面向提高供电能力的中压配电网架精细化规划方法

针对城市中压配电网存在的供电瓶颈问题,提出了面向提高供电能力的中压配电网架精细化规划方法。构建了配电系统供电能力计算模型,在配电网供电能力计算模型的基础上构建配电网典型供电模型,进而形成网络合理供电架构的构建方法;在供电架构基础上,以提高配电网供电能力为目标,建立中压配电网架精细化规划流程方法。通过算例分析计算表明,所提方法充分协调了高压变电站与下级电网间的关系,在满足中压配电网网架精细化规划的同时,达到了提升区域配电网供电能力的效果。     

考虑多时间尺度电力交易市场下的配电网最大供电能力模型

为研究多时间尺度电力交易下配电网的最大供电能力,首先从中长期+现货交易模式入手,将多时间尺度下的交易转变为单时间尺度交易;其次,建立考虑多时间尺度电力交易市场下的配电网最大供电能力双层模型,并运用原始对偶内点法和改进的重复潮流算法求解;最后通过算例,对中长期+现货交易模式下的配电网最大供电能力进行计算分析。结果表明,考虑多尺度电力交易下的配电网最大供电能力得到了提升,且随着现货交易的深入,提升得越明显。研究成果可为电力市场环境下提升配电网最大供电能力提供参考。     

基于供电成本最小的配电网重构

在电力市场环境下,针对多电源供电网络,各电源点购电价格不同时,重构方案不再依赖于传统的以网损最小为目标。为了考虑配电网系统的供电成本最小（效益最大）问题,提出了一种基于供电成本最小的配电网重构算法。结合考虑电源点购电价格差别的改进支路交换算法,使用近似网损代替精确网损,避免了使用复杂的启发式规则,能够迅速确定重构的网络拓扑,重构过程中无需进行潮流计算,降低了问题求解复杂度。算例结果表明所提算法简单实用,对寻找网络的经济运行结构具有参考意义。     

基于改进蜉蝣算法的一种新型无功优化补偿方法及其应用

基于改进的蜉蝣算法提出了一种电力系统新型无功优化计算方法。首先以电力系统有功网损最小为目标函数,选择发电机端电压、可调变压器分接头以及并联静止电容器组数为控制变量,建立了无功优化的数学模型;提出将新型群搜索智能优化算法蜉蝣算法引入到无功优化问题中;针对基础蜉蝣算法易陷入局部最优解的缺陷,提出优化基础蜉蝣算法,将Levy飞行以及随机惯性权重系数引入蜉蝣算法的位置更新策略中,提高蜉蝣算法的全局搜索能力。最后,以IEEE30节点系统为测试对象,证明了改进的蜉蝣算法在电力系统无功优化问题中的有效性及优势。     

柔性互联配电网供电能力概率评估

柔性互联配电网中接入的分布式电源有着随机性、相关性特征,给配电网供电能力研究带来巨大挑战。考虑到分布式电源的相关性,以Nataf变换及三阶多项式变换作为相关性处理方法;以最大负荷供应能力作为供电能力评估模型;以三点估计法、重复潮流法结合交直流交替迭代算法作为柔性互联配电网供电能力概率评估方法。在IEEE33算例中结合3端SOP构造柔性互联配电网进行方法验证,验证了所提算法的有效性,同时得到结论可以通过调整SOP的无功功率以及交流侧电压幅值的控制参数来提高系统的供电能力。     

考虑断面耦合控制的特高压复杂大电网最大供电能力优化方法

最大供电能力计算是特高压复杂大电网优化运行的重要问题，随着高比例可再生能源大量接入电网，电力电量平衡问题愈发突出。计及考虑稳定旋备约束、耦合断面约束、机组调节能力约束后，最大供电能力计算问题呈现高维特征，难以对其建模及求解。对此，首先根据传输断面限制和特高压复杂大电网分区运行的特点，搭建了考虑断面耦合控制的特高压复杂大电网最大供电能力优化调度模型，然后分别应用单纯形法(SM)、内点法(IP)、模拟退化算法(SA)、白鲸优化算法(BWO)和蜂群算法(ABC)求解模型，计算大电网在日内未来15 min最大供电能力，并提出各类型电源和备用的协调优化方案。最后以某省网为例进行模型及求解方法验证。仿真结果显示，因为电力系统规模庞大和断面间耦合关系复杂，启发式智能优化算法存在运行时间较长、收敛速度较慢、搜索精度不高的问题，而内点法收敛迅速、鲁棒性强、对初值的选择不敏感，具有更好的稳定性和计算效率，可为复杂特高压电网电力保供和电力平衡提供有效实用支撑。     

基于免疫萤火虫算法的配电网低碳目标网架规划分析

当前在配电网网架规划中存在算法寻优能力差,二氧化碳削减量较低的问题,基于低碳化需求,将免疫萤火虫算法应用到配电网规划中,提出基于免疫萤火虫算法的配电网低碳目标网架规划分析方法。将低碳费用指标、电压安全指标和有功网损指标作为优化指标,在低碳目标的基础上构建配电网规划模型,采用免疫萤火虫算法,结合免疫克隆技术和萤火虫优化技术对配电网规划模型进行求解,实现配电网低碳目标的网架规划。实验结果显示,所提方法规划后的配电网二氧化碳削减量高,算法寻优能力强,符合低碳环保理念的同时能够获取最优规划方案,具有实用性。     

基于数字孪生技术的供电可靠性全息评价

对国内外城市配电网供电可靠性预测评估现状开展调研,提出了基于数字孪生技术的配电网供电可靠性实时计算与精准预测方法,首创可靠性全息健康图薄弱环节辨识技术,开发了电网实际运行与可靠性计算的接口模型和转换算法,根据实际网架拓扑、开关状态、设备参数、用户负荷的实际运行及预测状态,全面分析配电网转供水平和复电能力,发现配电网可靠性薄弱环节,明确影响供电可靠性的主要因素。实地评估开关站单母改造工程可靠性提升效果,同时开展了浦东张江区域供电可靠性全息评价。实现供电可靠性的全景感知、全息评价、动态预测和精准提升。     

计及转供电概率的配电网可靠性评估

由于线路间互相联络,配电网通常具有灵活的故障重构能力,因此其供电可靠性评估必须考虑联络线的转供容量。但传统方法忽略了联络线路负荷波动对其转供容量的影响,评估结果容易偏向乐观。通过计及联络线路转供容量的随机性,在此基础上提出了计及负荷转供电概率的城市配电网供电可靠性评估快速算法。采用美国PG&E 69节点配电系统对本文所提出的供电可靠性评估方法进行了分析验证．算例分析证明了本文所提方法的正确性,表明其能够更加全面客观地的评估配电网的供电可靠性。     

基于协同进化蚁群算法的含光伏发电的配电网重构

文章提出了一种基于协同进化蚁群算法的含光伏发电的配电网重构方法,该方法将复杂的含光伏配电网重构问题分解为一系列相互联系的子优化问题,建立了以配电网网络损耗最小和负荷均衡化率最小的多目标子区域优化模型,以及以系统总运行费用最小为目标的整体优化模型。各子区域内部采用蚁群算法独立求解,子区域间通过代表个体的交互配合和不断协同进化,最终实现整体最优的目的。由114节点配电网仿真结果表明:文章所提出的方法能有效提高算法的计算速度和求解质量;光伏发电接入配电网后,能够降低运行费用和减少开关动作次数,有助于配电网安全经济运行。     

基于数据挖掘的供电服务需求主动响应系统

现有供电服务需求主动响应系统未分析用户需求，导致系统响应效果差，为此，提出设计基于数据挖掘的供电服务需求主动响应系统。通过信息内网、信息外网和互联网构成供电服务需求主动响应系统整体架构，并在系统硬件中设计业务架构和数据架构。在软件设计中，利用弹性需求函数挖掘用户供电服务需求，根据挖掘结果构建配电网优化运行目标函数，通过差分进化算法求解目标函数，实现配电网优化运行，完成供电服务需求主动响应系统设计。实验结果表明：所提系统需求响应控制效果较好。     

基于改进量子粒子群算法的直流配电中心削峰填谷策略研究

直流配电系统具有供电质量高、系统稳定性好、利于可再生能源高比例接入等特点,其优化运行为典型的多目标优化问题。该文以国内首个五端柔性直流配电中心作为算例,考虑了直流配电中心所辖风光设备日运维成本与环境污染物惩罚成本的经济性模型。在考虑经济性的同时以直流配电中心最大日负荷曲线削峰填谷方差值最低为目标,建立了直流配电中心多目标优化模型。为有效求解该模型,提出了一种改进量子粒子群（QPSO）算法,有效提高了算法随机性和全局寻优能力,并将直流配电中心通过VSC换流器与IEEE33节点交流配电网互联构成柔性互联配电网。最后,通过算例潮流结果计算进一步分析验证了该策略的有效性。     

10 kV辐射状配电网外接最大负荷的计算方法

针对10 kV配电网外挂能力的评估,提出了一种针对该配电网外接最大负荷的计算方法,利用配电网各个负荷节点功率、电压数据求出网络全部节点电压、电流,并以负荷功率约束为条件求出外挂负载时配电网络分支电流的改变量,计算了外挂负载后各支路功率损耗,根据主变供电容量求出外挂负荷的最大能力。实例计算结果表明,该方法行之有效。     

采用启发式搜索的含分布式电源配电网供电恢复策略研究

文中基于深度编码技术,根据配电网的运行特点提出了启发式搜索方法,是一种适用于实时控制配电网的供电恢复计算方法。该方法利用联络开关消除母线电压越限问题,大幅减少了供电恢复问题的搜索空间,结合具有调节能力的分布式电源,以孤岛运行的方式实现恢复供电。通过台湾86节点配电系统的实例分析结果可知,文中所提出的策略可以较好地解决含分布式电源配电网的供电恢复问题。     

含分布式电源的配电网快速前推回代算法

为解决分布式电源接入配电网带来的配电网潮流计算问题,在已有配电网潮流算法基础上,提出了一种能有效处理分布式电源并网问题的配电网快速前推回代改进算法。该算法首先基于配电网拓扑分析求得配电网快速前推回代算法所需的支路电流-节点电流关系矩阵和支路电流-节点电压降关系矩阵。其次,根据各种分布式电源的潮流计算模型计算其输出有功、无功功率,并引入节点等效注入电流模型作为前推变量,从而实现配电网快速前推回代算法求解含分布式电源的配电网潮流计算问题。最后通过对IEEE33节点系统进行仿真计算,验证了该算法的可行性,为含分布式电源的配电网潮流计算提供了新方法。     

一种考虑低压侧直供潜力的输配电网规划方法研究

针对电网规划中输配电网协调性不足和资源利用率不高的问题,将直供负荷纳入电网规划中,以合理利用高电压等级变电站的容量,并充分利用变压器低压侧直供潜力来提高电网的供电能力。通过引入反馈变量,建立输电网与配电网连接处功率耦合关系,实现输电网规划模型和配电网规划模型的分布式求解,在优化配置模型求解过程中,由于目标函数比较复杂且为非线性函数,采用群体最优值交叉操作的量子粒子群算法（CRQPSO）对其进行求解,并建立粒子记忆集以加快模型收敛速度案例分析验证了所提方法的有效性。     

主动配电网中分布式光伏发电的优化配置研究

鉴于主动配电网是当前智能电网的一种发展模式,以主动配电网对分布式光伏发电(DPVG)的年消纳能力最大为目标,以多种电气限制和主动管理策略为约束条件,建立了DPVG在主动配电网中的优化配置模型,并基于双层优化思想,将其转化为双层优化模型,提出采用自适应粒子群算法和原对偶内点法相结合的混合策略对模型进行求解,最后以IEEE 33节点主动配电网为例,对提出的模型和求解策略进行了测试,分析了不同DPVG接入点和主动管理措施对年最大消纳能力的影响,结果可为主动配电网中DPVG的优化配置提供参考。     

考虑分布式电源孤岛运行的配电网故障恢复研究

为了在配电网故障时最大限度地对重要负荷供电,提出了分布式电源的孤岛划分模型,利用广度优先搜索算法和深度优先搜索算法相结合对分布式电源进行孤岛划分;接着建立了以开关操作次数最少及故障后负荷恢复量最大为目标的多目标故障恢复模型,对目标函数进行了归一化及线性加权处理,采用差分进化算法对故障恢复模型进行求解。最后采用IEEE33节点配电网进行孤岛划分,并对配电网中不同位置发生的故障进行了孤岛运行和网络重构,最大限度地恢复了网络供电,从而验证了孤岛划分模型和故障恢复模型及其算法的有效性。     

基于APDE算法的配电网分布式电源承载力评估

针对分布式电源接入配电网装机容量问题,提出一种基于自适应扰动差分进化算法（APDE）的配电网分布式电源最大承载能力评估方法。首先建立包含有载调压变压器及静止无功补偿器的配电网模型,并优化系统潮流与注入功率的关系表达式,通过考虑分布式电源及负荷的不确定性,建立基于机会约束规划下的源荷不确定性配电网分布式电源最大承载力评估模型;然后对差分进化算法进行改进,形成APDE算法以求解模型;最后基于IEEE-33节点配电系统对所建配电网模型进行分析,验证其满足电力系统分析需求,并进一步对所提配电网分布式电源承载力评估方法进行分析,通过与相关算法比较,证明了所建模型的可行性和改进方法的有效性。     

基于改进FPA算法的配电网光伏消纳能力评估

配电网中接入分布式光伏电源会带来诸多不利影响,研究配电网分布式光伏的消纳能力问题对维持配电网的安全运行至关重要。文章研究了分布式光伏电源接入对配电网电能质量、短路容量及网损的影响,以分布式光伏电源接入量最大、网损最小为目标函数,以电压偏差、电压波动及短路容量为约束条件,建立了分布式光伏消纳能力评估模型。根据所建模型特点,提出了一种改进的花授粉优化算法(Flower Pollination Algorithm,FPA),并对IEEE33节点系统及实际配电网进行求解。最后验证了所建模型的正确性及算法的有效性。