基于机会约束规划考虑DG与负荷多状态的配电网重构

分布式电源(distributed generation,DG)的大规模接入使配电网成为有源网络,风力、光伏具有出力随机的特点,传统的配电网重构方法不能完全适用含DG的配电网。考虑自然资源和负荷的随机性,依据概率密度函数分别对不可控DG和负荷建立了多状态模型,进而获得了配电系统的多状态模型。以开关状态为优化变量,高于置信水平的网络损耗最小为目标函数,节点电压和支路功率越限概率满足置信水平要求为约束条件,建立了含多种DG的配电网重构机会约束规划模型。基于生成树策略搜索网络结构,应用改进蚁群算法进行求解。算例结果验证了该模型和算法的有效性。     

配电网检修计划优化模型设计

从中国配电网的实际情况和配电网设备检修工作的实际需要出发,挖掘和提炼了电网企业最关心的检修计划优化目标以及制定计划中所要考虑的各种影响因素和约束条件,建立了在保证配电网安全运行的前提下,以最大限度提高配电网的供电可靠性、降低设备检修造成的网损为目标的优化模型,并针对该模型探讨了相应的求解方法.     

基于机会维修的热电联产机组检修计划

多能流耦合是综合能源系统的显著特点,当热电联产（combined heat and power,CHP）机组故障时,其影响会扩散传播到多个能源系统,因此,提高热电联产机组运行的可靠性非常重要。针对该问题,提出了一种基于机会维修的热电联产机组检修决策模型。首先,从机组供电和供热耦合机理出发,考虑不同设备间经济关联,推导了计及机会维修的热电联产机组供电和供热可用度表达式,在此基础上,为量化不同检修策略对系统运行的影响,综合考虑系统削减电负荷损失和热负荷损失,给出系统运行风险指标表达式,进一步,计及检修约束条件,建立热电联产机组检修决策模型。算例分析表明,所提模型能够提高热电联产机组运行的可靠性和系统整体效益。     

考虑配电网络的综合负荷模型

介绍了电力系统稳定计算分析程序中常用的负荷模型,分析了上述负荷模型的结构及其在电力系统计算分析程序中的实现过程,指出了上述负荷模型的不足。根据变电站负荷的实际构成,提出了物理意义明确的综合负荷模型。该模型物理结构合理,可操作性强,可方便地模拟负荷元件和包括配电网络、无功补偿系统和接入低压电网的发电机的供电系统。2004年和2005年东北电网的4次三相短路试验验证了该综合负荷模型的有效性。     

基于机会维修模型的风电机组变桨系统优化维修

风机变浆系统故障高发,通过对风机变浆系统故障的研究,发现由电气滑环引起的通讯故障频率最高,且维修费用占总运行成本比例较高,因此,针对通讯故障和电器滑环两部件系统,提出机会维修策略,以经济性为目标,优化了机会维修役龄和预防性维修役龄,实现了高额停机费用的分摊和成本的节约。通过仿真结果分析,机会维修策略比传统役龄维修策略和优化役龄维修策略更好地实现了成本的节约,具有较高的实际应用价值。     

基于模型预测控制和机会约束的主动配电网实时调度优化策略

合理利用分布式电源和可调负荷的灵活调节特性是实现主动配电网主动控制的关键,但其中分布式电源的随机性和波动性影响了实时调度的可靠性。为实现主动配电网的实时优化调度,提出基于模型预测控制和机会约束的主动配电网实时调度优化策略,将模型预测控制与机会约束相结合,降低了分布式能源随机性和波动性对小时间尺度调度的影响。首先,对主动配电网的小时间尺度调度体系进行了分析;在此基础上,以最优经济调度为优化目标,通过模型预测控制将系统未来状态感知与实时状态反馈相结合,对实时调度进行滚动优化,尽可能减小配电网不确定性影响;在滚动优化中采用机会约束进一步降低分布式能源和可调负荷随机波动的影响;实现了主动配电网实时调度的高可靠性和高经济性。最后通过全面的运行实例验证了所提策略的适用性和优越性。     

考虑区域配电网风险承受能力差异的网架规划方法

针对农网改造工程普遍未考虑乡镇区域配电网之间的差异和乡镇区域负荷波动大的问题,引入机会约束规划理论,提出了一种计及负荷不确定性的考虑区域配电网风险承受能力差异的网架规划方法。首先,采用非参数核密度估计方法建立负荷的不确定性模型;然后,考虑到各乡镇区域配电网的风险承受能力差异,结合乡镇区域配电网的特点建立风险承受能力评价指标体系,并采用组合赋权法进行评估;最后,建立线路升级选型的机会约束规划模型,基于得到的评估结果差异化选取模型的置信水平,以确定线路升级的型号。实例分析表明,所提方法能够提升规划工作的精细化水平,在一定程度上实现区域配电网的风险承受能力和投资成本的相互协调,从而增强网架规划方案的适应性。     

考虑新型配电元件多状态可靠性模型的配电网可靠性评估

传统配电网可靠性评估模型难以模拟新型配电元件在传统工作与停运2种状态之外的新状态。针对该问题,提出一种考虑新型配电元件多状态可靠性模型的配电网可靠性评估方法。首先建立基于状态空间法的新型配电元件可靠性指标求解模型,该模型根据新型配电元件的子模块故障及其影响情况对新型配电元件进行状态划分,并建立新型配电元件马尔可夫模型,利用状态合并简化模型平稳状态概率求解,通过频率持续时间法计算考虑状态合并后的各状态可靠性指标,通过状态合并归总获取不同的可靠性状态及相应可靠性指标。在此基础上,建立基于状态空间蒙特卡洛法的含新型配电元件配电网可靠性评估模型,从而实现可靠性评估。最后,通过算例验证了该模型的有效性。     

Model of distribution system total supply capability considering feeder and substation transformer contingencies

This paper proposes a model for calculating the total supply capability (TSC) for distribution system considering both feeder and substation transformer contingencies. Existing models and methods for TSC only consider substation transformer contingencies and ignore feeder contingencies. However, the feeder contingencies occur much more frequently than substation transformer contingencies in practice. Moreover, some operation state fail the feeder contingencies N − 1 verification even they pass the transformer contingencies N − 1 verification. In this paper, a TSC model is firstly proposed in which feeder and transformer N − 1 contingencies are fully considered. This model is designed in feeder level, which means the topology of interconnection among feeders is accurately modeled. Secondly, a supplementary model for load balancing is set up for a better load distribution solution on feeders and transformers at TSC loading. Finally, the method is tested in a test distribution system and a real partial distribution network and the results are verified by the traditional N − 1 simulation.     

配电网供电能力研究综述

针对配电网供电能力(LSC)、转供能力(NTSC)及最大供电能力(TSC)研究间关联性强及研究内容边际界定模糊等问题,在归纳总结相关研究成果的基础上,对三者之间的相关性进行深入剖析,指出隶属于经济性、动态性及安全性研究范畴的三者存在交叉,但各自表征物理意义上有明显差异,构建综合性供电能力指标体系是关键。结合当前趋势,对面向配电网分布式发电、储能和电力电子技术发展、一二次系统融合以及市场环境变革的供电能力研究进行展望。     

配电网的最小供电能力：定义、模型、求解和应用

最小供电能力是最大供电能力的对偶指标,它们分别位于供电能力曲线的最低点和最高点。提出最小供电能力的定义、数学模型、求解方法和应用方法。建立最小供电能力的数学模型,它是严格安全边界上以总负荷最小为目标函数的线性规划模型;提出基于最大冗余方程的求解方法,以得到达到最小供电能力时的工作点,针对每个取得最小供电能力的边界,该方法将冗余量等于最大冗余的约束添加到边界约束中,形成最大冗余方程,通过求解该方程得到边界上最小供电能力点的表达式;对所有的最小供电能力点表达式取并集得到最终结果。算例结果验证了所提模型和方法的正确性。     

计及变电站低压侧接线的配电网最大供电能力计算与分析

针对现有最大供电能力(TSC)模型无法反映变电站低压侧接线形式不同以及主变N-1后站内优先转带的问题,提出一种基于N-1仿真逼近的计及变电站低压侧接线的配电网TSC算法。根据我国高压配电变电站10 k V侧典型低压侧接线建立配电网算例,研究TSC随低压侧接线形式不同的变化规律以及低压侧接线对TSC的影响机理。仿真结果表明所提方法所得TSC更为精确。     

谐波约束下的配电网接纳分布式电源能力分析

逆变型分布式电源(DG)产生的谐波直接影响了DG在配电网的渗透率,从电压畸变和电流畸变2个制约因素分析配电网中压馈线对DG接纳能力的影响。推导DG和负荷分布位置对馈线电压畸变率的作用规律,以及考虑电流畸变率影响时最不利条件下的渗透率计算公式。提出基于随机场景的仿真计算方法,针对随机场景集合采用试探寻优的方法计算渗透率。算例验证了所提方法的有效性。     

基于供电能力分析的中压配电网架精细化规划方法

为了补充传统配电网规划对于中压网架接线模式的选择缺乏理论分析的不足,本文提出了一种基于供电能力分析的中压配电网网架精细化规划方法.首先基于供电能力的概念对变电站互联“度”进行比较分析,给出互联“度”的合理区间;进而据此形成网络合理供电架构的构建方法;最后在供电架构基础上,以配电网供电能力充分发挥为原则,建立中压馈线互联结构的规划方法.经过算例计算,证明本文提出算法的有效性和实用性,该方法对配电网规划工作有积极的指导意义.     

配电网检修计划仿真系统研究与应用

随着电力企业信息化进程的不断深入和发展,电网公司的检修计划制定工作日益从传统的电话、书面申请审批过渡到网上作业方式。但是这种简单的工作方式的变化,并没有从根本上改变检修计划的制定过度依赖于检修专工的工作经验的弊病,而且所制定出的检修计划对电网所造成的影响也仍然只是停留在定性分析上,因此现场工作人员迫切需要一种便捷的工具,量化设备检修对电网所造成的影响,以辅助检修专工制定出更加合理的检修计划。配电网检修计划仿真系统采用公共信息模型对配电网进行建模,通过图形化的操作界面,自动维护配电网的拓扑关系。在检修专工制定检修计划时,通过对设备检修方式的模拟,系统将根据模拟后的网络结构进行潮流计算,对网络进行动态着色,并突出显示越限设备,以辅助检修专工进行相应调整。现场运行结果表明,配电网检修计划仿真系统具有良好的可操作性和实用性。     

考虑风电机无功调节能力的配电网有功 / 无功联合调度

针对含风电的配电网运行的研究大多只关注风电机输出的有功功率,而忽略其具有的无功输出能力。通过对双馈风电机组功率极限曲线的详细分析,建立考虑风速随机性的配电网有功/无功联合调度模型,该模型同时考虑调度方案的最优性和鲁棒性,并采用基于极限松弛的方法进行求解。仿真结果表明,所提方法可利用风电机的无功调节能力提高配电网电压稳定裕度,同时减少额外无功设备的投入,且所提方法获得的调度方案具有较高鲁棒性。     

考虑FID综合损耗的柔性互联配电网检修日经济运行优化策略

针对负载均衡策略未考虑柔性互联装置(FID)的综合损耗对经济运行的影响,且未涉及检修日经济运行方式优化的问题。首先基于仿真采用最小二乘估计法建立换流阀和换流变压器的损耗率模型,以及换流阀的损伤系数模型。其次结合示范工程中的三端柔性互联配电网拓扑结构,根据直流断路器(DCCB)运行状态对系统运行方式进行划分。然后建立检修日两阶段经济运行优化模型,第一阶段以各时段损耗成本最小为目标建立经济时序优化模型;第二阶段以DCCB检修日全天损耗成本最小为目标建立检修日运行方式优化模型。分别采用改进线性递减策略-粒子群优化法(LDW-PSO)和隐枚举法对两阶段模型进行求解。最后算例结果表明该优化策略可快速、准确计算系统时序损耗成本,并有效降低检修日内损耗成本,可为检修提供经济指导。     

考虑电价不确定性的主动配电网网损成本鲁棒优化模型

提高配电网的运行效率和可靠性是配电网运营商优化系统运行的主要目标,在开放电力市场中,市场电价波动可能会使得上述优化目标下不能够最小化配电网的网损成本。基于此,构建考虑电价不确定性的配电网运营商网损成本鲁棒优化模型。分析不同优化目标下电价波动以及需求响应和储能调度策略对配电网运行网损成本的影响,并给出在不同情境下的最优运行策略。IEEE 33节点配电网的仿真结果验证了所提模型的有效性。