主动配电网电压协调控制策略

主动配电网中由于分布式电源的接入干扰了传统电压控制设备的动作,使得配电网电压控制面临更加严峻的挑战,针对有载调压变压器传统控制方法无法有效解决主动配电网电压越限问题,提出了有载调压变压器集中控制方法,该方法在有载调压变压器控制多条馈线时,利用系统的最大电压和最小电压调节变压器分接头位置。同时为了减少有载调压变压器的动作次数,提出主动配电网电压协调控制策略,该策略充分利用分布式电源的无功功率与有载调压变压器协调配合,确保配电网电压质量。最后,针对一个双馈线配电系统进行仿真,仿真结果表明该方法可以保证电压不越限且使有载调压变压器的动作次数更少。     

基于和声搜索算法的主动配电网无功优化

为了提高主动配电网的运行水平和经济性能,以分布式电源和传统无功补偿装置出力为控制变量,建立以电压偏差最小为目标函数的优化模型,通过和声搜索算法进行无功优化,计算出各节点电压、系统网损及其对应的控制变量。最后对改造后的IEEE33节点系统进行验证,与粒子群算法进行对比。结果显示:该数学模型可以实现对电压协调控制,降低网损,满足可靠性和经济性的要求,同时和声搜索算法提出的优化策略更具有协调性。     

考虑需求响应的主动配电网协调调度策略研究

需求响应作为削峰填谷的一种重要资源,在主动配电网调度策略中的作用越来越突出。文章建立了基于需求响应的电力系统双层调度模型。上层模型是包含基于激励的需求响应的系统动态经济调度模型,下层模型是基于价格的需求响应的协调模型。改进的IEEE30节点系统仿真结果表明,文章提出的模型可以充分调动需求响应参与削峰填谷的积极性,降低主动配电网总运行成本。     

考虑路灯充电桩接入的城市配电网电压控制方法

针对城市配电网中的电压越限问题,提出一种考虑路灯充电桩的电压控制方法。利用高能效发光二极管(light emitting diode,LED)路灯替代传统高压钠路灯所释放的变压器容量,建造依托路灯桩的电动汽车充电桩,以通过路灯充电桩进行充放电的电动汽车作为可控手段参与城市配电网的电压控制。对利用路灯充电桩充放电的电动汽车负荷特性进行分析建模,考虑配电网内各调压手段的工作特性,提出城市配电网多级电压控制策略,以各调压措施的优化控制费用最小为目标函数,建立电压调控模型,采用粒子群算法对优化模型进行求解。根据城市路灯照明负荷工作特点设定白天和夜间两种情形进行仿真分析,仿真结果表明了利用路灯充电桩参与城市配电网电压控制的有效性,并通过对比分析验证了其控制效果优于传统的电压控制方法。     

考虑需求响应和联络线交互的含微电网的主动配电网多目标协同调度优化

为实现含微电网的主动配电网各目标主体的综合效益最优,考虑引入需求响应和联络线交互策略,建立上层配电网有功网损最小,下层微电网第一阶段经济性和环保性指标综合最优、第二阶段功率不平衡量最小的双层两阶段调度优化模型.设置节点电压、储能设备荷电状态等越限惩罚项,以保证系统安全经济运行.借助二阶锥和凝聚函数对模型进行简化处理,编...     

基于ICEEMDAN-TA-LSTM模型的主动配电网短期运行态势预测

主动配电网运行态势预测是充分保障配电网络安全、稳定运行及感知潜在故障的重要手段。针对主动配电网运行态势的快速精确预测,提出一种基于ICEEMDAN-TA-LSTM模型的主动配电网短期运行态势预测方法。首先,通过改进模态分解将原始序列分解成若干稳定的时序分量,降低原始数据的不规律性;其次,提出融合残差、特征以及时间注意力的三重注意力机制的主动配电网时序预测模型,深度挖掘各运行态势要素内相关性及要素间互相关性;同时,利用改进蝠鲼寻食优化算法对模型超参数寻优,综合提升模型整体预测精度;然后,从节点、支路角度出发,提出节点电压越限裕度、支路负载严重度以及电压/电流波动态势评价指标,多层面表征配电网运行态势;最后,以改进IEEE 33节点为典型算例,验证所提模型的可行性及有效性。     

计及DR的新能源配电网电压无功协调优化

针对分布式电源的高渗透率对配电网的稳定运行带来的影响,提出通过加入需求响应来分析需求侧对电压无功协调优化的方法。根据可中断可转移负荷等模型建立了计及需求响应的配电网电压无功协调优化模型;并采用二阶锥方法将原始混合整数非线性模型线性化,建立混合整数二阶锥规划模型;分析需求响应前后对电压无功及电网络稳定的作用。结果表明:建立的模型可有效消纳分布式能源,提高能源利用率,降低系统运行成本并对电压有明显的改善作用。     

基于负荷变化的主动配电网动态电压协调控制

针对目前主动配电网电压调控复杂的现状,基于负荷变化,建立电压偏差、网损、系统最低电压为目标函数的数学模型,实现动态电压控制.该模型运用灰狼算法协调分布式电源和传统无功补偿装置得到Pareto解集,然后选择公共区域解作为电压控制策略,在出现多个解时,优先选择系统最低电压最优的解.IEEE33算例结果表明,在考虑负荷变化基础上提出的电压控制策略解决了电压越限的问题,调控后电压均在GB/T12325-2008范围之内,同时降低了网损,实现了动态电压协调控制.     

电力系统的最优二级电压控制

针对电力需求的快速发展及对电压/无功协调控制提出的更高要求,提出最优二级电压控制策略.阐述了二级电压控制的基本原理,按照二级电压控制的基本要求,建立了离散二级电压控制系统的数学模型.在控制策略上,采用在线寻优的方法对控制区域进行协调控制.通过对New England 10机39节点系统进行数字仿真,验证了所提出的控制方案的有效性,并得出二级电压控制可以有效改善电力系统的电压水平、提高系统电压稳定性的结论.     

多源配电网主动孤岛恢复策略与动态组网潮流分析方法

多源配电网主动孤岛运行是极端条件下大范围电网故障时保障关键负荷供电、提升配电系统安全和可靠性的重要措施。为此,根据不同类型分布式电源及重要负荷的分布,以最小路径权值和最大重要负荷恢复量为目标,建立大停电初期的配电网孤岛黑启动方案的最优化模型,以保证关键负荷在尽可能短的时间内恢复。充分发挥BFGS信赖域算法收敛速度快、计算精度高的优点,提出多源配网主动孤岛黑启动组网过程动态潮流分析方法,利用动态潮流的频率与节点电压结果判断黑启动方案的可行性,实现多源配电网黑启动序列的有效性评估及方案优化。以改进的IEEE 33节点配电系统作为仿真算例,结果可以验证所提方法的有效性和创新性。     

采用模块化求解的主动配电网优化运行

对主动配电网运行方式优化,可以合理安排分布式电源、无功设备和储能设备的运行计划,提高配电网运行效率.以配电网运行成本和电压合格率最小为目标,电网和设备运行要求为约束,建立主动配电网日前、日内的有功无功协调优化模型;分析各类待求变量在优化模型中的特点和随时序变化程度,对连续变量和两类离散变量以及时段进行协调,建立相应的求解模块;通过各模块间的迭代实现总体最优.结合配电网特点的模块化处理方式,是对传统非线性混合整数动态规划算法的简化,具有计算资源需求上的明显优势.通过118节点算例的计算分析,表明了所提算法的可行性和实用性.     

基于等值负荷矩模型的辐射形配电网节点电压快速估算方法

针对辐射形配电网,提出一种基于等值负荷矩模型的节点电压快速估算及修正方法。对IEEE 33节点配电网算例系统进行潮流估算,并将估算结果和耗费时间与传统的前推回代法进行比较,验证了该算法的正确性和高效性。     

考虑需求响应和边缘计算的配电网分布式优化调度

随着分布式电源、柔性负荷地大量接入,传统配电网中将存在电网公司、分布式电源所有者、柔性负荷等多个利益主体。针对配电网多利益主体协同优化问题,提出了考虑需求响应和边缘计算的配电网分布式优化调度方法。首先,提出虚拟区域分解方法对配电网不同利益主体进行划分,构建基于边缘计算的配电网分区分层优化框架。其次,分别建立配电网、分布式电源和柔性负荷的优化模型,提出以配电网能量管理系统为云计算节点、以智能配变终端为边缘计算节点的配电网分布式优化调度方法。然后,分别构建分布式电源、柔性负荷优化问题的KKT条件对原分层优化模型进行转化。最后,基于修改的IEEE33节点系统对所提分布式优化调度方法进行验证。结果表明,与集中式优化方法相比,所提分布式优化调度方法可以较好地实现配电网中不同主体之间的协同优化。     

基于数字镜像技术的电压暂降源定位方法

提出了一种基于数字镜像技术的配电网电压暂降源定位方法。首先根据配电网中大量的监测点信息以及网架结构参数构建配电网数字镜像模型,然后采用人工神经网络对数字镜像模型的历史数据进行学习训练,得到反映节点电压与电压暂降发生位置之间映射关系的神经网络模型。通过该模型可以根据电压暂降后各节点电压数据得到反映各节点故障特征的信息,进而实现对电压暂降源的定位。以河南某县30节点的配电网为例对所提方法的有效性进行验证,结果表明该方法能够实现对电压暂降源的准确定位。     

多时间尺度需求侧响应模型及其电价定价策略

新电改通过在售电侧引入竞争机制,使得电价能够反映成本与供求关系,对需求侧响应的实施带来积极影响,但其电价如何制定是电力市场各方较为关注的核心问题。在传统利用电力价格弹性矩阵建立的短期需求侧响应模型基础上,综合考虑短期和中长期需求特性,提出了多时间尺度需求侧响应模型。并以最大限度地减小总负荷中峰谷负荷差异为优化目标,利用粒子群算法,提出了需求侧响应电价定价策略。利用MATLAB对IEEE-30节点配电网进行了仿真分析,结果验证了所提出的需求侧响应模型和定价策略的可行性和有效性,为新电改后需求侧响应机制的推广应用提供了理论参考。     

辐射状配电网潮流的改进前推回代法

针对辐射状配电网网络拓扑结构特点,在传统前推回代法的基础上,提出了一种改进的前推回代法.利用非叶节点作为一条支路终节点的特点,在潮流计算前通过反复搜索叶节点和新叶节点,确定功率和电压的计算顺序,从而无需对配电网各支路分层,可对网络中节点任意编号,且计算过程简单、直观,适用于任意辐射状配电网的潮流计算.在MATLAB环境下对算例进行仿真分析,结果表明,提出的方法可行、有效.     

高渗透率分布式电源接入对配电网电压稳定性的影响研究

针对分布式电源(DG)接入配电网容量的不断增大,传统配电网中节点电压越限、系统双向潮流、短路电流升高等问题不断凸显,为提升配电网对可再生能源的消纳能力,提出最优接入方案和最大程度利用并网逆变器剩余容量参与电压调控的方法。通过建立含DG多种接入方式的配电网压降计算模型,分析了单点和多点DG接入对配电网电压分布的影响;基于Matlab搭建了IEEE33节点系统模型,分别对DG的接入方式、接入位置、渗透率、功率因数四个方面对电压分布产生的影响进行了研究,并以三维可视化的方式呈现电压分布,更加直观对比不同方案的优劣。研究表明,DG多点均匀分布接入电网并充分利用并网逆变器剩余容量可有效改善配电网电压分布,为提高可再生能源消纳提供了参考依据。     

变电站电压/无功模糊控制的理论研究

本文在分析了现有九区图用于变电站有载调压分接头和并联电容器组协调控制电压／无功的不足后,提出了用模糊逻辑算法综合两类控制设备的实现方法,为变电站电压／无功模糊控制的实践奠定了理论基础。     

含分布式电源的配电网三阶段协同优化调度

针对含分布式电源配电网的实际运行情况,根据主动配电网的设备调度时间尺度和调节次数,建立一种基于日前阶段、日中阶段以及实时阶段的配电网三阶段优化调度流程,解决分布式电源出力不确定性的影响。在日前阶段,采用配电网动态重构,依据分布式电源出力预测的持续分量进行网络拓扑结构变换。在日中阶段,采用列和约束生成算法处理分布式电源出力的不确定性,建立配电网的鲁棒优化模型,对有载调压变压器、分组投切电容器档位进行再调整,确定下一级在线控制的分布式电源和储能的运行基点。在实时阶段,建立时间解耦的储能平抑分布式电源出力不确定性模型,利用分布式电源和储能可以快速响应特点,在实时风光场景下进行根节点功率波动的平抑。改进的IEEE33节点算例验证了所确定模型的有效性。通过多时间尺度的协调调度,可以有效降低分布式电源出力不确定性带来的影响,提高配电网运行稳定性。     

主动配电网多阶段规划

分析了主动配电网扩展规划的多阶段规划思想,提出了主动配电网多阶段扩展规划的二阶锥规划模型.模型以规划期内配电网社会总成本综合费用最小为目标函数,约束条件中除了考虑传统的设备建设安装约束、网络运行安全约束、主动管理约束外,还增加了阶段与阶段之间建设方案的约束.通过Portugal 54节点系统的算例分析和计算结果,验证了长期乃至远景电网发展规划宜采用多阶段规划.这样不仅可以保证各阶段规划方案满足负荷增长需求,而且可以大幅降低系统中的规划费用,提高规划方案的经济性.