基于健康度和重要度的配电网运行风险评估方法

针对故障概率与故障后果风险指标应用于配电网运行风险评估的不足,提出了基于健康度和重要度的配电网运行风险评估方法。综合考虑配电网多样化运行的发展现状和配电用户对供电可靠性需求的差异,定义了面向系统运行状态的健康度和面向用户差异的重要度为风险指标,全面分析在各风险源因素作用下,健康度和重要度等级的确立规则及计算方法,建立风险评估模型,并在此理论基础上开发了风险评估软件功能平台,完成对配电系统的实时感知、评估和预警。以佛山市实际配电系统为示范工程,截取断面数据进行分析,实验结果可反映系统运行的实时风险,在警戒状态下自动生成预防控制措施,保证配电网安全运行,提高供电可靠性,验证了所提方法的正确性和可行性。     

配电网弹性恢复力评估及提升方法分析∗

配电网直接和用户相连,如果配电网出现了故障,将会直接影响用户的安全可靠供电.但如今配电网的运 行环境较为复杂,容易受到一些极端天气的影响而发生停电故障,此时提升配电网的弹性恢复力,就能减小配电网故 障所造成的经济损失.详细分析了配电网弹性恢复力的评估指标,并对提升配电网弹性恢复力的具体方法进行了阐 述,从而更好地保证配电网的安全可靠运行.     

多源异构数据分布下的配电网风险状态多维评估方法

配电网运行风险状态的全面评估对电力系统的安全可靠运行具有重要意义。为此,综合考虑外部环境条件和内部电气参数,定义配电线路健康度和重要度,提出一种多源异构数据分布下的配电网风险状态多维评估方法。首先,健康度由外部环境信息分析,离散环境特征通过改进的关联规则挖掘(associationrulemining,ARM)方法处理,从而能深入探索和分析稀有因子,并通过部件关键度度量(component importance measure,CIM)优化元素相对权重计算方法,进一步提高诊断准确度,连续特征由分层概率模糊推理系统(hierarchical probabilistic fuzzy inference system,HPFIS)处理,分层结构的应用减少了运算复杂性,概率模糊能具体诊断连续特征中的罕见元素。其次,重要度由电气参数分析,利用二阶锥规划和启发式规则(second order cone programming and heuristic rules,SOCPHR)的配电网故障恢复模型求解故障失电后果,继而反映内部用户对供电可靠性需求的差异。基于以上,构建了ARM-CIM-HPFIS...     

灾害全过程配电网弹性评估方法及提升策略

针对极端灾害下配电网的故障特点,提出一种考虑其全过程的配电网弹性评估方法以及针对各阶段的弹性提升策略.首先,提出事故抵御方案、故障抢修与网络重构的故障恢复方案,建立灾害全过程配电网弹性提升策略框架.其次,为能够准确评估灾害全过程中配电网的供电能力,提出考虑时变性的3个弹性评估指标.再次,在事故抵御和故障恢复阶段的弹性提...     

极端天气下智能配电网的弹性评估

近年来受极端天气的影响,配电网大范围停电事故率不断上升,能够防御自然灾害、减小停电事故影响的弹性配电网引起了人们的重视。为了更好地评估配电网应对极端灾害的弹性,文中提出了一种智能配电网弹性评估方法。首先,建立了极端天气下的故障模型用以量化极端天气对配电网的影响。其次,针对极端天气的随机性,文中通过蒙特卡洛法模拟极端天气场景并采用K-means聚类算法对场景进行缩减,根据脆弱性曲线可以得到配电网各支路的时变故障率。考虑到负荷、可再生能源出力的不确定性,采用拉丁超立方抽样抽取负荷、可再生能源出力和配电网故障场景对配电网进行弹性评估。然后,为了全面准确地反映含分布式电源的配电网弹性,将配电网遭受自然灾害时分为防灾和减灾2个阶段,并基于此构建了包括配电网防御时间、弹性恢复系数、孤岛可持续时间覆盖率和重要负荷平均中断时间在内的弹性评估指标体系。最后,对一包含2条馈线的实际配电系统的弹性进行仿真评估,并考虑了电力线路类型、光伏渗透率和联络线对配电网弹性的影响,验证了所提评估方法的有效性。     

面向弹性提升的主动配电网重构与元件修复协同方法

极端事件会导致主动配电网出现多处故障且故障元件修复时间长,传统的故障恢复方法会使得系统的弹性低。针对主动配电网的故障恢复阶段,提出了一种面向弹性提升的重构与故障元件修复协同方法。首先,结合计及负荷重要程度的主动配电网弹性指标,分析出故障恢复阶段弹性提升的主要措施;在此基础上,提出重构与故障元件修复协同策略框架,给出交替协同中线路状态变量和节点负荷供电状态变量的更新与关联。其次,建立全过程故障元件修复和重构的目标函数。针对主动配电网含多分布式电源特点带来的故障元件上下游关系难以判别问题,提出基于消线解故障环法和圈源等效法的判别方法。最后,算例结果表明,所提方法能有效地提升主动配电网的弹性。     

面向配电网弹性提升的需求响应优化配置策略

社会和经济的发展对电力系统供电质量提出更高的要求,尤其是与用户相连的配电网易受扰动影响,需加强其供能弹性。随着智能电网技术的发展,通过优化资源配置、灵活调度需求响应资源,可以提高电网供能弹性。采用基于力学映射模型的多阶段弹性评估模型量化需求响应的优化配置对配电网弹性的提升效果,并通过遗传算法求解该非线性优化问题。最后,以IEEE 33节点系统为例验证该模型在需求响应配置问题中的合理性和有效性,并分析优化配置方案对配电网弹性的提升效果。     

配电网可靠性评估方法

对配电网的可靠性评估理论进行了研究，采用网络基本最小路求取网络最小割集．并采用了这种基于最小割集的配电网实用的可靠性评估方法，认为配电网可靠性评估大多数的区别在于如何模拟和划分故障模式上。     

基于节点可靠性重要度评估的配网侧储能鲁棒规划方法

面向可靠性提升,提出基于节点可靠性重要度评估的配网储能规划方法。综合源-荷关系、节点负荷及供能关键性等要素,提出基于供电可靠性的节点重要度快速评估算法,形成储能接入候选节点集,构建基于2阶段鲁棒优化的储能规划模型。考虑配电网故障不确定性,采用“N-k”不确定集来表征断线故障场景,并在最差故障场景与重要节点集约束作用下实现系统整体失负荷电量的最小化;针对不同故障假设,提出2类3层优化求解策略,支撑鲁棒储能规划模型的高效求解。西藏某地区实际配电网的算例结果表明,所提方法能够准确辨识对供电可靠性提升起到关键作用的节点,并给出具有强风险承受力的储能配置方案。相较2种对比方法,所提储能规划方法的可靠性收益更高。     

地震灾害下配电网的脆弱性分析及弹性提升措施

地震灾害对配电网的影响极大,会导致大范围停电,而高弹性配电网具有抵御地震灾害和灾后紧急供电的能力.针对地震灾害下配电网的弹性提升问题,首先对配电网区域进行网格化划分,结合地震动衰减方程,求出各个网格的地震动大小;再根据威布尔分布下配网线路的可靠性模型以及地震灾害下配网线路的脆弱性模型,建立配网线路的综合故障率模型,计算...     

台风灾害下的弹性配电网研究综述与展望

近年来,由于全球气候变暖、生态系统破坏等影响,世界范围内极端气象灾害频发,对配电网造成的影响和带来的损失已不容忽视,亟需建立能够预防、抵御极端灾害并快速恢复关键负荷的配电网,即弹性配电网.首先介绍弹性配电网的定义与特征,而后聚焦台风这一极端天气灾害,综述现有的弹性配电网在配电网规划、灾前预警、灾后恢复、弹性评估与弹性提...     

台风天气下配电网可靠性的新型评估算法

基于台风的可预测性,考虑到配电网元件电杆的强度随机变量,提出基于风速的配电网元件电杆故障率计算模型。通过该模型可计算出不同风速下配电网元件的故障率,并结合现有的馈线、负荷分块的思想,采用序贯蒙特卡洛模拟法计算出配电系统在台风登陆过程中最高风速段的可靠性水平。模拟过程中考虑了元件的实时故障率以及运行—故障—运行—故障的动态交替特性。该计算结果为以后的配电网工程加固提供了理论基础,对于配电网的差异化规划设计也具有一定的指导意义。最后以IEEE RBTS BUS6 F4馈线为算例,在Matlab上进行了计算,计算结果验证了该方法的正确性与有效性。     

计及信息-能量耦合节点重要度的主动配电网灾后孤岛划分方法

针对自然灾害导致的主动配电网连锁故障问题,提出了一种计及信息-能量耦合节点重要度的主动配电网灾后孤岛划分方法,以实现对重要节点的持续供电。基于电力网络与电力通信网的耦合关系,以电力网络为基础网,构建分布式信息物理系统的网络架构,并结合能量流与信息流二者的业务特征,通过主客观相结合的赋权方法得到耦合节点的重要度;基于全局信息发现模型,通过局部信息交换获取全局信息以完成孤岛划分模型输入参数的获取,满足灾后的通信需求;通过控制自动开关设备、分布式电源(DG)和储能的开关状态,将主动配电网划分为多个由DG或DG与储能协同供电的微电网,以实现等效恢复负荷的最大化。通过算例仿真验证了所提方法的有效性。     

配电网线损概率评估及应用

针对配电线损评估,以及在降损策略中应用所存在的问题,提出一种配电网线损的概率评估方法,并应用于降损策略的分析。该方法针对配电网线损概率评估缺乏实时运行数据的问题,首先根据配电线路负荷的特点将其分类,并设定每类负荷的功率特征曲线,然后按照各负荷的实际供电量进行负荷匹配,获取各负荷自身的功率曲线,进而利用典型日配电线路首端负荷曲线,采用匹配潮流法校正得到所有配电负荷的等效运行曲线。在此基础上,考虑负荷波动的概率分布函数,借助蒙特卡罗模拟技术,从而获取配电线路的线损率分布特征,为降损策略提供决策依据。以山东某地区10 kV配电线路的实测数据验证了该方法的有效性。     

计及风速电锅炉等电采暖负荷相关性的配电网可靠性评估

风力发电和电锅炉等电采暖负荷接入配电网的可靠性评估过程中,风速-负荷联合二元正态分布函数不能够反映风速-电锅炉等电采暖负荷之间的相关性,从而影响了计算的准确性。基于Copula理论,建立风速-电锅炉等电采暖负荷相关性的Gumbel-Copula函数关系,通过极大似然估计确定Copula函数中的具体参数,得到其联合概率密度分布函数,并利用蒙特卡洛模拟法计算配电网可靠性指标。通过算例分析结果表明,Gumbel-Copula函数能够较好地反映风速和电锅炉等电采暖负荷之间的相关性,基于所提模型可有效、准确地计算风电和电采暖负荷接入配电网的可靠性。     

考虑分布式电源支撑作用的输配电系统协同恢复方法

随着高密度分布式电源不断接入配电系统,配电系统向上支撑大电网恢复成为可能.首先,结合高密度分布式电源对电力系统分区并行恢复的促进作用,分析含分布式电源的大电网恢复分区需要满足的基本条件.然后,针对含高密度分布式电源的大电网待恢复子区,考虑相关运行约束等,构建输配电系统协同恢复的双层混合整数线性规划(MILP)模型.其中...     

Energy losses in a distribution line with distributed generation based on stochastic power flow

This paper proposes a methodology for stochastic power flow in a distribution line with dispersed photovoltaic (PV) penetration. Both load and PV generation are stochastic processes. The methodology uses a probabilistic model for load demand based on measured data and an extensive stochastic modeling of PV units’ power production based on historical meteorological data and commercial available PV panels. Annual power flow simulations are performed to evaluate loss reduction resulting for different penetration levels and siting strategies of PV into an urban radial distribution feeder. Finally, a cost index for the losses is defined taking into account System Marginal Price data. Results may be of interest for dimensioning, siting and cost allocation in distribution systems with dispersed generation.     

基于系统功效的保护及控制系统可靠性评估

采用元件可靠度和系统可靠度两个可靠性指标,提出功效评估法:通过硬件模块、接口模块、功能模块、功效模块对继电保护及控制系统进行建模.针对二次系统对一次系统的产生的功效,提出一次系统的典型功能事件,并分别通过串并联网络法定量评估二次系统的可靠性.深入到元件层面对硬件模块进行重要度分析并重新排序,从而有针对性的发现系统薄弱环节,提高二次系统的可靠性.     

基于系统功效的保护及控制系统可靠性评估

采用元件可靠度和系统可靠度两个可靠性指标,提出功效评估法：通过硬件模块、接口模块、功能模块、功效模块对继电保护及控制系统进行建模。针对二次系统对一次系统的产生的功效,提出一次系统的典型功能事件,并分别通过串并联网络法定量评估二次系统的可靠性。深入到元件层面对硬件模块进行重要度分析并重新排序,从而有针对性的发现系统薄弱环节,提高二次系统的可靠性。     

计及储能和空调负荷的主动配电网多目标优化调度

为了实现可再生分布式能源的充分消纳以及配网负荷峰谷差的降低,提出了一种考虑储能系统和空调负荷的主动配电网多目标调度优化方法。首先,基于空调负荷等效热参数模型和状态列队控制方法,给出了空调负荷虚拟电厂运行参数的计算方法。在此基础上,构建了一种以可再生能源功率削减量最小、配网运行费用最小和负荷曲线方差最小为目标的主动配电网优化调度模型。最后,采用多目标粒子群算法在改进的IEEE 33节点测试系统上对所提模型进行求解和仿真分析。仿真结果表明,所建模型可以有效地提升可再生能源的消纳能力,优化负荷曲线。