高压配电网无功运行状态评估指标体系

我国现有电压无功管理相关规定缺乏操作性较强的量化标准以及客观合理的电网无功运行状态评估体系,为此提出了高压配电网无功运行状态评估指标体系,该体系从无功补偿容量配置、电压无功控制能力2方面评估高压配电网的无功运行状态,利用该指标体系的评估结果能够追踪高压配电网中存在的电压无功问题,并可追踪到引起该类问题的具体主变,进而可...     

基于FCM和DTW的多分区电压支撑能力评估

电网规模的发展和负荷的增长使得不同分区无功电压情况的差异性增强,负荷中心区域电压稳定问题日益突出,而负荷较轻区域部分时段易出现高电压和无功过剩,亟需全面评估电网中多分区的无功电压状态,为全局无功协调控制及分区间互动支撑提供数据支持。鉴于此,文中提出一种基于模糊C均值聚类(FCM)和动态时间归整算法(DTW)的评估方法。该方法采用FCM对分区多个时间断面的指标数据进行模糊聚类,形成聚类中心并提取样本的平均特征;同时,利用DTW对聚类中心数据与参考样本进行模式识别,可评估出电网多分区的电压支撑能力。以某典型电网为例,验证所提评估方法的有效性。     

含间歇性DG的主动配电网动态重构研究

考虑ADN(主动配电网)中间歇性DG(分布式电源)出力的时变性和系统负荷功率的不确定性,建立了含DG的ADN重构模型,提出了DEIWO(差分进化入侵杂草优化)算法,对配电网进行动态重构。利用柯西分布取代高斯分布对IWO(入侵杂草优化)算法进行空间扩散,在计算初始可以产生更多的可行解;引入DE(差分进化)策略,优化竞争生存操作过程,解决了IWO算法收敛速度慢且容易陷入局部最优的问题。利用改进的OFCMC(最优模糊C均值聚类)方法处理ADN动态重构问题,将ADN动态重构问题转化成C个代表负荷数据为聚类中心的静态重构问题。IEEE 33节点系统算例结果表明,利用DEIWO算法对接入DG的配电网重构后,各节点电压波动、电压偏差降低,节点电压整体提高至接近额定电压且无电压越限,配电网电压质量可达到最佳状态。     

交直流主动配电网多无功源协调的电压控制策略

为解决分布式电源高渗透率的交直流主动配电网因分布式电源出力波动及负荷变化等造成的电压越限问题,提出了利用柔性直流装置、分布式电源及离散无功设备等多无功源构建的主动配电网电压控制策略。将配电网电压运行状态划分为3种:(1)正常状态下进行全局优化,通过离散无功设备的静态无功功率置换出柔性直流装置的动态无功功率,提高配电网动态无功储备容量;(2)预警状态下通过多无功源就地控制与集中控制相互协调,实现轻度电压越限节点的校正控制;(3)紧急状态下利用柔性直流装置对电压越限节点快速紧急支援,实现配电网过渡到预警状态或恢复到正常状态。利用IEEE 33节点系统进行了仿真和实验验证,仿真和实验结果表明该策略提高了系统的动态无功储备容量,实现了配电网电压的有效控制。     

主动配电网背景下无功电压控制方法研究综述

介绍了主动配电网(ADN)背景下分布式电源(DG)接入对配电网电压分布和电压稳定性影响,从电网结构优化调压措施、电网设备的调压措施、电力系统无功优化调度调压措施等方面阐述了ADN无功电压控制方法。基于当前研究现状,总结了现有关于ADN无功电压控制研究存在的不足,并指出了在未来亟待解决的几个问题。     

考虑微电网参与的主动配电网分区 自动电压控制策略

由于可再生能源出力的间歇性与随机性给配电网电压控制带来了挑战,因此本文提出了一种考虑微电网参与的主动配电网(ADN)无功电压分区与控制策略。通过潮流计算,获得电压灵敏度矩阵,采用聚类算法构建分布式微电网在ADN中的控制空间,确定微电网主导的可控区域集合。在自动电压控制(AVC)系统的框架上,提出了考虑微电网参与电压柔性控制的AVC系统。通过该系统可合理调度微电网与传统无功补偿设备协调运行,并对ADN进行无功补偿,实现控制区域柔性且快速的自动电压控制,提升ADN电压质量。最后,通过IEEE33节点系统验证了所提策略的有效性。     

计及出力波动的光伏电站无功支撑能力评估

在满足配电网稳定运行的前提下,充分利用光伏电站并网逆变器的额定容量,挖掘光伏的无功支撑能力,能够促使配电网经济运行,因此开展光伏电站无功支撑能力评估具有重要的现实意义。首先,提出了基于动态时间弯曲算法的无功支撑能力评估方法和评估指标体系,实现实时态的无功支撑能力评估;然后,提出了基于深度置信网络模型的光伏出力预测方法和预测指标体系,结合预测数据实现未来态的无功支撑能力预测。算例分析表明,预测的光伏电站未来态无功支撑能力与实际未来态评估结果相吻合,验证了所提评估、预测方法的有效性。     

基于深度确定性策略梯度的主动配电网有功-无功协调优化调度

为了实现主动配电网(active distribution network, ADN)的有功-无功资源协调控制，提高配电系统供电可靠性及经济性，提出一种基于深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)的ADN有功-无功协调优化调度策略。首先，在避免电压和潮流越限的情况下，以ADN日运行成本最小为目标，计及可投切电容器组、有载调压变压器、微型燃气轮机和能量储存系统构建ADN有功-无功协调调度模型。其次，将ADN实时调度问题转化成马尔科夫决策过程，并定义系统的状态空间、动作空间及奖励函数。然后，为提升深度确定性策略梯度的离线训练速度和奖励回报，在算法中加入优先经验回放(priority experience replay, PER)机制，并搭建了基于优先经验回放机制的深度确定性策略梯度(PER-DDPG)ADN在线调度框架。最后，在修改的IEEE-34节点配电系统上进行仿真，算例结果表明，PER-DDPG方法通过高效的经验学习，能够为ADN提供安全、经济的调度策略。     

基于多源数据的主动配电网运行评估指标与方法研究

为解决主动配电网分布式电源含量高、运行数据多样和运行状态复杂且难以评估的问题,基于分布式电源、配电网络与控制设备的特点,分别建立了主动配电网分布式电源层、网络层与主动控制层的各层动态指标体系。基于模糊评估算法,建立了包含各层级动态指标的主动配电网运行感知指标体系。采用IEEE 34节点配网模型的拓扑与运行信息作为算例进行研究,输出结果为各馈线评估结果以及由该四条馈线组成的主动配电网区域的整体评估结果。根据评估等级(恶化,危险,脆弱,正常,良好),可以初步评估当前主动配电网的运行状态,为进一步的状态检测提供指导建议。     

考虑电压稳定的主动配电网动态无功优化

高比例分布式电源的接入造成电网局部电压越线问题严重,配电网动态无功优化是配网安全、稳定运行的重要保障。提出了一种考虑电压稳定的主动配电网动态无功/电压调控策略,基于分布式电源运行特性和网络日负荷曲线,建立考虑电压稳定、网络损耗为目标的主动配电网动态无功电压模型,同时考虑电容器组、SVC等无功调压设备动作次数约束;提出了基于柯西变异的动态权重粒子群优化算法,在粒子群进化过程中通过动态调整权重因子、学习因子提高算法的寻优速度,利用柯西变异提高算法跳出局部最优解的能力;最后,通过仿真算例验证本文方法的可行性和合理性。通过合理控制无功调压设备的动作时间实现一天内主动配电网无功潮流的最优分布,提高系统运行的安全性和稳定性。     

自动电压控制下的地区电网电压无功运行状态评估指标体系

为从电压无功协调控制角度评估地区电网的电压无功运行状态,并量化造成运行状态不佳的原因,针对采用自动电压控制的地区电网,提出了一套电压无功运行状态评估指标体系。该指标体系以电网实际量测值为基础数据,基于地区电网的电压无功考核标准和控制策略,构建出三类评估指标:区域电源母线电压合格程度及其不合格原因评估指标、区域关口无功合格程度及其不合格原因评估指标、区域负荷无功平衡程度及其不平衡原因评估指标。通过对广东汕头地区电网的电压无功运行状态进行评估,验证了所提指标的正确性和有效性。所得结果可为地区电网运行参数设置、控制策略优化和无功补偿设备配置提供建议。     

基于模糊综合评价的电压无功控制在线评估系统研究

为了选择适合具体电网的电压无功控制系统,需要对不同型号电压无功控制系统的控制效果进行全方位的评估。为此,从降低网损和提高电压合格率方面着手,分析了评估原理,提出了基于模糊综合评价方法的地区电网电压无功控制在线评估系统。该系统可将待评估系统接入电网,在线收集无功控制操作信息,对影响电网运行的各指标进行在线评估。     

基于主动配电网运行特性的电压质量评估

主动配电网(active distribution network,ADN)在元件故障时可以主动组网隔离故障,实现部分持续供电。基于这一主动运行特性,计及主动配电网的多运行状态,提出了主动配电网的电压质量评估方法。首先对元件的状态持续时间抽样得到系统的状态与持续时间序列,并对系统各运行状态进行拓扑辨识和导纳参数辨识;然后对分布式电源的出力和负荷采用拉丁超立方抽样,孤岛模式下计及功率平衡原则执行储能和负荷的协调控制,得到分布式电源、储能和负荷的功率;最后对各运行状态进行概率潮流计算,对电压幅值结果进行统计分析,并用提出的节点电压偏差风险和孤岛节点失电率指标进行电压质量评估。将所提方法应用到基于RBTS-Bus2的主动配电网测试系统中,验证了所提方法的有效性。     

考虑电压约束裕度的无功优化新模型

传统无功优化算法的目标函数一般为满足电压限制下的有功网损最小,未考虑电压的"软约束"特性,这通常会使得优化后的系统部分母线电压非常接近其合格范围的边界,成为系统安全运行的隐患。针对无功优化问题的这些特点,本文基于模糊集理论建立了带有模糊安全约束的无功优化模型,并采用非线性原-对偶内点法求解。算例的结果表明,该模型能够有效降低系统的网损并保证节点电压留有一定的安全裕度。     

A new Optimal reactive power planning based on Differential Search Algorithm

This paper proposes a new multi-level methodology based on the optimal reactive power planning. The developed methodology is designed to solve the problem of the non-feasibility solution of the fuel cost minimization problem (for a given operating point) where the classical method such as interior point method (IPM) is applied. The proposed solution to solve this problem is based on the application of the optimal reactive power planning problem considering voltage stability as the initial solution of the fuel cost minimization problem. To improve the latter the load voltage deviation problem is applied to improve the system voltage profile. For à good result improvement, the reactive power planning problem and the load voltage deviation minimization problems are solved using a new optimization method namely the Differential Search Algorithm (DSA). Moreover, the fuel cost minimization problem is solved using IPM. To identify the candidate placements of compensation devices for the optimal reactive power planning problem, a new voltage stability index namely: The Fast Voltage Stability Index (FVSI) is used. The methodology has been tested with the equivalent Algerian power system network, and the simulation results show the effectiveness of the proposed approach to improve the reactive power planning problem and to minimize the system voltage deviation.     

基于模糊专家推理的500kV变电站自动调压控制方法研究

变电站的电压无功控制是保证电能质量和电力系统安全可靠运行的重要措施。本文分析了当前电压无功控制方法存在的不足，把模糊推理和专家系统相结合，提出一种500kV变电站新型电压无功控制方法。本方法利用模糊推理处理模糊性和不确定性问题的优点，很好地解决了电压越限的模糊边界问题，克服了固定边界控制方法存在的不足。同时，依据专家系统很强的逻辑推理和问题综合的能力，综合调压控制的限制条件、优化原则和设备保护闭锁信息等，实现电容器、电抗器和变压器分接头在变电站各种运行状态下的最佳配合。实验表明，本方法能大大改善变电站系统的调压控制性能、提高电压质量，具有良好的应用价值。     

基于免疫PSO的新能源配电网无功多目标模糊优化

考虑分布式能源的间歇性和随机性对配电网电压的影响,用模糊数表征分布式电源出力不确定性和负荷功率的波动性,构建配电网多目标模糊无功优化模型,提出分布式电源和无功补偿装置输出无功功率的协同优化方法。以有功网损最小和电压偏差最小为目标函数,并将目标函数和约束条件模糊化,根据其隶属度函数形成模糊适应度函数,再将两目标通过最大满意度法转化为单目标,最后利用免疫粒子群算法进行求解,从而确定在负荷功率模糊波动下具有不同模糊出力水平的分布式电源和具有不同运行方式的无功补偿装置输出无功功率的最优值。以IEEE33配电网系统为算例,验证了所提出的模型和算法的可行性和有效性。     

Valuation of reactive power support services based on sensitivity and risk analysis

In deregulated power market environment system operators need to procure adequate reactive power support services to facilitate real power transactions and improve system security. However, reactive power produced by suppliers at different locations may have different effects on the economics and operating security of the system. Thus, the assessment of the value of these reactive power support services is an important issue to be dealt with. With this objective an evaluation methodology based on voltage sensitivity and risk analysis is proposed from the perspective of voltage regulation. The IEEE 14-node test system is used to illustrate and examine the features of the proposed methodology. Some interesting results are observed and discussed.