配电网计划孤岛划分方法研究

孤岛运行是在配电网中引入分布式电源后出现的一种新运行方式,其中计划孤岛运行对配电网的运行方式是有益的补充.根据功率平衡原则,在配电网发生故障时,允分利用分布式电源供电能力,以保证最大数量重要负荷安全运行.采用启发式搜索策略及广度优先搜索算法,兼顾不同类型的分布式电源特点,提出配电网计划孤岛划分组合算法.通过实例证明了方法的有效性与实用性,合理的计划孤岛利用对提高配电网供电可靠性能起到一定的积极作用.     

含非可靠分布式电源的配电网孤岛划分

当大量分布式电源接入电网时,合理的孤岛运行方式可以在配电网故障期间充分发挥分布式电源的潜能,提高配电系统运行可靠性。根据分布式电源的供电特性和配电网孤岛运行的特点,建立了不同可靠性类型的分布式电源联合供电表达式,并根据电力负荷的等级和可控性,在满足各类安全约束的基础上,建立了优先恢复一、二级负荷供电,提升配电网最大供电收益的智能配电网孤岛划分数学模型。该模型全部采用解析性表达,利用数学优化方法求解,最大程度上实现解的最优性。经多个算例的计算结果,证明了所提模型的有效性和实用性。     

计及分布式电源的配电网供电可靠性研究

首先分析了分布式电源接人配电网的方式、作为等效电源的模式、配电网孤岛运行方式以及它们对配电网供电可靠性的影响,然后根据供需平衡原则,提出配电网孤岛划分策略,在此基础上,建立了计及分布式电源影响的配电网供电可靠性分析计算模型,最后通过对一典型配电网的仿真计算,说明该模型的合理性与有效性.以计算结果表明,分布式电源接入配电网后,可以大大提高配电网供电的可靠性.     

计及分布式电源的配电网可靠性研究

阐述了分布式电源(DG)的几种运行方式和功率输出模型,依据孤岛划分原则建立了划分模型,结合广度和深度优先搜索法制定出计划孤岛划分策略,并采用配电网评估的最小路算法进行了DG配电网可靠性指标计算.算例仿真与分析结果表明,DG接入配电网可以在一定程度上提高电网供电的可靠性.     

基于分布式电源孤岛运行的负荷供电策略

为进一步充分利用分布式电源的作用,提高供电可靠性,首先解析孤岛运行的基本概念,其中包括孤岛形成的原因、影响孤岛运行的因素以及孤岛划分目标函数与约束条件;其次,针对当前划分方法中普遍存在的不区分负荷优先级别,不考虑多分布式电源以及孤岛的融合,不能适用复杂环网,不能形成最大范围的分布式电源供电孤岛等问题,提出孤岛拓扑模型简化方法、路径搜索和融合策略以及保证重要负荷供电的初步划分、调节次要负荷接入和校验的方式进行孤岛划分方案;最后,通过仿真算例,验证所提方案能在含多分布式电源的复杂环网中,合理地找出寻优解列点,保证重要负荷供电的同时且保证分布式电源容量的充分利用,在孤岛划分问题上具有很强的适用性。     

含分布式电源的配电网故障恢复策略

针对含分布式电源配电网故障,把配电网的负荷分为岛内负荷和岛外负荷,分别进行供电恢复。对岛内负荷采用基于广度优先搜索算法进行孤岛划分,由分布式电源恢复岛内负荷的供电;对岛外负荷采用基于蚁群算法的网络重构进行供电恢复。最后以IEEE33节点系统验证故障恢复的两个部分,证明了故障恢复策略的可靠性。     

分布式发电相关问题研究 含分布式电源的配电网故障恢复策略

针对含分布式电源配电网故障,把配电网的负荷分为岛内负荷和岛外负荷,分别进行供电恢复。对岛内负荷采用基于广度优先搜索算法进行孤岛划分,由分布式电源恢复岛内负荷的供电;对岛外负荷采用基于蚁群算法的网络重构进行供电恢复。最后以IEEE33节点系统验证故障恢复的两个部分,证明了故障恢复策略的可靠性。     

基于自适应遗传退火算法的配电网孤岛划分方法

含分布式电源的配电网发生故障后,孤岛运行可以保障重要负荷的供电。根据配电网结构和负荷可控性,将配电网简化为节点赋权的连通图,以恢复的重要负荷最多为主要目标,建立孤岛划分问题模型。对支路进行0-1编码,结合节点-支路关联矩阵和广度优先搜索对个体进行解码,校验各区域是否满足约束要求,计算个体适应度,并对不可行解施以惩罚,采用自适应遗传退火算法寻优来划分孤岛。算例分析表明,所提出的方法能迅速制定优化的孤岛方案,验证了其有效性。     

基于有向图的含分布式电源配电网孤岛划分模型

含分布式电源配电网的孤岛运行模式可以充分提高分布式电源利用率和配电系统供电可靠性。文中提出一种基于有向图模型的含分布式电源配电网的孤岛划分新模型。首先,提出一种基于有向图的配电网结构模型,该模型通过引入"虚拟节点"和"虚拟需求"建立了支路方向可变的配电网模型,从网络结构模型上保证了配电网孤岛运行区域的连通性和辐射状结构。然后,基于有向图模型,建立了考虑联络开关可操作性、负荷重要等级、负荷可控性以及分布式电源运行特性的孤岛划分模型,并将其转化成一个混合整数线性规划问题以便于求解。最后,采用PGE 69节点配电系统进行测试,验证了所提出的孤岛划分策略的有效性。     

考虑DG与负荷需求变动性的供电恢复研究

针对因灾害导致配电网大面积停电,无法通过主网恢复非故障停电区域供电的情况,建立了基于应急发电车作为补充电源的微电网动态供电恢复方案。分析了微电网运行的控制方式与分布式电源之间的并网组合的方案,在电网发生故障出现大范围停电时,通过广度优先搜索的方法对孤岛进行划分以恢复停电负荷的供电,考虑到分布式电源发电的间歇性和负荷需求的变动性,采用应急发电车作为补充电源以满足孤岛内的"供需平衡"。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于动态孤岛混合整数线性规划模型的主动配电网可靠性分析

为了得到配电网最优孤岛划分的准确方案,准确评估分布式电源（distributed generation,DG）接入对提升配电网可靠性的有益效果,文章提出了基于混合整数线性规划（mixed integer linear programming,MILP）的多时段动态孤岛划分模型,并基于序贯蒙特卡洛模拟提出了考虑故障状态下动态孤岛的可靠性评估流程。动态孤岛划分模型考虑了分布式电源和负荷的波动性,并建立了分布式电源和和负荷的功率时序模型。通过建立支路功率与节点状态的线性逻辑约束保证故障期间孤岛的辐射状拓扑结构,以改进的RBTS-BUS6系统为例,对含分布式光储的主动配电网（active distribution network,ADN）进行可靠性分析,结果表明文章所提出的电力孤岛模型能最大范围地恢复供电,并有效提高配电网的可靠性水平。     

基于图论的配电网孤岛连通性判别

当配电网主干线发生故障,需要将配网与大电网断开,然后对配电网进行网络重构。要使得重构后的配电网能够稳定运行,需要对重构后的孤岛系统进行连通性判别。传统的判别方法仅考虑了传统的备用电源,并没有考虑大量的分布式电源。大量分布式电源(DG)接入配电网后,若配电网重构,使得配电网的网络结构更加复杂。采用改进的广度优先搜索算法对配网的连通块进行电气连通性判别,并采用含分布式电源的19节点系统进行算例分析。结果表明,考虑DG接入的电气连通性判断算法不但能搜索出含DG的配电网的多个连通块,还能准确判别各个连通块的电气连通性。     

分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法

在分布式发电条件下,孤岛可作为提高配电网供电可靠性的一种重要运行方式。为在配电网发生故障时及时制定出优化的孤岛划分方案,提出了孤岛划分算法。该算法利用配电网简化模型,根据孤岛运行时的功率平衡要求以及各种负荷对供电可靠性的不同要求,采取了启发式的搜索策略, 能够在短时间内得到可行的孤岛划分方案。文中还给出了2 个典型的孤岛划分实例。理论和实例分析表明,该算法可在配电网发生故障以后,根据故障前的实际运行情况动态地生成优化的孤岛划分方案。     

考虑负荷控制的有源配电网故障恢复策略

主动配电网的建设使得负荷控制成为电力系统日常调度手段之一。根据有源配电网的负荷灵活控制特性,提出了考虑负荷控制参与的有源配电网故障恢复策略。基于目前配电网仍存在大量手动开关的现状,故障发生时,由于开关操作时间较长,不利于迅速形成孤岛恢复失电负荷。首先利用自适应选择数学模型的负荷控制策略,快速切负荷形成孤岛,充分发挥DG的出力,保障重要负荷的不间断供电;然后对整个有源配电网重构优化,以网络损耗小、开关操作次数少为目标建立优化模型,采用环路编码策略,利用NSGA2算法进行求解。算例表明,所提出的策略能有效解决有源配电网故障恢复问题。     

基于风光荷功率曲线的有源配电网动态孤岛划分方法

分布式电源大量融入配电网后,基于分布式电源孤岛运行成为配电网故障处理的一种重要方式,其中孤岛划分是实现分布式电源孤岛运行的关键。文中从孤岛控制方式以及多时间段有功平衡这两个角度对有源配电网孤岛划分问题进行了研究。介绍了孤岛控制方式研究情况,综合考虑了分布式电源出力间歇性和负荷需求波动性,建立了基于风光荷功率曲线的孤岛风险评估模型;提出了多时段动态孤岛划分方法,该方法实现了恢复负荷最大化,同时也考虑了孤岛内控制方式,为实现工程化奠定基础。对一典型含风光储配电网算例进行了仿真,仿真结果表明了所述动态孤岛划分方法的可行性和有效性。     

含分布式电源的配电网故障恢复策略

鉴于分布式发电（DG）的特殊性,含有DG的配电网故障恢复不能用传统方法解决。提出了一种新的考虑DG的故障恢复策略。首先根据DG的发展状况介绍了2个孤岛处理标准：IEEE 929-2000和IEEE 547-2003,前者禁止孤岛存在,后者允许有意识的孤岛运行。考虑到用户对供电可靠性的要求越来越高,同时DG的注入容量越来越大,文中的研究是建立在后一标准基础上的;然后介绍了3种孤岛运行模式,并分析了其优缺点;对含有DG的配电网潮流计算,采用改进的前推回代法进行处理;最后给出了考虑DG的配电网故障恢复步骤并进行了实例仿真。仿真结果证明了文中所提出的方法的有效性。     

含微网的配电网负荷转移方案可靠性评估指标体系研究

配电网在检修或是故障等N1状态下及时高效的负荷转移是保证持续供电能力的有效措施之一。凭经验获得的负荷转移方案可行性分析成为亟需解决的问题,可靠性评估就是非常重要的一方面。文中针对微网运行方式、运行特性及与配电网相互影响,提出了含微网的配电网负荷转移能力可靠性评估指标体系,根据微网运行方式把含微网的配电网看成由微网并网运行的配电网和孤岛运行微网两部分组成,在分别量化微网运行方式对可靠性评估指标影响的基础上,运用熵权模糊层次分析法从可靠性角度对含微网的配电网负荷转移能力综合评估。最后,对修改后的IEEE33节点系统不同负荷转移方案进行可靠性评估,结果验证了评估指标体系的有效性和可行性。     

Optimal Distributed Generation Allocation and Load Shedding for Improving Distribution System Reliability

Recent deployment of distributed generation has led to a revolution in distribution systems and the emergence of “smart grid” concepts. The smart grid mainly intends to facilitate integration of renewable energy sources and to achieve higher system reliability and efficiency. Different distributed generation types found in modern distribution systems can be classified into two main categories: intermittent- and dispatchable-based distributed generation; the latter has a unique capability of enabling successful islanding operation, thus improving system reliability. This article proposes a methodology for allocating dispatchable distributed generation units in distribution systems to economically improve system reliability. Distributed generation installation and operation costs are to be optimized against the reliability value, expressed as customers’ “willingness to pay” (WTP) to avoid power interruptions. Therefore, the main goal of this research work is to determine the optimal combination between distributed generation units to be installed and loads to be shed during all possible contingencies. A probabilistic load model is adopted to determine the optimal size of allocated distributed generation units.