基于多智能体系统的多区域互联分布式潮流算法

针对多区域间潮流计算存在数据难以共享及数据隐私问题,提出一种基于多智能体系统(MAS)的多区域互联分布式潮流算法。首先,介绍基于MAS的多区域分布式潮流计算框架,并给出一种考虑数据保护的各级多智能体协调互动方式。然后基于主网、区域管理(包括外层管理智能体和内层管理智能体)两级多智能体结构,利用改进迭代投影搜索法构建分布式潮流内外层双重迭代算法,以实现多区域间通信少量非重要信息,各区域内指数快速收敛的目标。最后,分别以6节点、30节点、118节点系统为测试系统,并与集中式算法进行比较分析,验证所提算法的有效性和可拓展性。     

含智能软开关的智能配电网分布式供电恢复方法

为提高供电恢复方法性能,更好地应对智能配电网规模不断扩大、结构日趋复杂、运行方式更加灵活多样的形势,提出了一种含智能软开关的智能配电网分布式供电恢复方法.首先,以电网分布式的拓扑信息和电气量信息为基础,采用网络逐步戴维南等值计算方法,对供电恢复过程中各节点的电气量约束条件进行就地逐步计算,能够更好地适应智能软开关在供电...     

计及馈线自动化故障处理全过程的配电终端优化布置方法

为了进一步提高配电网供电可靠性,提出了一种计及馈线自动化(feeder automation, FA)故障处理过程的配电终端优化布置方法。首先以自适应综合型FA模式为例,分析FA的故障定位、隔离与恢复供电的故障处理全过程,并基于电力系统仿真软件DIgSILENT建立了配电终端的动作信号逻辑模型。其次,在考虑了FA故障处理过程的条件下,计算包括故障区域与非故障区域的总负荷停电损失成本,与总投资成本共同构成模型目标函数。考虑系统平均供电可用率指标约束等因素,建立配电终端优化布置模型。然后,基于整数编码的人工蜂群算法确定配电终端最优安装总数,制定配电终端最优配置方案,计算出配电终端最优选址方案。最后,以冀北某地区10 k V配电网作为仿真算例,基于DIgSILENT模拟FA故障处理全过程,验证所提方法的有效性和适用性。     

基于STM32单片机的分布式智能配电终端设计

针对现有配电终端无法实现分布式故障定位和故障恢复等功能的问题,设计了基于STM32单片机的分布式智能配电终端.给出了分布式自愈配电网结构图,设计了分布式智能配电终端的硬件模块,阐述了分布式故障定位和故障恢复算法,并给出了软件流程图.对设计的智能配电终端进行了实验验证,结果表明所设计的分布式智能配电终端可以实现可靠的故障...     

基于IEC61850的分布式能源智能监控终端通信模型

随着常规能源的逐渐衰竭和环境污染的日益加重,大规模发展基于可再生能源的分布式发电技术已是必然趋势。分布式能源主要通过微电网接入配电网。配电终端是配电自动化系统中基本的底层控制单元,传统配电终端已不能满足含微电网的新型配电网的监控需求。为了适应微电网接入对配电网的影响,需要将传统配电终端升级改造为基于IEC 61850的分布式能源智能监控终端。分析了微电网分层监控架构在通信系统方面对分布式能源智能监控终端提出的新需求,在传统配电终端的IEC 61850信息模型中引入了IEC 61850-7-420中定义的分布式能源控制领域的相关逻辑设备和逻辑节点,给出了基于IEC 61850的分布式能源智能监控终端的信息模型及信息交互模型。在信息快速有效交互的基础上,基于IEC 61850的分布式能源智能监控终端能够实现包括微电网模式平滑切换在内的多种微电网高级控制策略。     

局部供电恢复在线决策实用算法的开发与实践

以某省级电网为对象,研究了局部电网停电事故下的供电恢复策略的自动生成技术,提出了两阶段恢复算法.在第1阶段,其目的是计算最终的恢复网架和可恢复负荷量.首先,将恢复路径拓扑分析分为站内拓扑和站间恢复路径搜索两步.然后,给出了恢复操作中可能形成的环路的搜索算法,并提出了启发式搜索的开环网优化算法.同时,开发了基于灵敏度的消除过载和电压越限的实用优化算法.在第2阶段,依据潮流校验结果确定停电区域最终最佳的供电方式,并根据停电区域的重要性排序生成供电恢复的操作序列.该辅助决策模块已在省级应急指挥技术支持系统中得到应用.     

分层备用保护型馈线自动化技术研究

将后备分层保护技术特点引入智能分布式馈线自动化系统,提出一种新型的分层备用保护型馈线自动化算法。根据配电网络拓扑结构及供电方向定义每回线配电终端的区域属性和层级属性,同时采用组播传输方式实现智能分布式FA通信,最终实现故障快速隔离与非故障区域恢复。经过RTDS仿真验证及现场验证表明,该方法可快速完成故障处理,当终端通信故障或下级开关动作失效时,上级开关自动动作,在减少故障处理时间的同时,提高了分布式馈线自动化系统的可靠性。     

含分布式电源配电网供电适应性分析

针对含有单个或多个主电源并在负荷侧有大量分布式电源接入的双端供电配电系统结构特征和运行方式,提出含分布式电源和主电源的双端供电配电系统潮流计算的方法。在潮流计算的基础上,考虑并联电容器和负荷侧变压器运行方式的影响,从主电源和负荷侧分布式电源联合供电两种运行方式对含分布式电源和多主电源配电网供电适应性进行了分析。结合某区域配电系统的实际情况进行实例计算。     

直流配电系统潮流可行解与电压稳定性分析方法

基于柔性直流技术的直流配电系统是未来智能电网的发展趋势,为直流负荷及直流型分布式电源的灵活接入提供了良好的条件,但对直流配电系统的电压稳定性也提出了更高的要求。从系统级稳定性角度考虑,通过巴拿赫不动点定理证明了直流配电系统潮流解的存在性与唯一性,并基于潮流可行解提出了电压稳定的分析方法,可快速评估直流配电系统接入负荷后的稳定性,避免了复杂的连续潮流计算。最后通过算例测试验证了该方法的有效性和正确性。     

一种新的节点注入电流三相潮流算法

随着现代电网的不断发展,特别是智能电网的提出,使得配电网的重要性越来越突出。对于发电和输电而言,配电网络是保障供电可靠性、安全性的最主要环节,也是落实智能电网的核心环节。由于配电网三相参数不对称,使得应用成熟的对称分量法解耦失去优势,配电网网络模型应采用ABC全耦合的相分量模型,及有必要对配电网进行三相潮流计算,然而传统的潮流计算方法不适应配电网潮流计算的特性。本文提出一种新的节点注入电流潮流计算方法,该方法具有很广适应性,不管是传统的辐射状网络、复杂的环状网络还是含分布式电源的配电网络。文中对IEEE33节点配电系统进行仿真,验证所提出算法在配电网潮流计算中的实用性和有效性。     

基于供电环路非连通条件的配电网辐射状约束描述方法

配电网的辐射状拓扑结构是在对配电网问题的分析中需要考虑的重要约束条件,但是目前描述配电网拓扑的数学模型都较为复杂,影响了问题求解的效率。为了能够在对配电网辐射状约束进行等价描述的同时减小其模型的规模和复杂度,提出了一种基于供电环路非连通条件的配电网辐射状约束描述方法。首先利用配电网供电环路的概念,提出配电网满足辐射状拓扑的充分必要条件。同时,提出一种搜索配电网中所有供电环路的算法。然后给出一种路径状态与支路状态相互之间线性转换的方法。最后,将所提方法应用于配电网的故障恢复重构问题中,采用IEEE标准配电系统和某省会城市的实际配电网算例,对比不同辐射状约束描述方法的计算性能,验证所提方法的高效性和实用性。     

一种配电网故障恢复快速拓扑和潮流计算方法

针对配电网故障恢复的特点,提出了一种快速拓扑分析和潮流计算方法。首先利用SQL关系数据库存储配网的连接关系和节点、支路信息,方便数据维护,提高拓扑重构的灵活性,在故障分析时,将数据库中的配网信息加载到内存中形成面向对象的实时数据库。然后运用广度优先搜索法进行拓扑分析,并结合前推回代法进行潮流计算。最后采用基于QT的C++实现用GUI界面显示拓扑和潮流计算结果。结果表明:该算法能快速正确检测配网的连通性、判断是否存在环路或孤岛;同时具有良好的数据维护性,计算速度快。     

基于潮流、可靠性线性化分析的海上风电场集电系统集中式拓扑优化

海上风电是新型电力系统的重要支撑，其集电系统需要大量昂贵海缆，占总成本比重较高，优化规划较为困难。为此，提出适宜集电系统的含网损线性潮流模型，基于决策变量构建潮流约束。考虑开关的优化配置，将可靠性综合成本引入模型，并对场景进行解耦，基于网络流模型构建故障功率流变量实现具有可靠性的数学约束化建模分析。综合多方面成本建立集电系统规划模型，将风机聚类后，进行集中式优化得到最优的拓扑设计。同时，提出标准成本的概念以综合评判设计方案与求解模型的优劣。最后，通过该方法与现有方法的算例对比，说明该方法得到的方案具有更低的标准成本，该模型具有更好的计算精度。综上，所提出的模型及方法更适宜于集电系统的规划分析问题。     

含放射性约束条件的配电网重构研究

研究网络重构是配电网运行及优化的重要功能之一,在各种重构算法中,网络模型通常采用放射性的拓扑结构。为保证重构结构满足拓扑的放射性约束,把放射约束的数学模型纳入到含分布式电源(DG)的网络重构系统中,使以往复杂的方法转化为一个简单而有效的方法。进而把该放射性约束条件运用于基于粒子群优化算法的配电网重构中,克服了粒子群寻优的盲目性,提高运算速度。最后通过IEEE33和IEEE69节点算例表明,放射性条件的约束和DG的引入能够更进一步实现整个网络重构方案的优化。     

有源配电网分布式故障自愈方案与实现

大量分布式电源(DG)接入配电网,使传统的配电网保护与控制面临较大的困难。为解决有源配电网所面临的诸多问题,提出了一种基于智能终端单元(STU)的分布式故障自愈方案。该方案采用分相电流差动与故障电流幅值比较作为故障区段定位原理,能够适应于含有多种DG类型与不同DG渗透率的有源配电网。在负荷开关均为断路器的条件下,该方案能够实现快速故障区段定位、隔离和非故障区段的供电恢复。该方案充分考虑了与DG防孤岛保护及低电压穿越的配合与协调,各STU具备网络拓扑自动识别功能,能够根据网络拓扑的实时变化改变相关控制策略。最后利用所开发的STU装置,在实时数字仿真系统(RTDS)平台上对一个含DG的10 kV配电系统进行闭环测试。测试结果表明,该方案能够适应网络结构的变化,故障自愈时间在1 s以内。     

基于MS.NET的电力系统序网络拓扑分析

针对继电保护整定计算只需要确定电力网络静态结构的特点,利用基于MS.NET的面向对象技术实现了正序和零序网络拓扑分析.通过连接点类和连接项类形成网络的原始连接关系,采用按深度优先搜索的方法生成正序和零序网络拓扑,并在零序拓扑分析时利用迭代器设计模式以简化搜索过程;把节点、支路分别抽象成类,解决了正序、零序网之间节点和支路编号不对应的问题;最后通过应用实例验证,该方法取得了良好的效果.     

基于数据关联分析的低压配电网拓扑识别方法

文中介绍了一种基于数据关联分析的低压配电网拓扑识别方法。基于低压配电网停电事件、恢复上电事件及地理位置信息将待识别低压配电网划分为单一配电变压器停电台区、由于10kV配电线路停电引起的多个配变停电台区和未停过电台区,在每类台区内筛选特征电压序列,并利用Tanimoto相似度系数计算各分组内配电变压器、分支箱、表箱、用户智能电表之间相关性和非相关性,从而实现低压配电网拓扑识别;结合同一配电变压器台区内停电与带电状态、停电时长、地理位置、供电半径等台区拓扑校验规则对识别出的拓扑进行校验。通过实际案例证明文章提出的方法能够解决现有基于大数据挖掘方法计算量大、计算结果不准确、无法校验等问题,实现了配电变压器台区拓扑的高效、准确识别,提升了配电网的信息化水平和数据质量。     

大停电事故后计及信息系统故障的机组启动次序优化策略

大停电事故后合理的机组启动次序方案有助于提高电力系统的发电量,进而加快电力系统恢复速度。由于电力系统调度控制高度依赖信息系统,在电力系统恢复过程中信息系统的故障会影响机组的启动次序。在此背景下,建立了考虑信息系统故障的机组启动次序优化模型。首先,介绍基于拒绝服务(DoS)攻击的信息系统故障,并分析机组恢复过程中信息系统故障对机组恢复特性的影响;然后,运用场景分析法处理信息系统故障时刻的不确定性,以最大化系统总发电量的期望为目标函数,考虑机组启动时间约束、与信息系统故障相关的辅助变量约束和机组启动功率约束,构建了机组启动次序优化模型,并采用线性化方法将所提出的模型转化为混合整数线性规划模型,采用商业求解器高效求解;最后,采用IEEE 39节点系统验证了所提出模型的有效性。     

智能配电网拓扑信息的分布式存储和管理方法

提出一种适用于智能配电网分布式保护和控制系统的网络拓扑信息存储和拓扑管理方法。每个智能配电终端仅需配置安装处的基本拓扑信息,通过制定有序的广播通信策略可自动完成相邻配电终端信息的获取和拓扑逻辑层的划分,实现局部拓扑的识别,为快速的保护和控制功能提供所需的拓扑支撑。基于局部拓扑识别结果生成拓扑最小连接树,以拓扑最小连接树为基本单元确定代理终端,提出了基于代理节点的网络拓扑简化方法,为需要大范围拓扑信息支撑的功能提供拓扑信息的获取和管理方法。以智能配电网分布式故障自愈系统功能的实现为例,对智能配电网拓扑信息分布式存储和管理方法的应用进行了分析。     

适用于含DG配电网故障处理性能测试的主站注入测试技术

论述了适用于含分布式电源(DG)配电网故障性能测试的改进主站注入测试法的平台组成和工作原理,论述了含DG配电网潮流计算和短路电流计算方法,提出了故障场景自然设置法,根据所设置的故障场景下短路电流的计算结果和继电保护定值、配电终端定值、自动装置的设置情况等自动判断是否应该保护动作跳闸、自动装置动作、上报相应的故障信息等,可以对健全区域恢复供电过程中的不当操作引发的开关动作或DG和电压敏感负荷脱网进行模拟,从而更加有效地对配电自动化系统的恢复策略和操作步骤的正确性进行测试检验。最后,给出测试实例详细说明了所论述的测试技术的可行性和有效性。