基于负荷持续曲线的配电网运行效率评价

对配电网运行效率的评价有利于把握电网运营现状、提高决策水平、引导投资方向。针对目前对配电网运行效率评价存在的一些问题,首先对影响配电网运行效率的因素进行了分析,并提出基于负荷持续曲线的设备运行效率评价模型,该模型综合考虑电网安全性和设备运行经济性,提出了最大可输送负荷、基于安全运行限值的平均负载率、安全风险惩罚因子等全新指标;分析了负荷持续曲线形状对安全风险惩罚因子的影响;在设备运行效率基础上提出系统运行效率和系统协调度的计算方法,以反映配电网整体运行效率及各层级设备运行效率之间的协调程度。算例分析结果验证了模型的可行性和有效性。     

地区电网智能调度控制系统实践与应用分析

随着电力市场建设的快速推进,中小城市现有配电自动化系统已经不能满足配电网运行控制及抢修调度业务的需求。为优质高效地推进配电网自动化系统的建设,结合四川各地区电网特点,考虑各地调度控制系统软硬件配置水平较高、运行负载较低的实际情况,提出了主配网一体化的智能调度控制系统架构,基于模型拼接技术进行营配调全电网建模,采用一体化全局决策分析方法,实现了基于实时量测、准实时数据、历史数据等多维度数据融合的调配一体化、配抢一体化的应用,提高了配网抢修效率和服务水平。最后通过典型案例验证了本文所提系统的实用性和可推广性。     

基于状态矩阵的大型城市配电网可靠性评估研究

以往配网可靠性评估中设备故障率为设备故障历史统计结果,对配网设备状态水平的反映具有滞后性,无法准确体现配网当前的实际可靠性水平。针对传统配网可靠性评估方法的不足提出了基于状态矩阵的大型城市配网可靠性评估方法,将以历史统计结果得到的配网设备故障率与配网运行设备状态结合,得到考虑配网设备所处时期、环境以及外力因素等实际状态的故障率模型,结合配网馈线分区法提出基于状态矩阵的大型城市配电网可靠性评估方法,通过算例分析验证了方法的有效性。     

基于设备状态评价的配电网动态可靠性评估

在传统的配电网可靠性评估中,通常以设备故障历史统计结果为基础进行计算,无法体现设备状态的动态变化情况,难以支撑实时可靠性分析,为此,该文提出了一种基于设备状态评价模型的配电网动态可靠性评估方法。首先,依据现有城市配电网故障记录,分析确定配电网设备故障因素;其次,将以历史统计结果得到的配电网设备基准故障率与配电网运行设备状态相结合,得到考虑配电网设备运行年限、运行状态以及运行环境因素等实际状态的故障率模型;再次,提出了基于状态评价模型的配电网可靠性评估方法,该方法可实现配电网的动态可靠性评估,同时可挖掘出配电网的薄弱环节;最后,通过算例分析验证了方法的有效性。     

基于设备健康与网架拓扑的配电网运行可靠性分析

为了应对当前配电网设备复杂多样化、可靠性分析困难的问题,提出了一种考虑实时停电率与网架拓扑的配电网运行可靠性分析方法.通过对配电网CIM网架拓扑信息进行解析,结合配电网设备实时故障率信息,进而计算负荷点乃至系统级的实时停电率与停电时间指标,并得到配电网系统的实时等值年停电时户数与平均停电持续时间等指标.该方法能从实时指标中反映系统当前设备健康、网架拓扑与运行状态等因素下对系统可靠运行造成的影响,对配电网运行管理与决策具有积极参考意义.基于广州某区配电网实际数据进行测试与分析,结果表明该方法能反映多源因素影响下配电网的运行可靠性水平与用户停电风险.     

基于态势感知的智能配电网运行状态评估

围绕智能配电网的态势感知关键技术,综合考虑安全性、供电可靠性和经济性,提出了基于态势感知的智能配电网运行状态综合评估方法。研究基于量测系统的态势要素采集方案,对配电网运行状态进行实时评估和态势理解,进而基于负荷的超短期预测进行态势预测,并建立了配电网运行状态评估指标体系,从不同层次、不同角度反映系统当前与未来时刻的运行状态以及故障发生后系统所面临的风险,并通过IEEE 33节点配电系统对所提出的方法进行验证。结果表明,该方法可准确反映配网的运行状态,判断系统态势发展的趋势,为配电网安全运行提供一定参考。     

基于配网重构的在役低压配电变压器寿命优化

针对目前低压配电变压器寿命优化目标单一等问题,提出了基于配网重构的在役低压配电变压器寿命优化策略。分析负载率对配电变压器寿命损失的影响;用综合运行成本评估电网可靠性和经济性,用负载均衡度评估变压器负载均衡性;比较变压器实时负载率和上限阈值,建立配电网正常和越限状态下的优化目标函数;求解变压器的负载率情况,调节开关状态,使配电网中在役变压器寿命损失达到最小。某地10 kV配电网实例分析表明:采用文中模型优化该配电网运行方式后,在运行周期内,配电网的综合运行成本和负载均衡度均达到最优值;配电变压器相对寿命平均增加了27.233 5 d,延缓了配电网中在役变压器的绝缘老化,达到了在役低压配电变压器寿命优化的目的。     

基于设备状态评价和电网损失风险的配电网检修计划优化模型

为解决配网检修计划制定重视网架结构和负荷而忽视设备差异及实时状态的问题,提出了一种基于设备状态评价和电网损失风险计算的配电网检修计划优化模型。建立了设备健康指数与未来所分析时间内失效率矩阵的计算方法,并给出了关键参数。基于动态变化失效率和配电网网架拓扑,采用最小路法计算获得了正常运行及检修情况下整个配电网负荷点失效率和负荷点故障时间。建立了考虑正常及检修情况下配网缺供电量、负荷点重要性、设备价值及故障维修成本的故障电网、故障设备损失风险模型、检修电网损失风险模型和检修设备损失风险模型。结果表明:论文所提出的优化模型综合考虑上述风险模型的计算风险决策值,实现了检修计划的优化;同时,利用动态变化失效率代替传统检修计划制定过程中的历史平均失效率,克服了传统状态评价检修方案制定过程中未计及配电设备检修而导致网架结构薄弱所引发的配网缺供电损失风险。利用该模型对南京某配电网实际案例开展的计算获得了配网风险决策值,计算结果表明:设备多、负荷大、检修时间晚等单一风险因素不一定决定了配电网的风险值,该模型确定的检修方案整体费用低于其他方案,满足实际工程的需要。研究结果证明了基于设备状态评价的配电网检修计划优化的可行性,所提方法同样适用于更高电压等级网络的检修计划优化。     

考虑微能网聚合整形和资产利用率提升的配电网规划

市场环境下,微能网聚合商可通过调节内部各微能网能源设备出力以调整向配电网的购售电功率,从而获取整形补偿。针对当前配电网规划成本高、设备资产利用率有待提升以及未充分挖掘微能网聚合商功率调节潜力的问题,提出一种考虑负荷曲线整形的配电网线路选型规划方法。考虑微能网聚合商内部源荷不确定性以及配电网负载率和峰谷差率约束,提出微能网聚合商整形潜力评估方法和配电网整形需求计算方法。以此为基础,建立考虑微能网聚合整形的配电网优化规划二层模型。上层模型以配电网与微能网聚合商综合效益最优为目标,下层模型以微能网聚合商调节成本最低为目标,实现社会效益最佳和整形功率最优分配;上、下层模型分别以带精英保留策略的遗传算法和分支定界法利用商业软件CPLEX求解。算例仿真结果表明,所提方法可以提高配电网资产利用率和规划方案的经济性。     

主动配电网与主网协调调度

主动配电网（active distribution network, ADN）拥有更多的调度自主权,能够主动管理分布式发电机、储能设备以及主动负荷,实现配网的高效运行。主网与配网调度结果相互影响,因此在制定ADN优化调度方案时,除了考虑自身的运行成本,还应该兼顾与主网之间的协调问题。该文设计配网与主网实时信息交互模式,对主动负荷和储能设备进行建模分析,提出基于实时电价的协调调度模型;并针对该调度模型,提出并行优化算法,通过对连接配网的IEEE 9节点系统进行仿真,验证了模型及求解算法的有效性;最后,分析比较了需求侧响应、储能设备和联络线功率上限对调度结果产生的影响。     

大型城市配电网运行设备可靠性薄弱环节挖掘

针对传统可靠性评估方法在挖掘配电网设备的可靠性薄弱环节方面的不足,提出了基于大型城市配电网运行设备状态矩阵故障率修正模型的配电网薄弱环节挖掘方法。利用馈线分区法简化了模型复杂度,通过构造故障率修正模型分析故障因素权重以及故障率修正指数。将以历史统计结果得到的故障率与实际设备状态结合,得到考虑配电网设备所处时期、环境以及外力因素等实际状态的故障率模型。算例分析验证了所提方法的有效性。     

考虑设备利用率的配电网扩建改造方法

电力系统的建设和扩大规模时需要兼顾均衡地利用电网中的电气设备,充分发挥已有资产的价值。本文以社会发展及电网建设裕度、配变供电半径情况、不同运行方式下的设备容载比等影响因素为基础,提出考虑配电网安全和运行方式的设备综合利用率指标和计算方法。通过设备综合利用率指标的分析并结合电网运行的薄弱环节的约束,提出一种考虑设备利用率的电网扩建改造方法,并给出了求解流程。该方法考虑配电网不同的运行状态和负荷情况,同时追求高效利用每个元件设备和尽可能均衡地利用所有元件设备。以某地配电网为例进行分析,验证了该方法的实用性和有效性。     

配电网投资分配及项目优选研究

近年来,电网公司持续投入巨大资金加快配电网建设和改造,配电网投资总体逐年递增。面对巨大的投资规模,配电网投资效率成为电网公司重点关注的问题。针对省级电网公司配电网资金难以合理分配、地市级电网公司之间投资均衡性差以及配网项目缺乏明确的评价和比选标准等问题,提出了配电网投资分配及项目优选的实用化方法。基于配网运行状态影响因素分析,构建了同时适用于项目群评价和单项目评价的配电网运行状态改善效果综合评价体系;综合考虑该评价体系所得的项目群评价结果以及配电网供电水平、规模、运行水平和盈利能力等因素,建立了可用于省级电网公司资金分配的配电网投资分配模型,以计算出地市级电网公司的投资分配比例;以投资分配比例为约束,利用单项目评价结果和项目投资额所得的项目综合排序,确定出地市级电网公司的项目优选结果;实例分析结果验证了研究成果的有效性。     

含分布式电源的配电网可靠性评估

考虑未来配电网的发电和用电特征,提出计及网架拓扑结构、设备因素、电源出力和负荷需求的不确定性的配电网可靠性综合分析方法。基于网络等值法计算配电网各负荷点的系统侧电网故障率和修复率;针对配网的孤岛运行方式,计算反映电源出力和负荷需求的冗余不确定性的状态转换率参数,分布式电源的机械故障参数和孤岛系统的起动切换参数。最终应用马尔可夫模型,采用IEEE-RBTS BUS6配电网算例,对文中所提方法进行了验证。评估结果表明了该方法的精确性和快速性。     

柔性直流配电网典型运行方式及切换方法

随着化石能源的枯竭,风电、光伏等分布式能源的兴起以及电力电子技术的快速发展,相比交流配电网,柔性直流配电网拥有更为广阔的发展前景。首先研究了两端"手拉手"柔性直流配电网的典型运行方式;其次针对直流配电网内线路断开和部分可控设备退出运行等导致系统运行方式改变的情况,提出了系统控制模式的切换方法;最后在RT-LAB实时仿真平台上实现了直流配网系统的4种典型运行方式及系统控制模式自动平滑切换的硬件在环测试实验,验证了模式切换方案的有效性,为今后直流配电网运行方式的研究提供了重要参考。     

考虑负荷时空特性的配电系统运行效率评价方法

针对当前运行效率评价过程对电压质量考虑不足的问题,提出了考虑负荷时空特性的配电系统运行效率评价方法。首先,在明晰配电系统运行效率定义的基础上,从设备利用角度出发构建了配电系统运行效率评价指标体系;其次,挖掘了供电质量、网络结构以及负荷时空特性等因素对配电设备合理负载率的影响机理;最后,在各影响因素分析的基础上提出了配电设备合理负载率计算方法。研究成果对配电系统运行现状进行评价,并为未来配电系统投资规划的重点方向提供参考依据。     

基于安全域的智能配电网安全高效运行模式

提出了智能电网背景下一种基于安全域的配电网安全高效运行新模式。首先,分析了配电网最大供电能力(TSC)理论和配电系统安全域(DSSR)理论对未来配电网的影响。TSC理论能在满足N-1安全下提升负载率,DSSR理论使配电网实时安全性分析成为可能。其次,给出了配电网的安全防御体系,描述了各种安全状态和安全控制。然后,应用TSC和DSSR理论丰富了自愈控制功能,提出了以安全高效运行为目标的配电网实时监测、预警、预防、预测及优化控制的功能框架。此外还比较了基于安全域的运行新模式与配电自动化以及输电安全运行模式的区别和联系。最后,通过具有一定规模的实际中压配电网算例进行了验证,数据表明在该自愈控制体系下智能配电网能主动进行预防和预测控制并安全高效运行。     

配电网中大数据的挖掘应用

一般意义上,大数据是指无法在可容忍的时间内用传统信息技术和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合。从大数据的特征出发,一般具有"5V"特征。根据电力行业特征,数据挖掘应用可从设备状态管控、配网缺陷管控、配网停运状态、配网负载状态、配网电压质量、配网三相不平衡、配电线路负荷转移风险评估、配网同期线损、配网接地(断线)分析、配网设备健康状态评估、配网设备实时状态评价、配网风险预警、配网重过载预警、配网雷害风险评估预警、配电网季节特征电压风险预判、配电网季节特征过载风险预判进行挖掘。     

基于电网分析仪的配网运行信息管理系统的设计与开发

根据当前微电子技术和计算机技术的发展,采用先进的DSP和MPU技术相结合的方法,设计了专用的低成本的多功能电网分析仪和配网运行分析管理软件,通过对配电网的运行信息参数的定期检测,实现了配电网低成本、准实时的运行管理与分析.     

10kV自动化配网工程施工要点与运行优化研究

配电网是电力系统中重要的组成部分,承担着电能运输过程中的配送功能.随着计算机控制技术的发展,配网中开始越来越多地应用自动化技术以及设备来实现对运行状态与各类事故的实时监测,有效提升配网运行的稳定性及安全性.本文在介绍配网自动化系统组成的基础上,重点分析了 自动化配网工程施工的要点,并对配网自动化工程运行优化进行研究.