一种大规模配电网实时重构新方法

提出了一种利用最小树算法和开关交换方法进行大规模配电网重构的新方法。该方法首先利用最小树算法对配电网进行初步重构,重构的结果基本接近最优解,然后利用开关交换方法在最小树初步重构的基础上进行精确重构,最终得到最优解或近似最优解。在最小树初步重构过程中,采用了简化潮流计算方法、近似网损计算方法和只对受影响电路进行潮流计算的方法,使得初步重构的耗用时间大大减少。在开关交换重构中采用了精确潮流计算,保证了最终得到最优解或近似最优解。此外,为了建立适于配电网重构的拓扑关系,文中介绍了配电网图的形成方法。实际系统的算例测试结果表明,该方法效率高,重构效果明显,能够适用于大规模配电网的实时网络重构。     

基于改进遗传算法的含分布式电源和储能装置配电系统网络重构

通过以有功网损最小为目标建立配电网重构数学模型,应用改进的遗传算法寻求含分布式电源和储能装置配电网的最优重构方案。该算法采用一种十进制编码方式,将配电网中环网个数作为染色体长度,环网中各开关开合状态作为组成染色体基因。在潮流计算中把分布式电源和储能装置等效为“负”的负荷,并基于配电网特有的层次结构特性,采用分层前推回代进行潮流求解。通过对IEEE33节点算例的计算表明,对含分布式电源和储能装置的配电网进行重构,可在很大程度上减少网络损耗和电压降落。     

辐射型配电网重构的启发式算法

研究了配电网的重构方法。根据配电网的特点,在配电网二次电流矩模型的基础上,利用从二次电流矩平衡角度分析得出的结论,通过理论分析,得出一种新的配电网重构方法。方法表明：在配电网重构中,环网无功功率分点两侧电流最小的支路即为需要断开的支路。该方法不需考虑网络拓扑的约束,不受网络初始结构的影响,确定一个断开开关只需计算一次潮流,因而能有效提高求解速度。与二次电流矩方法相比,本文所提方法计算过程更加简捷、计算量更小。典型配电系统算例的测试结果验证了该方法的正确性和有效性。     

考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法

我国配电网络一般采用"闭环设计、开环运行"的供电方式。但在配电网实际运行中,配电网中的联络开关或分段开关有时需要闭合形成弱环网,因此需要考虑弱环网潮流问题,提出了一种基于前推回代法的辐射状潮流计算方法,利用叠加原理处理环网回路,使弱环配电网等效为辐射型网络以及端口补偿电路。随着分布式电源DG(distributed generation)的大量加入,在潮流计算中也要予以考虑。研究了不同类型分布式电源在潮流计算中的处理方法。最终给出了含分布式电源的弱环配电网潮流计算方法,并用IEEE 33节点算例对算法进行了验证。     

配电网络重构的快速支路交换算法

提出了一种配电网重构的快速支路交换算法.该方法中用近似网损替代精确网损,对每个联络开关依次进行对应环网的重构优化,根据最佳转移负荷的符号和大小确定环网的最大降损开关交换,避免了使用启发式规则,且在重构过程中无需进行潮流计算,从而显著提高了网络重构的计算速度.算例结果验证了该方法的正确性和快速性.     

改进的支路交换算法在配电网重构中的应用

提出了一种改进的配电网重构支路交换算法.该方法中用近似网损代替精确网损,对每个联络开关依次进行环网的重构优化;并通过最佳转移负荷与各支路负荷之间的距离确定打开的分段开关,且在重构过程中无需进行潮流计算,进一步提高了处理效率.算例结果验证了该方法是有效的     

一种基于可靠性指标的复杂配电网络重构算法

以提高可靠性为目标,提出了一种简单、高效的复杂配电系统的网络重构算法。该算法将网络重构的优化过程分解成与动态变化的联络刀闸相对应的重构子问题。依次闭合每个联络开关,就可以得到具有不同网络拓扑结构的单环网,并分别对馈线内单环网和馈线间单环网提出了网络重构方法。通过一个实际的电力系统算例证实了本算法的有效性。     

一种基于可靠性指标的复杂配电网络重构算法

以提高可靠性为目标,提出了一种简单、高效的复杂配电系统的网络重构算法.该算法将网络重构的优化过程分解成与动态变化的联络刀闸相对应的重构子问题.依次闭合每个联络开关,就可以得到具有不同网络拓扑结构的单环网,并分别对馈线内单环网和馈线间单环网提出了网络重构方法.通过一个实际的电力系统算例证实了本算法的有效性.     

基于馈线偶的配电网快速减小网损重构方法

作为配电网自动化高级应用模块,网络重构应满足快速性的要求而达到在线应用的目的。而许多配电网重构方法因追求全局最优或多次潮流计算而不能满足该要求。文中提出一种基于馈线偶的快速减小网损重构方法。该方法利用馈线偶内网损估算公式推导馈线偶内最佳转移负荷来寻找最优分段开关,可以避免多次潮流计算,完成馈线偶内重构。以馈线偶内重构为基础,并按照全网所有馈线偶的联络开关两侧压差的大小顺序进行全网网络重构。全网重构时对所有馈线进行"优化标定",可以起到避免重构死循环和结束全网重构的作用。最后采用13节点和185节点配电网进行了编程计算,结果表明了该方法的快速性和有效性,可以满足配电网重构在线应用的要求。     

以配电网运行效益最优为目标的网络重构

目前配电网重构模型大多以网损最低为目标函数,并没有考虑配电网的可靠性和停电事故带来的经济损失。针对这个现状,提出以配电网运行效益最优为目标的网络重构。首先介绍了配电网经济性与可靠性指标及其计算方法,并通过平均电价折算倍数法定量的计算停电损失费用。然后,以配电网运行损失费用最低为目标函数构建重构模型。最后在网络等效化简的基础上通过混合粒子群算法,求得配电网的运行效益最优时的开关状态。     

直流配电网断路器优化配置方法

直流断路器的优化配置对提高直流配电网可靠性、降低用户停电损失具有重要意义。基于最小割集法提出了直流负荷点区域划分方法,建立了计及电力电子设备功能故障的停电损失费用计算模型。以开关设备投资运行费用和停电损失费用之和最低为优化目标,配置断路器数目为阶段数,配置断路器位置组合为状态,针对直流断路器造价随技术发展下降空间较大的特点,提出了一种考虑价格变化的直流断路器配置动态规划算法。以手拉手型直流配电网为例进行了计算分析,结果表明该方法能够对直流断路器价格进行区间划分,并得到各区间所对应的最优配置方案。     

基于化整为零策略和改进二进制差分进化算法的配电网重构

为缩减编码长度,提高计算效率,提出了基于化整为零策略和改进二进制差分进化算法的配电网重构方法。将开关根据其在环路中的位置进行分类,建立了环路–开关关联矩阵。应用化整为零策略将整个解空间划分成若干个子解空间,应用改进二进制差分进化算法直接对各子解空间进行并行搜索,比较所有子解空间的搜索结果即可找到重构问题的最优解。该方法缩短了开关方案的编码长度,改进二进制差分进化算法通过调整变异、交叉操作规则,避免了不可行解的产生。接入分布式电源的配电网仿真算例验证了该方法的有效性。     

基于规则综合方法的配电网重构方法

提出了一种基于规则综合方法的配电网重构方法,以系统功率损耗最小为目标函数建立了配电网重构模型,考虑了线路的功率约束。为得到精确的支路电流和系统功率损耗,采用基于功率合计方法的辐射型配电网潮流算法,结合根据系统运行经验形成的综合规则对配电网进行重构计算。2个配电网系统的测试和分析结果表明了上述方法的正确性和有效性,该方法在贵阳市南配电网中的应用情况也表明采用该方法可获得较好的降损效果。     

拟全局最优的配电网实时网络重构法

为了开发出一种通用的、规范化的和适用于配电重构的解析算法，该文提出了一个新颖的概念——最优匹配回路流，它可以应用于单相模型和三相模型。最优匹配回路流是从回路分析法和电路叠加原理推导而来的。基于这种概念本文开发出一种高效的重构算法，该算法可以同时处理经济和安全两个目标，是一种高效的解析算法，即可以应用于规划研究，也可以应用于实时控制。算法主要由两步构成：在第一步计算中合上所有联络开关；然后计算全网的最优匹配回路流以决定每个回路中最适合打开的开关。由于有些回路可能存在共同的支路集，所以有时会出现有多个被选中的开关存在于同一回路中的情况，为了解决该问题，文中提出了一个实用判据以决定开合顺序。经过第一步的计算，得到了一个优化后的辐射状电网，为了进一步优化网络，文中提出了面向辐射电网的最优匹配回路流。它可以很好地模拟联络开关两端的局部负荷的转移。最后的数值算例表明本文提出的算法具有很高的效率和很好的鲁棒性，完全可以应用于实时控制。     

含直流断路器的柔直配电网过电压与绝缘配合

随着分布式能源的不断应用与普及,直流配电必将成为未来配用电系统的主流形式。作为一种新型的配电系统,柔直配电的过电压与绝缘配合亟须进一步研究和完善,中压直流断路器的加入也导致了系统的操作过电压暂态特性发生了根本变化,须对含直流断路器的柔直配电网操作过电压分布特性及绝缘配合展开分析。首先,构建了±10 kV环网型柔直配电网的电磁暂态仿真模型,设计了基于含直流断路器的保护动作方案;其次,基于保护动作方案,对±10 kV环网型柔性直流配电系统进行操作过电压的仿真分析,得到其幅值的水平空间分布特性和关键位置最大过电压的决定性工况,并提出±10 kV环网型柔性直流配电系统的绝缘配合方案;最后,对直流断路器动作影响下直流电缆护套的暂态感应过电压展开仿真分析。研究表明,直流断路器的加入提高了直流配电网的可靠性和灵活性,避雷器和电缆金属护层保护器的布置方案也得到进一步的优化,对环网型柔直配电网的绝缘配合方案设计有较大意义。     

基于元件组的复杂配电网可靠性评估

为了提高配电网可靠性评估的计算效率,在深入分析故障模式与后果分析法(failure mode and effects analysis, FMEA)机制的基础上,提出了基于配电网中的开关元件进行分区的方法,以配电网中的断路器或者分段开关作为边界元件对配电网分区,形成元件组,以元件组为基本单元进行可靠性分析,考虑了负荷转移和潮流约束的影响,将单个元件对负荷点的可靠性的影响转变为元件组整体对负荷点的可靠性的影响.算例结果验证了该方法的有效性.     

应用进化规划变异算子的配电网重构算法

针对进化规划算法普遍存在的进化过程缓慢和进化后期难以平稳收敛等问题,考虑到配电网重构功率损耗最小和负荷均衡2个目标,提出一种新的进化规划变异算子。为保证变异产生的新个体积极地向最优个体靠拢,一方面使变异算子的拓扑调整次数与进化代数成反比,另一方面在拓扑调整过程中增加待合开关选择算子和待分开关选择算子。同时,为提高整个配电网重构算法的计算速度,研究了功率损耗、二次负荷矩、待合开关选择算子和待分开关选择算子的简化计算方法。所提方法的可行性在河南省商丘供电局的10 kV配电网运行优化与辅助决策系统上得到了验证。     

基于交流支路电气剖分思想的配电网电容器优化投切方法

基于交流支路电气剖分思想,提出了一种配电网电容器的优化投切方法。对某一网络状态,电气剖分方法可以把配电网剖分成从变电站根节点到负荷节点的链式剖分子网络,将配电网的电容器优化投切问题转化成求剖分子网络的网损最小值问题。在满足电压约束的前提下,该快速求解方法直接采用物理寻优方式求得电容器的投切分量,使剖分子网络的功率损耗最小,并通过对各投切点的容量分量进行累加归整,得到了原系统各投切点的投切容量。IEEE 69节点系统的计算结果表明,该方法在保证得到优良解的前提下具有收敛快、效率高的特点,为解决大型配电网的电容器优化投切问题提供了新的思路和方法。     

基于电压钳位原理的多端口限流式直流断路器

随着直流电网技术的广泛运用,直流断路器作为关键保护设备已成为相关领域研究重点.提出一种基于电压钳位原理的多端口限流式直流断路器,具有通态损耗低、经济性良好、重合闸速度快等优点.首先,提出新型断路器的拓扑结构及动作策略,通过电压钳位原理切除故障,而后利用LC振荡关断支路晶闸管;其次,分别对母线和线路故障进行解析推导,进而针对其关断过程设计参数;最后,利用PSCAD/EMTDC中的三端直流电网模型验证其有效性与适用性,并分别对两种故障仿真加以分析,通过故障电流、系统电压及支路电压对比分析等验证该断路器可代替多个常规断路器,减少了主断路器需求.     

含风力发电机组的配电网潮流计算

将每一台风力发电机组的有功出力视为风速的函数,将其无功出力视为有功功率和节点电压的函数,建立了基于异步发电机等值电路的风力发电机组P-Q(V)稳态模型,提出了确定并联电容器组初始安装容量、安装组数和实时投切组数的方法。将运用C 语言编制的程序嵌入已有的前推回推法潮流计算程序,实现了考虑风力发电机组的配电网潮流计算。采用改造后计及分布式电源的配电网潮流计算程序对33节点系统进行仿真计算,结果表明了该方法和程序的有效性和实用性。