以电压偏移和网损的加权和最小为考量,兼顾拓扑约束和电气量约束,构建故障修复后网络重构模型。再次将二进制粒子群算法与节点分层、环网编码等技术融合,给出抢修与恢复的交替式递进流程。最后以算例实证,表明由于对负荷时变进行了充分考量,因此抢修位次和恢复策略全局最优。