计及电压波动约束的光伏电源最大可接入容量分析

分布式光伏电源无约束接入将会造成配电网潮流变化,引起电压偏差、电压波动等问题,如何合理地确定与提高光伏电源并网容量成为调度人员关注的焦点。在充分考虑静态安全指标约束与电压波动指标约束前提下,考虑光伏电源不同功率因数运行工况,建立了分布式光伏电源最大可接入容量的优化模型。基于IEEE标准节点算例,分析了分布式光伏电源的可接入容量范围,并有效计算各节点最优可接入容量值,为小规模电网中分布式光伏电源的接入规划提供合理的决策方案。     

智能电网建设中分布式电源的规划

研究了智能电网建设中分布式电源的规划问题,在分布式电源单个容量、个数和位置不确定的情况下,建立了多目标优化模型,并将多目标函数归一化,采用改进自适应遗传算法优化分布式电源的位置和容量,得到分布式电源接入后的最优规划方案。通过算例分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

考虑多影响要素的分布式光伏接入配电网馈线位置及容量研究

文章针对光伏电源出力的波动性可能带来的配电网电压波动问题,结合光伏电源一次能源特性,开展了分布式光伏对配电网馈线电压波动影响机理的一般性分析,提出了10 kV馈线可接入的最大光伏容量的估算公式;在此基础上总结了包括接馈线结构、线路型号、供电范围、线路负荷分布等在内的并网相关影响因素,构建了综合考虑所提影响因素的分布式光伏接入配电网馈线典型场景。基于所提场景的仿真分析,给出了分布式光伏接入配电网馈线位置的推荐方案以及分布式光伏接入馈线的各影响因素影响大小的评估结果。     

计及分布式新能源选址的配电网最大供电能力研究

针对大规模可再生能源以分布式电源形式接入配电网的最大供电能力(total supply capability,TSC)计算问题,考虑新能源的典型出力场景及其对应场景出现的概率,以新能源各典型出力场景下负荷放大倍数的期望值最大为目标函数建立模型。该模型考虑分布式电源的选址和网络重构问题,采用二阶锥松弛技术对其中非凸性、非线性的潮流约束条件进行松弛将其转化为一个解空间为凸可行域的混合整数二阶锥规划问题并应用CPLEX进行有效求解。94节点算例验证了模型的正确性,仿真结果表明考虑分布式电源的接入可以提升配电网的最大供电能力,同时分布式电源的接入容量、位置和接入方式等对于最大供电能力有一定的影响。     

分布式电源接入配电系统优化规划方案

分布式电源接入配电系统,有利于降低配电系统网损。提出了分布式电源接入配电系统的优化规划方案,用于确定分布式电源在配电系统中的最优接入位置和容量。首先,通过网损灵敏度分析明确各节点对系统网损的贡献度,确定分布式电源对网损改善的最优接入点;之后,以配电系统网损最小为目标函数,建立分布式电源接入规划模型。同时引入了分布式电源接入效益系数用于保证接入的分布式电源对网损降低具有较高效率;最后,通过IEEE 33节点系统对设计的规划方案进行说明,分析了算法的有效性。     

分布式光伏电源与负荷分布接近条件下的可接入容量分析

为了给分布式光伏电源接入规划提供科学决策依据,建立了负荷和分布式光伏电源在各种分布下所引起的电压偏差和电压波动数学模型。在此基础上,以分布式光伏电源引起的最大电压上偏差和最大电压波动以及无分布式光伏电源时单纯由负载引起的最大电压下偏差为约束条件,推导出了6种负荷和分布式光伏电源容量沿馈线相同分布条件下能够满足电压质量要求的分布式光伏电源允许接入容量范围。以城市配电网和农村配电网的典型参数为例对所提出方法进行了分析和说明,结果表明所建议方法是可行的,并且能够有效得出允许接入的分布式光伏电源的容量范围。     

新型电力系统下多分布式电源接入配电网承载力评估方法研究

随着光伏和风电等多种分布式电源的接入,使得传统配电网的结构及其运行状态发生了较大改变。因此,通过建立直观的分布式电源接入评价体系,对新型电力系统背景下的配电网接入分布式电源的承载力进行合理评估成为重要的研究内容。以可再生能源及无功补偿装置接入的新型配电网中风电和光伏发电的最大容量为目标函数,建立分布式电源接入配电网的承载能力模型,通过二阶锥松弛将该模型转化为二阶锥规划模型进行求解。然后考虑到配电网运行的优质性、经济性以及灵活性,建立多层次承载能力评估体系,根据模型求解结果计算承载能力评价指标,再通过组合赋权法将评价指标计算结果转化为综合评分。最后通过对IEEE33节点系统配电网模型进行算例分析,结果表明所提评估方法更为全面、有效。     

电压约束条件下分布式光伏接入低压配电网特性研究

从理论上分析了单个分布式光伏电源集中接入和多个分布式光伏电源分散接入低压配电网后配电网馈线节点电压变化机理,给出以静态电压限值为约束的接入容量极限。探讨了影响低压配电网静态电压变化的各种因素,如光伏接入位置、接入形式、出力大小、电网线路参数和负荷大小及特性等。运用PSCAD/EMTDC电磁暂态软件搭建了分散光伏发电多点接入低压配电网的系统模型。结合仿真算例验证了上述分析的正确性,修正了不同线路长度接入容量方案,并提出了解决分布式光伏发电和负荷网源不协调工作引起的电压偏差的措施和方案。     

过电压限制下分布式光伏电源最大允许接入峰值容量的计算

在传统配电网中接入分布式光伏电源会带来诸多不利因素,如可能导致接入点处过电压,因此,必须限制分布式光伏电源实际接入峰值容量。通过计算在配电网馈线上所有负荷等级下分布式光伏电源的最大允许输出功率及采用相关观测数据,可大致计算出分布式光伏电源的最大允许接入峰值容量,将分布式光伏电源的实际接入峰值容量控制在最大允许接入峰值容量内,一般可避免接入点处出现过电压现象。当配电网馈线离满载运行还有一定余量时,分布式光伏电源按超前功率因数运行,可提高最大允许接入峰值容量,从而提高分布式光伏电源在配电网中的渗透率。     

基于馈线分布的分布式光伏消纳能力分析模型及方法

为计算分布式光伏接入农村地区10 kV架空线路的消纳能力,合理确定分布式光伏接入配电变压器可信容量,在分析典型接入模式及电压偏差基础上,针对辐射状架空电网,以节点电压偏差、线路及配变额定容量为约束条件,基于辐射状网络拓扑关系,构建节点及支路相关矩阵,通过应用矩阵化手段优化节点电压求解方法。构建基于馈线分布的分布式光伏消纳能力分析模型,通过解决非线性规划问题的粒子群算法进行模型求解。针对典型算例,计算得到各节点分布式光伏消纳能力。结果表明,该模型和方法能够辅助计算基于馈线分布的分布式光伏消纳能力,为分布式光伏通过架空线路接入提供规划指导和建设参考。     

监测点优化配置下考虑谐波约束的多节点分布式光伏最大配置方案研究

随着中国分布式光伏渗透率不断提高,其对配电网谐波的影响也越发严重。通过研究系统中谐波监测点的最佳配置,并以对谐波监测点处谐波影响最小为目标提出了多节点的分布式光伏配置方法,从而降低分布式光伏对配电网谐波影响。首先根据单节点接入分布式光伏发电(Distributed Photovoltaic Generation,DG)达到极限时全网其余各节点是否可观测到该节点产生的谐波,定义了谐波监测范围,进而利用敏感因子法以监测点数量少和监测范围全覆盖为目标,计算了谐波监测点的最佳配置方案。此后,以监测点谐波含量最少及系统光伏最大消纳为目标,使用粒子群算法计算得到了分布式光伏配置方案。通过上海某配电系统算例,验证了方案的有效性。     

倒送功率约束下的分布式电源最大接入容量分析

分布式电源(DG)接入配电网后,低电压等级电网可能倒送功率至高电压等级电网,对电网造成不利影响。在各种影响因素中,倒送功率限制是影响DG接入电网的主要因素。从倒送功率约束的角度出发,结合节点电压及潮流约束,建立了以DG接入容量最大为目标的数学模型,给出了最大接入容量的计算方法,并分析了DG的接入对配电网有功网损的影响。考虑节假日对负荷的影响,给出了调整倒送功率约束以增大DG接入容量的建议。以一个33节点的10 kV配电网接入分布式光伏电源为例,验证了所提方法的可行性。     

考虑主动管理措施的配电网无功补偿双层优化配置

为了适应未来大量分布式电源(DG)并网及自动化水平显著提高的主动配电网发展,在规划阶段应该考虑主动管理措施,优化系统运行方式。同时,现有的无功补偿规划研究忽略了DG及负荷的不确定性。为此,计及间歇性DG及负荷的不确定性,提出主动配电网无功补偿双层优化配置模型。上层规划以无功补偿电容器的投资成本、网络损耗费用综合最优为目标函数,下层规划在此基础上考虑调节无功补偿容量及调节有载变压器抽头两种主动管理措施,对每个场景进行优化。采用K-均值聚类法对场景进行缩减,结合和声搜索算法和粒子群算法联合求解模型。通过IEEE33节点算例进行仿真计算,验证所提模型和方法的正确性。     

分布式光伏对线路自动重合闸的影响分析

为研究分布式光伏对线路自动重合闸的影响,从重合闸动作过程中分布式光伏锁相环的动态特性出发,分析了逆变器在重合闸动作过程中的暂态过程以及分布式光伏输出特性。然后根据光伏容量与本地负荷的不同匹配程度以及不同故障位置,分别讨论了光伏接入对于重合闸的影响。最后给出了考虑分布式光伏接入的重合闸配置方式。建议在重合闸时间整定上考虑孤岛保护动作及断路器完全断开的时间。     

考虑电量外送的多电压等级电网分布式电源优化配置方法

为实现高渗透率分布式电源的有效消纳和高效利用,提出考虑电量外送的多电压等级电网中分布式电源的优化配置方法。基于不同类型分布式电源和负荷的时序特性分析,提出双电压等级耦合网络模型以及就地消纳和外送电量的处理方法,在此基础上提出了基于多场景分析的分布式电源优化配置多目标优化方法。最后,通过对IEEE33节点系统和IEEE30节点系统所模拟的双电压等级耦合网络的算例仿真,验证了该方法的可行性和有效性。仿真结果表明,所提方法能有效提高系统经济性和分布式电源的消纳水平。     

基于改进猫群算法的分布式电源优化配置

对分布式电源(DG)进行合理的选址和定容能使其经济效益最大化。目前用于解决分布式电源优化配置的大多算法都存在对控制参数依赖性过强的问题,导致算法容易陷入局部最优解。为解决该问题,提出了一种混沌改进的多目标猫群算法。利用混沌理论的随机性、遍历性及其规律性,对猫群算法的参数进行调整,使算法能快速得出全局最优解。在分析DG特性的基础上,建立了考虑含分布式电源的有功网损费用最小和用户购电成本最小模型。最后,以PGE69节点配电网为例,通过将改进算法与粒子群算法及基本猫群算法的效果对比,验证改进算法对分布式电源优化配置问题的有效性。     

基于萤火虫优化算法的分布式发电设备容量分配及配电网孤岛划分

随着分布式发电设备大量接入到配电网中,分布式发电设备在配电网故障情况下为接入位置负荷及周边重要负荷的供电研究日益引起关注。利用投入产出法确定负荷的失负荷价值,基于失负荷价值设定负荷权重。在接入位置和总容量确定的情况下,以总权值最大为目标,利用萤火虫优化算法讨论接入容量的最优分配以及故障条件下的孤岛运行范围。将该方法应用于含分布式电源的智能配电网中,通过对比验证了方法的有效性。     

基于状态估计的含分布式电源树状配电网故障测距算法

多电源配电网的故障定位和测距对快速排除故障、提高供电可靠性具有重要意义。以含分布式电源(DG)树状配电网的区间定位为基础,按区间特性将配电网分为两电源区段和单电源区段,建立故障等值回路与其相应的微分方程和最优估计离散模型。以电源端口电压电流、各FTU电流为输出量,以故障距离为状态量,利用强跟踪的卡尔曼滤波器算法求解最优估计离散模型,跟踪相间短路故障测距。通过搭建含DG的树状配电网,分析负载、故障点过渡电阻对故障测距结果的影响。算例分析表明,该算法跟踪速度快,受初值的影响小,不受DG接入位置和数量的影响,不受故障点过渡电阻的影响,受负载和树状分支结构影响较少,测距精度满足工程精度要求。     

微电网黑启动中考虑DG特性与线路投入顺序的串行恢复策略

制定合理的孤立微电网黑启动恢复策略对于加快微电网的恢复进程、减少事故损失具有重要意义。提出了一种适用于微电网黑启动的串行恢复策略。首先分析了分布式电源(Distributed Generation, DG)与大电网中传统火电机组所不同的特性,在此基础上建立了基于变异系数法的DG黑启动能力评估模型,并用于选取黑启动电源。然后以线路重要度和节点重要度作为网架重构的指标,建立了网架重构优化模型,并采用遗传算法进行求解。在求解出目标网架后,以单位时间内恢复发电量最大为目标,进一步确定线路的投入顺序。最后通过算例的分析及结果验证了所提方案的有效性。     

计及不确定性因素的配电网网架规划方法

为了在配电网网络架构规划中计及分布式电源出力与负荷不确定性的影响,提出了模糊规划法。通过三角模糊数表述分布式电源(Distributed Generation, DG)出力的不确定性,并利用可信度理论构建配电网网架规划模型;提出了一种快速生成树算法形成待规划系统的初始网络架构,再利用遗传算法对初始网架进行调整寻优,最终得到系统最优网架。通过算例仿真验证了该方法的有效性。