含分布式电源的配网网损分摊方法及其场景适用性研究

目前网损分摊方法的研究主要集中于110 kV及以上电压等级的输电网络,难以直接应用于分布式电源接入配网的情况,也未对分布式电源造成的配网运行场景变化进行探讨。为此,提出一种含分布式电源的配网网损分摊方法,并对其场景适用性进行分析。首先,将分布式电源的运行场景依据其出力情况分为“不发电”、“本地消纳”和“余量上网”,并对3种运行场景的网损分摊必要性和分摊特点进行研究。然后,综合对比分析传统网损分摊方法在含分布式电源的配网中的适用性,并在此基础上设计一种适用于含分布式电源的配网网损分摊方法,该方法考虑了2种常见的计算分支,并从原理上对2个计算分支的场景适用性进行详细研究。最后,以IEEE 33节点配电系统为例,对分布式电源接入配网进行网损分摊计算,验证了所提方法的实用性。     

基于跟踪潮流法的转运费用研究

为了提高跟踪潮流计算的精度与速度,在分析其原理与算法的基础上,提出了在两节点间增加辅助节点以改进网损分摊计算的方法,并将其运用于电力市场转运费用的计算中,文中推导出了其对应的计算公式。算例结果表明,该方法显著地改善了跟踪潮流与转运费用计算的精度,它简单快捷,切实可行。该方法可应用于网损与输电设备利用分额等输电网费用分配的问题中。     

基于蚂蚁算法的配电网网络规划

利用蚂蚁算法进行配电网网架结构规划。为了使优化过程同时考虑到网损最小和投资最小两个因素，提出将各个负荷点作为食物。食物给各条街道赋予一定的“味道”，“味道”的求取公式和网损的计算公式类似。“味道”在一定程度上反映了网损的情况。蚂蚁在计算的开始阶段将根据“味道”决定自己选择街道的概率，在计算的中间阶段将根据信息素决定自己选择街道的概率。实例计算表明该方法可行、有效，可以方便地求得配电网网络规划问题的最优或近似最优解。     

配电网网损分摊的应用研究

随着电力市场的建立和发展,配电网网损的计算和分摊显得越来越重要。在配电网网损计算的基础上．将贡献因子理论应用于配电网网损的分摊中,使分摊的结果更加公平合理．通过算例进行计算．说明其有效性。     

发电权交易增量网损计算及分摊方法

在当前输配电价机制下,发电权交易引起的系统损耗变化将对电网企业的经济利益产生影响,需明确交易主体的网损责任并对电网公司进行合理的补偿。为解决该问题,通过对现行发电权交易网损补偿方法的阐述,分析了其存在的主要问题。针对中国以年度交易为主的发电权交易方式,基于计划电量调度模式,提出一种发电权交易年增量网损电量的计算及分摊方法。该方法根据有、无发电权交易运行方式下系统网损功率的变化计算增量网损功率,依据发电权交易替代方所在节点微增功率、被替代方所在节点微减功率所引起全网损耗的变化进行增量网损功率的分摊,最后,选取全年若干典型方式实现年增量网损电量的计算和分摊,并结合2009年国内某电网的发电权交易进行了实例分析。通过与现行网损补偿方法的对比分析,表明文中方法确定的各交易主体网损责任与其实际对电力系统网损的影响程度相吻合。     

节能发电调度下煤耗率网损修正方法

节能发电调度中规定,要按照煤耗率的大小对火电机组进行排序,并且在发电组合方案的区域内优化过程中,对边际机组的煤耗率进行网损修正。供电煤耗率的网损修正模型显示,网损修正系数的大小只与网损微增系数相关。提出了3种不同的计算网损微增系数的简便方法,最终得到将总负荷等于平均总负荷时段的网损微增率取算术平均值,作为网损修正系数既简便又准确,可以应用于实践。     

改进的边际网损系数法及其应用研究

边际网损系数法已经广泛应用于国外电力市场中的网损分摊,是典型的有应用前景的方法。但是由于边际网损系数法容易造成网损过度回收,且分摊量与所选择的平衡节点有关系,在边际网损系数调整法的基础上,采用不同平衡节点计算网损分摊,然后求平均值作为最终网损分摊量,保证了所分摊的总网损与系统实际总网损一致,分摊量与平衡节点选择无关。并以IEEE14、IEEE30节点为例,通过对比分析边际网损系数调整前后、选择不同平衡节点的网损分摊结果,证实算法的正确性和有效性。     

含小水电群的配电网网损分摊研究

在含小水电群的配电网网损分摊计算中,由于边际网损系数法未考虑平衡节点及平衡节点选取不同对分摊结果的影响,提出边际网损系数法与支路耗散功率转归分量法相结合的网损分摊方法。首先从电路定律出发,利用诺顿等值将所有电源等效成节点注入电流,基于支路耗散功率转归分量法得出包含平衡节点的各电源节点应分摊的网损,然后利用边际网损系数法得出除平衡节点外的其他各节点分摊的网损。最后对含小水电的陇南地区电网进行了计算分析,将文中所提方法与传统的改进平均网损分摊法进行对比,验证了所提方法的可行性。     

基于GPS授时同步采样的在线网损计算

为了快速、准确、灵活地计算电网的功率损耗和能量损耗,开发了在线网损计算软件包。通过接口程序,电网运行参数直接由历史数据库中读取,并利用快速Ｐ－Ｑ 分解状态估计法对这些生数据进行加工,继而计算出准确的电网损耗。对实现在线网损计算的软件包进行了说明,软件已成功地应用于安徽省２２０ ｋＶ 主网的网损计算中,实践表明计算结果精确可靠,可满足较高的工程精度要求,也可应用于其它电网。     

含多种分布式电源的配电网重构优化研究

考虑多种分布式电源（DG）的影响,形成配电网重构优化的新方法。该方法以网损期望最小为优化目标,运用以配电网环路数为抗体长度的十进制编码策略及疫苗接种策略;并将多种DG的功率计算加入改进牛拉法配电网潮流计算模型中,考虑水轮机等DG的功率可调性及风电等DG的功率随机性,得到考虑功率随机DG出力概率的网损期望;将免疫算法与邻域搜索进行融合,形成邻域搜索免疫算法,有效克服了免疫算法在迭代末期局部搜索能力差的弊端。IEEE33节点模型加入DG后计算结果表明,含多种DG的配电网通过重构可以在优化DG出力的同时实现网损期望的最小化。     

考虑风电调度策略的电力系统随机潮流计算

针对风电并网系统,提出了一种考虑风电调度策略的多点线性化随机潮流计算方法。该方法以半不变量和Gram-charlier级数为基础,综合计及风电出力、传统发电和负荷的不确定性,借助多点线性技术保证计算结果的准确性;同时,借助安全约束经济调度方法,在随机潮流计算中嵌入了风电的调度策略。算例仿真表明,与模拟法相比,所提方法可有效改善基于半不变量和Gram-charlier级数的随机潮流计算方法应用于含风电电力系统时的计算精度;同时,克服了传统随机潮流计算中,风电大范围波动引起的不平衡功率完全由平衡机承担的缺陷,所得结果更为贴近实际。     

概率最优潮流方法及其在无功优化配置中的应用

针对电力系统运行中存在的大量不确定因素,探讨概率最优潮流方法及其在无功优化配置中的应用。分析和比较了蒙特卡罗法、半不变量法、点估计法等几类主要概率分析方法及特点,重点介绍点估计法及应用。给出了概率无功优化模型及蒙特卡罗法、半不变量法和点估计法的求解方法,通过实例对各种算法的准确性进行比较,并验证了方法的有效性。     

概率潮流分析中节点电流和PV节点无功功率的均值和协方差计算

传统的概率潮流分析通常基于节点功率和节点电压的概率分布特性,在此基础上形成了概率最优潮流、概率负荷分析、概率稳定等。文章以节点注入功率和PV节点电压运行曲线为基础,依据随机变量数字特征的基本性质和概率潮流计算的相关方程,分别采用不同的方法推导了节点电流、PV节点的无功功率及平衡节点功率的均值和协方差计算公式,比较和分析了各种算法的计算精度。理论分析和算例结果表明了这些算法的有效性,算法的精确性依赖于节点电压的均值和协方差的计算精度。     

基于可靠性的电力系统设备备用规划方法

提出基于可靠性的电力系统设备备用规划方法。它对设备可修复失效和老化失效2个模式均进行了模拟。讨论了2个备用分析方法:基于设备组可靠性判据和基于概率费用模型。2个方法可以互相配合,并整合成统一的步骤。用提出的方法所获得的设备备用方案,包括在长期规划期间应购置的备用设备数量和每个备用设备投入的时间。它也能提供短期的设备备用方案。它还能对设备备用方案进行概率的效益/成本分析,因而可以在决策中对其经济上的合理性提供定量的判断。用16台变压器组成的变压器组为例解释了方法的细节,这是在加拿大BCTC公司的一个实际应用。例子中得到2个长期和2个短期变压器备用方案,并对这些方案的可靠性水平和效益/成本比作了比较。所提出的方法和计算步骤能够应用到任何电力系统设备的备用规划。     

交直流电力系统概率潮流计算

基于概率理论的解析法,提出了包含直流系统的概率潮流模型。以节点注入功率和PV节点电压运行曲线构成系统的多运行方式,并计及节点注入之间的相关性,对交直流电力系统进行概率潮流计算,获得了节点电压及直流系统变量的均值和协方差。由随机变量数字特征的基本性质和交流系统概率潮流计算的原理,在直角坐标系下推导了不同直流控制方式的交直流概率潮流算式。以整流器定电流控制、逆变器定电压控制为例,在改造后的新英格兰39节点系统上计算了节点电压及换流器各角度的均值和标准差,分析结果表明了所提算法的有效性。     

输电系统网损功率概率分布函数的计算与分析

评价输电系统的网损功率和网损电量是调度人员的重要任务。而已有的网损评价方法不能有效地计及各节点注入功率波动对网损的影响,本文提出了一种根据网抽功率概率分布函数来评价输电系统网损的方法,网损功率概率分布函数反映了在实际系统注入功率波动情况下网损功率的变化规律,本文还给了了计算网损功率概率分布函数的实用算法,并在一个实际的跨省输电系统上验证了方法的可行性。     

两区域互联系统交流联络线随机功率波动机制及幅值估计

正常运行时两大区互联系统交流联络线上存在随机功率随机波动的现象,限制了联络线的输电能力。研究了随机功率波动的机制与波动幅值估计。基于系统静态频率特性,推导了两区域交流联络线功率波动的公式,阐明了联络线上的低频功率波动是一种稳态过程,是负荷随机功率波动在全系统中再分配后在联络线上的反映。提出了一种联络线功率波动幅值的概率模糊估计算法。首先通过概率统计的方法来估计系统频率波动幅值的概率分布,再通过模糊数来描述贡献因子的不确定性,最后通过模糊抽样和解模糊来得到联络线功率波动的均值和标准差。通过华北–华中互联系统特高压联络线功率的实测数据验证了所提机制和算法的正确性和有效性。研究有助于掌握两大区互联电力系统的随机功率波动特性,为制定抑制联络线功率波动的措施提供依据。     

基于量子人工蜂群算法的风电场多目标无功优化

为了分析风机的不确定性出力对电网运行的影响,建立了风电场的概率模型,利用两点估计法(2PEM)进行概率潮流计算。然后,建立了综合考虑有功网损、电压偏移量和静态电压稳定裕度的多目标无功优化模型,并通过层次分析法(AHP)确定各个目标函数的权重,避免了人为主观臆断性。提出了量子人工蜂群算法,并将该算法和前述的概率潮流计算相结合应用到风电场无功优化当中。最后,以IEEE 14节点系统为例,将风电场接入该系统进行无功优化,并和传统的人工蜂群算法(ABC)进行比较,结果表明量子人工蜂群算法优化效果更好,具有更高的收敛精度,有效地避免了早熟现象。     

考虑非正定相关性的改进LHS概率潮流计算方法

由于LHS(拉丁超立方采样)能较大程度覆盖采样区间,因此常作为概率潮流计算中的分层抽样方法。但随着风、光等分布式能源在电力系统中渗透率的提高,以及采样对象维度的增加,使得LHS所得样本的均匀性略显不足。同时,风、光等随机变量之间的相关性也会日趋复杂。相关矩阵作为表现随机变量之间相关性的有效方式,在矩阵维度增加时会出现非正定情况,从而导致基于Cholesky分解排序变换的概率潮流计算方法无法进行。针对上述问题,提出一种考虑风、光相关性为非正定时的改进LHS概率潮流计算方法,并利用改进的IEEE 30与IEEE 118系统验证了所提方法的准确性与有效性。     

适用于超大规模电网的在线概率潮流算法

针对半不变量概率潮流算法受电网规模影响较大的特点,对传统概率潮流算法进行了优化改进。在随机变量较少的情况下,通过求取部分灵敏度矩阵的方法减少计算量。随机变量较多时,采用网络等值与分解的方法减小待计算电网规模,有效提升了半不变量概率潮流算法的计算速度。通过标准节点系统与多个大型电网模型的仿真分析验证了所提算法的准确性与实用性。