基于复杂辐射状配电系统简约模型的可靠性评估算法

建立了一种配电网简约模型,提出了开关节点和负荷区间等概念以及适用于复杂辐射状配电系统的可靠性评估算法。该算法只需考虑开关节点和负荷区间对故障的影响,不需具体到系统各个元件,通过遍历搜索分析故障事件的影响、评估其可靠性。对于分支馈线较多的配电系统,该算法在原理和编程上具有优势,且能计及开关故障、备用电源和计划检修等多种情况。利用C 语言计算RBTS母线6系统的可靠性指标,验证了该算法的正确性和有效性。     

大规模配电系统可靠性评估的区间算法

该文建立了配电系统区间可靠性分析模型，首次提出大规模配电系统区间可靠性分析方法，用于解决配电系统可靠性参数和负荷参数存在不确知因素时的可靠性评估。详细描述了系统区间可靠性指标及其区间算法。开发了基于数据库的配电系统区间可靠性评估软件DSIR2002，通过50节点典型配电系统和大规模实际系统计算验证了算法和软件的正确性和高效性。区间可靠性评估算法同时亦为一种更迅捷、优越的灵敏度分析工具。     

基于双向层级结构的计及开关故障的配电系统可靠性评估

提出了一种基于双向层级结构的计及开关故障的配电系统可靠性评估算法。首先以断路器或隔离开关为边界元件将配电系统划分为断路器块和隔离开关块,并提出了基于广度遍历算法的分块方法。为简化可靠性评估过程,采用顺向层级矩阵传递元件块故障对下游负荷可靠性指标的影响,采用逆向层级矩阵传递隔离开关块故障对上游负荷可靠性指标的影响。分析了开关与相邻元件块故障后果的异同,提出了将开关可靠性数据融合至相邻元件块中通过双向传递过程计及开关故障的影响。应用该算法对RBTS-BUS6进行可靠性评估,结果表明该算法能显著提高计算效率,适用于计及开关故障的复杂配电系统可靠性评估。     

辐射状配电系统可靠性评估的故障遍历算法

提出一种辐射状配电系统可靠性评估的故障遍历算法。该算法能有效地考虑系统的容量约束 ,尤其适用于含大量子馈线和隔离开关的复杂配电网络。利用树的后向父节点搜索技术确定故障所属断路器的动作 ,利用树的广度优先遍历算法和深度优先遍历算法分别确定隔离开关的故障隔离范围及负荷点的故障类型。该算法根据配电系统的结构特点 ,将树的先根优先遍历和后根优先遍历技术分别用于配电网潮流的功率前推和回代计算 ,能较好地与可靠性评估算法相结合。经算例验证 ,该算法能有效地考虑配电系统的各种网络拓扑结构 ,提高可靠性评估的精度 ,是一种较为实用的可靠性评估算法     

基于广度优先搜索算法和区域节点行向量法的复杂配电网络可靠性评估

基于广度优先搜索算法构造了复杂配电网络的等效模型,采用区域节点行向量法对复杂配电网络进行了可靠性评估。给出了区域节点的定义,采用广度优先搜索算法将复杂配电网络等效为由区域节点和开关元件组成的模型,采用区域节点行向量法得到了负荷节点和系统的可靠性评估指标。在该模型和算法中,区域节点的形成算法以支路为研究对象,操作简单,网络适应性强。采用区域节点行向量法对复杂配电网络进行可靠性评估时,便于考虑开关装置故障的影响,实用性较强。RBTS-bus6系统的评估结果及其与现有分区方法的比较结果表明了该模型和算法在简化网络和提高运算速度方面具有明显优势,在适应网络结构变化方面具有较好的鲁棒性。     

基于超椭球贝叶斯网络的配电系统可靠性评估

针对配电系统实际运行中元件故障概率无法以精确值描述的问题,提出了一种将超椭球模型约束的元件故障区间概率与贝叶斯网络相结合的配电系统可靠性评估方法。该方法应用证据理论获取元件的信度函数和似真函数以得到初始故障区间概率;应用超椭球模型约束元件初始故障区间概率以得到贝叶斯网络分析中根节点区间概率;应用贝叶斯网络正向推理叶节点区间概率以得到配电系统的可靠性评估指标;应用贝叶斯网络反向推理负荷点故障条件下的根节点后验区间概率以得到系统薄弱环节。通过对IEEE-RBTS Bus 6母线系统进行算例分析,证明了该方法适用于实际配电系统的可靠性评估。     

配电系统可靠性评估实用方法的研究

提出一种新的区域节点定义方法,并基于广度优先搜索法构造复杂配电系统等效模型,采用区域节点行向量法进行配电系统可靠性评估。首先给出区域节点的定义,运用广度优先搜索算法将网络等效为由区域节点和开关元件组成的模型,然后根据区域节点行向量评估负荷点及系统的可靠性指标。在该模型和算法中,区域节点的定义使区域划分更直接有效,其形成算法以支路为对象,操作简单,网络适应性强;利用新的区域节点行向量进行可靠性评估,便于考虑开关装置故障的影响,使其更具实用性。通过对RBTS算例和某实际10 kV配电系统的评估以及对现有分区方法的比较,证明了该模型和算法在简化网络提高运算速度上有明显优势,在适应网络结构变化方面具有较好的鲁棒性。     

基于开关影响范围的复杂配电网可靠性顺流评估算法

以开关为对象,提出了复杂中压配电网可靠性顺流评估算法。该算法根据原始数据形成开关对作用元件、节点和开关对之间的父子关系矩阵,以开关对的作用元件组为单位进行可靠性分析,避免了复杂的故障搜索,根据开关对之间的父子关系矩阵可快速确定节点的故障类型,形成系统和节点的可靠性指标。RBTS-bus6系统和实际中压配电系统的仿真计算结果表明了该算法的正确性、高效性和实用性。     

基于多级B-C-N-M域子网络故障扩散的复杂配电系统可靠性评估

提出了一种基于多级B-C-N-M域子网络故障扩散的复杂配电系统可靠性评估的模型和算法.根据断路器和分段开关在配电网络中的位置,将整个网络划分为多级B-C-N-M域子网络.利用等值算法计算出各子网络的等效可靠性参数,并依据各子网络的等值故障扩散求得各负荷点及系统的可靠性指标.该模型和算法计及了备用电源、断路器、熔断器及分段开关的影响,计算量比较少,适用于复杂配电系统的可靠性评估.     

改进最小路法在配电系统可靠性评估中的应用

配电系统在电力系统中是连接发输电组合系统与用户的桥梁,配电系统的可靠性直接关系到用户的供电质量。以配电网络的可靠性为研究对象,对工程上常用的配电网络可靠性评估算法和评估指标进行了综述分析,提出了改进最小路算法。该算法将最小路与广度优先搜索方法相结合用于配电系统的可靠性评估中,针对城市配电网的特点,考虑了分支线保护、隔离开关、负荷开关、计划检修以及备用电源等影响。根据该算法编写的可靠性计算软件应用于实际配网规划的可靠性评估中,取得了满意效果。     

计及电压稳定约束的微电网动态最优潮流

为使微电网并网运行满足电压稳定性和经济性要求,将改进后的小扰动电压稳定指标引入微电网最优潮流模型中,并研究了多时段动态负荷下的最优潮流算法。在有载调压变压器模型中引入虚拟节点,以消除模型中的变比及因变比而产生的高阶项,并计及分布式电源及储能单元的影响在直角坐标系中建立了微电网动态优化潮流的二阶新模型。进一步通过在拉格朗日方程进行泰勒展开时保留高阶项和利用近似最小度算法进行节点优化编号,对传统内点法进行改进。修正计算中所使用的常系数海森矩阵与改进内点法相结合,从而提出一种常系数海森矩阵内点法,有效地解决了计算精度与迭代效率之间的矛盾。在ETAP环境下建立微电网模型,应用所提方法进行优化计算,计算结果表明,在改进的小扰动电压稳定指标约束下,所提模型和算法能够满足微电网运行经济性和电压稳定性的要求。     

电力系统线性化动态最优潮流模型

电力系统在线经济运行计算亟需可快速获取完整调度信息的线性化动态最优潮流模型。基于系统关联矩阵将节点功率平衡方程解耦为线路功率流和损耗流两部分,对损耗流部分进行等价代换,并消去方程中的三角函数项,采用泰勒级数法对残存的非线性项进行线性化处理,建立起可以同时求解电压幅值和线路无功功率的线性化动态最优潮流模型。基于简化原对偶内点法对所建模型进行求解,在迭代过程中不断更新泰勒级数法所需的基准点信息,以提高模型的计算精度。IEEE 30节点、IEEE 118节点、IEEE 300节点以及某市117节点等值系统的算例测试表明,所建线性化模型能在获取更完备调度信息的同时仍具有较高的计算精度和求解效率。     

复杂配电网潮流的降规模计算

为了减少大规模配电网潮流分析的计算量,探讨了电压降和线损的简化计算方法.文章证明了当流过馈线段的末梢节点的功率不为零时,用双方向等效电压降模型计算沿线电压降时能得到准确的结果,而用双方向等效线损模型计算时却不能得到准确的线损结果.因此提出了一种可有效地避免线损计算误差的方法.该方法是一种利用双方向等效电压降模型的计算结果进一步计算馈线沿线各负荷点的电压,并用递推方法计算该馈线段上各条支路的线损的方法.采用文中提出的方法可大大减少参与迭代计算的节点数,而且各负荷点的电压以及配电网的线损都不需要迭代就可以直接计算得到,从而精确得到整个配电网的线损.经对198节点的实际配电网的计算,验证了该方法的有效性和精确性,且比等效线损模型优越.     

风电场潮流计算模型及其应用

大量风电机组接入电力系统将引起许多复杂的问题,因此,必须计算含有风电场的电力系统潮流.文章在简化的异步发电机稳态等效电路的基础上,提出了计算含风电场的电力系统潮流的联合迭代方法,通过修正雅克比矩阵以简化迭代过程解决了计算精度与迭代效率之间的矛盾.该方法既考虑了风电机组机端电压、有功功率、无功功率以及滑差之间的耦合关系,又大大缩短了潮流计算时间.计算结果表明了该方法具有一定的实用价值.     

适用于拓扑调整的短路电流快速计算方法

传统的适用于电网运行方式调整的短路电流计算方法耗时太长,无法满足电网快速分析决策的需求。在此背景下,提出了适用于电网拓扑调整的短路电流快速计算方法。该算法基于节点阻抗矩阵,采用补偿法分析发电机停运、线路开断和线路出串运行导致的阻抗矩阵变化,并在此基础上给出了适用于电网拓扑调整的短路电流快速计算流程。针对不同节点规模的实际系统的仿真算例表明,所提出的方法计算速度快,计算结果准确可靠,能够满足大电网方式调整优化对短路电流计算的要求。该方法可以为电网短路电流限制策略分析提供技术支撑。     

基于主网和馈线多负荷等值的配电网合环倒切可行性分析

配电网合环倒切可能会产生较大的合环稳态电流和冲击电流。建立合环电路等值模型计算合环电流,分析其倒切可行性,是保障电网安全稳定运行的基础工作。针对现有合环模型、电流计算方法误差较大的问题,首先提出考虑主网等值、馈线多负荷等值和变压器等值的合环电路等值模型。其次,结合叠加定理、前推回代法和牛顿拉夫逊法计算合环稳态电流,解决了迭代可能不收敛的问题。然后,基于戴维南等值电路对合环暂态过程进行分析,利用最佳频率法推导了精确合环冲击电流的表达式。最后基于PSCAD软件搭建仿真模型,得出该合环电流计算方法误差最小,验证了所提出等值模型与计算方法的准确性与优越性,对于安全进行合环倒切操作具有重要意义。     

考虑传输容量约束的配电网可靠性快速评估

在最短路法的基础上提出一种等值递推的可靠性等值计算方法,该方法按负荷点与馈线根节点之间的距离对其进行分层排序,并根据负荷所在节点的层号逐级计算其可靠性指标。在计算每一层负荷点的可靠性时,同时求出该层及以上所有设备的可靠性等值电路并为后续计算所用。另外提出一种计算形式简单的应用于辐射状电网的定雅可比矩阵牛顿潮流法,用于计算传输容量对配电系统可靠性的影响。基于图上因子分解法对辐射状电网的网络拓扑和因子图的拓扑进行了分析,证明2者是相同的,在此基础上开发了与面向支路的前代、回推法具有相似程序实现形式的牛顿潮流算法。该算法易于编程实现,同时保持了传统牛顿法的快速收敛性的优点。算例结果表明文章提出的可靠性评估算法具有较高效率。     

一种独立电力系统三相潮流计算新方法

针对独立电力系统的特点,在分析3种传统潮流算法在独立电力系统分析中不足的基础上,提出一种适合于独立电力系统的潮流计算方法——改进的前推回代算法,对传统的前推回代算法进行了3点改进.为解决在有些连接方式下,变压器互节点导纳子矩阵奇异,导致潮流计算时前推回代过程无法进行的问题,提出一种新的统一变压器模型,基于叠加原理实现了含局部弱环的辐射状网络的潮流计算.所提出的算法成功解决了独立电力系统潮流计算的问题.并通过典型算例验证了所提算法的有效性.     

计及分布式电源下垂控制和负荷静态特性的三相不平衡孤岛微电网直接潮流算法

基于分布式电源下垂控制、负荷静态特性和三相不平衡网络模型,提出了一种三相不平衡孤岛微电网的直接潮流算法。首先基于配电网直接潮流算法,并计及分布式电源下垂控制和负荷静态特性的影响,推导建立了三相不平衡孤岛微电网直接潮流算法的计算模型。为了求解所提直接潮流算法的计算模型,提出了一种两层潮流迭代法,其中内层潮流迭代法用于求解除虚拟节点外的三相不平衡孤岛微电网的潮流计算,外层潮流迭代法用于更新虚拟节点电压和系统角频率。最后分别基于澳大利亚真实网络和25节点典型微电网开展多场景仿真分析,并将其与牛顿信赖域方法进行对比分析,仿真及对比结果表明所提算法能够快速准确地反映微电网的特点以及真实运行状态,并能够解决三相不平衡孤岛微电网的潮流计算问题。