变电站并列运行时的配电网最大供电能力分析

配电网变电站并列运行可以在保持简单网架结构的前提下大幅度提高运行经济性、供电可靠性与供电能力。随着电网运行控制水平的提高,未来配电网可能更多采用并列运行。由于并列运行下负荷的转移方式、故障恢复路径的选择等均发生变化,原有供电能力的计算不再适用。首先建立了并列运行情况下配电网的联络关系矩阵、主变容量矩阵与联络极限容量矩阵,提出了满足N-1安全准则的并列运行的最大供电能力的计算方法;其次,研究了不同主变并列对供电能力的影响与规律;最后利用算例验证了所提方法的有效性,量化展示了并列运行对供电能力的提升空间,为并列运行配电网的供电能力评价与优化提供了依据。     

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。     

计及主变过载和联络容量约束的配电系统供电能力计算方法

针对基于主变互联和N-1准则的配电系统供电能力计算方法未能计及联络容量与主变短时过载的问题,提出解决方案并构建完善的配电系统供电能力计算方法。一方面通过建立联络约束矩阵来适应变电站间联络线容量较大的差异性;另一方面,定义虚拟联络矩阵来描述因主变短时过载而产生的负荷二次转带过程,在此基础上,建立负荷综合转移矩阵。最后将上述2项改进引入到基于主变互联和N-1准则的配电系统供电能力计算方法之中,形成考虑实际配电系统运行状况的配电系统供电能力计算方法。通过某实际配电网的供电能力分析,验证所提出方法的有效性。     

基于联络关系的主变故障负荷转供方案

针对主变故障后负荷转供过程中联络线路容量不足、主变过载等问题,提出了一种基于联络关系的主变故障负荷转供方案。该方案在配电网正常运行情况下,利用简化的网络拓扑关系形成主变联络关系矩阵及负荷转移区域,当主变因故障或检修退出运行时,基于负荷转移小区容载比对故障主变负荷进行"按需分配"。在分配的过程中,充分计及了联络线路及主变容量约束条件,分别设计了次级负荷转供策略及二次转供策略。算例结果表明,该方案有效地提高了配电网设备利用率和负荷转供能力,同时,使负荷转供后配电网中的负荷分布更加均衡。     

基于主变互联关系的配电系统供电能力计算方法

针对传统基于输电能力定义的供电能力计算方法的不足,该文提出一种基于主变互联关系和N-1准则的供电能力计算方法。首先将配电系统简化为一系列主变互联的联络 单元,然后对各个联络单元进行N-1分析,以得到各台主变的最大负载率,最后综合各个联络单元的主变负载率计算结果得到各台主变的最大允许负载率,从而求得整个配电系统的供电能力。通过实际算例验证该文方法的正确性和有效性。实际算例表明,该文提出的基于主变互联关系和N-1准则的供电能力计算方法,思路清晰,分析过程简单,计算结果具体,不失为一种简捷实用的配电系统计算方法,同时,该方法易于得到配电系统的联络瓶颈和负荷转移瓶颈,可为城市电网的优化规划提供有效参考依据。     

基于提高供电能力的配电网协调规划研究

针对城市中压配电网存在的供电瓶颈以及未考虑多电压等级协同供电不足的问题,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。通过分析主变N-1原则校验及过载主变负荷二次转供过程,得到主变所能提供的最大负荷以及不同典型供电模型下的主变出线数、站间所需联络点数、主变和线路负载率等网络供电能力关键指标,给出了城市中压配电网的最大供电能力,并制定典型供电方案,通过具体技术指标来指导配电网规划建设工作。     

配电系统供电能力的修正计算方法

在评估配电系统供电能力时,基于主变互联关系的供电能力计算方法的结果在一些情况下会产生过量裕度,为此,针对裕度产生的原因,以联络单元负载率矩阵为突破口,在保留原计算方法优势的基础上形成新的配电系统供电能力修正算法。首先搜索联络单元负载率矩阵的全局最小项,并以此为基准来调整同列元素;然后在满足"N 1"校验的前提下将调整过程产生的裕度差额分配到同行各元素,依次遍历矩阵各行之后即完成修正过程;最终,通过某地区实际电网的算例分析,验证了该文中方法能够得到更加准确的计算结果。     

基于配网重构的交直流混联配电网可靠性分析

传统10 kV等级供电区域为开环运行,并且区域之间联络开关都处于冷备用状态,一旦发生变压器故障,在联络开关闭合前负荷供电中断。同时变电站的主变设备设计容量大,主变压器平均负载率较低。一种好的解决方法是在传统10 kV交流配网中加入多端柔性直流互联装置建立交直流混联配电网。根据交直流混联配电网的特点,提出了一种适合于交直流混联配电网的可靠性评估方法,在保证系统可靠性的基础上,研究是否可以减小变压器容量冗余。建立了考虑备用元件的多端柔性直流互联系统的可靠性模型,采用支路交换法在变压器故障时进行配电网重构为负荷恢复供电。通过对加入多端柔性直流互联装置的10 kV配电网算例进行可靠性评估,结果证明了多端柔性直流互联装置接入配电网后,可以提高系统可靠性,同时根据系统配网重构的结果证明系统主变压器的设计容量可以减小。     

城市配电网供电能力计算方法研究

配电网供电能力计算对电网精细化评估和优化规划具有重要价值。在考虑配电网络负荷转移通畅和设备容量约束等条件下,研究了变电站配置、配电网网架结构和运行状态等对供电能力大小的影响,采用联络关系矩阵提出了一种新的配电网供电能力计算方法,将配电网供电能力归结为变电站站内供电能力与网络负荷转移能力。算例分析表明,该方法计算结果更符合实际电网运行情况,抓住了供电能力产生的根源,能客观地反映配电网供电瓶颈和联络薄弱点,可为配电网络结构优化提供指导以便充分挖掘电网供电能力。     

一种计及主变可载性约束的三阶段配电网供电能力实时评估方法

针对现有配电网供电能力评估方法未能考虑主变可载能力的问题,建立了主变可载性约束模型,该模型考虑变压器的绕组热点温度约束、故障率约束及经济损益约束,通过定级风险严重度等级对变压器增容系数进行风险约束校验。此外,针对现有评估方法难以适应复杂多变实际场景的问题,提出了不同工况下的评估原则。基于以上2点,文章提出一种计及主变可载性约束的配电网供电能力评估方法,方法包含预评估、约束分析、校验评估3个阶段,以重复潮流法为基础进行循环评估得到最终结果。仿真结果表明该方法可计及主变的可载能力,且主变增容运行时配电网最大供电能力呈现出明显的时间特性,急救负载条件下的最大供电能力提升百分数大于周期性负载条件下的情况。该方法可为不同场景下的配电网调度运行提供辅助决策建议。     

适应季节性负荷的配电变压器与台区线路协调规划方法

为改善农村煤改电地区设备利用效率低的问题,并兼顾供电可靠性,提出一种适应季节性负荷的配电变压器与台区线路优化规划方法。主要思路是建立配变间低压联络线,根据季节性负荷特点,通过联络线开关状态变化,转换运行方式,使部分配变低负荷季节退出运行。以综合费用最小为目标构建配电变压器网络双层规划模型,上层采用Voronoi法规划配电变压器,下层采用Prim算法规划低压供电线路,并结合遗传算法进行优化求解。最后,通过对典型供电区域进行配变规划验证了该方法的可行性,并且能够降低配变损耗,提高供电的可靠性和经济性。     

实现最大供电能力的配电网馈线与主变压器容量匹配

提出了一种新的配电网规划中馈线与变电站主变压器容量的匹配方法。首先,定义了达到最大供电能力下的馈线平均负载率和主变压器平均负载率两个指标,再分析其随馈线容量与主变压器容量比值的变化规律,发现两个指标无法同时达到最大。然后,根据馈线与变电站的建设成本差异,确定馈线与主变压器容量的最优配比,在该配比下单位供电能力的电网建设总投资最小。最后,分析得到多个算例的不同情况的馈线与主变压器容量的最优配比,该值随着馈线相对变电站造价比值的增加而减小;并随着馈线联络均衡度的增加而增加。在现有城网造价水平下建议配比取1.0~1.6,明显低于传统配电网以及规划经验值约1.5~2.0的区间。     

基于供电能力的主变站间联络结构优化

针对城市经济高速发展过程中面临的变电站布点和通道走廊紧张等问题,提出了面向供电能力提高的主变站间联络结构优化方法.首先,根据各变电站空间位置及容量的不同,采用加权 Voronoi 图划分其各自供电区域,综合考虑各种负荷分布模型、网络布局模式等实际工程条件约束,确定变电站整体联络构架;其次,以基于主变互联和 N?1准则的配电系统供电能力计算方法为基础,采用后退寻优法找出既满足最大供电能力要求、且需建设的站间联络通道最少的主变联络关系矩阵,确定供电区域内主变站间合理的联络结构.实际算例验证了该方法的有效性.     

基于PSCAD/EMTDC的低压合环电流仿真

随着用户对供电可靠性要求不断提高,低压配电网的供电方式成为未来电网供电可靠性及安全性的重要因素;通过设计双公变房低压母联、邻近台区配电变压器间低压母联和配电变压器低压干线联络等供电方式,应用PSCAD/EMTDC软件建立仿真模型,改变低压合环点的上级电源、配电变压器、负荷等设备和运行参数;仿真得到低压合环电流的曲线和数据,分析合环电流大小的影响因素,合环两侧电压相角差对合环电流的影响很大;在合环冲击电流未超过线路保护装置整定的速断保护启动电流,合环稳态电流未超过线路的热稳限值,环路上的所有设备不过载前提下可进行低压合环转电操作。     

考虑负荷特性和馈线分段的配电网供电能力评估

计算配电网最大供电能力(total supply capability,TSC),除了可得出各个主变压器的负载率,还可准确描述各条馈线和各个馈线段的负荷分布。首先分析了负荷同时率对于TSC计算的影响,在此基础上建立了考虑负荷特性和馈线分段的TSC模型,该模型考虑了N-1校验和馈线段现状负荷约束。采用MATLAB线性规划函数求解TSC模型后,进一步以馈线期望负荷偏差最小为目标函数建立馈线负荷分布优化模型,采用MATLAB二次规划函数求解得出各个馈线段分配负荷值。结合馈线段现状负荷,计算馈线段可供新接入配电变压器的场景。算例结果表明本文算法能够合理均衡地分配各条馈线和各个馈线段的负荷,能够指导新用户的有序接入。数据表明现状负荷约束不仅可能改变负荷分布,还可能降低TSC值。     

基于输配全局的城市电网供电能力研究

提出一种基于输配全局的城市电网供电能力分析模型。采用基于直流潮流的线性规划模型对城市电网输电网络供电能力进行求解并将其作为系统上层约束;将传统配电网模型细化至中压馈线,分别构建高、中压配电网供电能力模型;计算N-1安全约束下高压配电线路、中压配电变压器及中压配电线路在不同转供方式下对应的最大供电能力,选取其中最小值作为系统最大供电能力。算例结果表明：基于输配全局的分析方法可以有效量化输电网对城市电网供电能力的影响,同时根据不同转供方式下的供电能力差异能够直观地对变压器故障情况下的负荷转移方式做出选择,验证了所提模型的有效性。