含分布式电源与充电站的配电网协调规划

分布式电源与电动汽车充电站共同接入配电网,对配电网规划和运行具有重要的影响。提出一种综合协调规划方法,该方法能够实现分布式电源选址定容、充电站位置及容量、配电网架建设和改造的综合优化规划。考虑风光资源和负荷的随机波动性,以配电系统投资、运行维护和环境成本的随机期望值最小为目标,建立了含分布式电源与充电站的配电网协调规划模型,采用改进遗传算法进行求解。以一个待扩展的辐射状配电网络为例,仿真计算结果表明,对含分布式电源与充电站的配电网进行综合协调规划,能够提高电网的经济和环境效益,得到的规划方案更为合理。     

基于人工蜂群算法的分布式电源规划

研究了在现有配电网中分布式电源的优化规划问题,为实现分布式电源投资商收益最大,建立了以分布式电源售电费用与运行维护费用之差最大为目标的规划模型,考虑分布式电源接入后对配电网的影响,将节点电压与线路潮流加入到约束条件中。针对分布式电源规划模型离散、非线性的特点,采用人工蜂群算法进行模型求解,最后得到了最优的分布式电源接入方案。实际算例验证了所建立模型的有效性以及所采用算法的良好的收敛性。     

计及随机模糊不确定性的含风电配电网重构

分布式电源的接入对配电网运行产生影响,传统的不确定规划方法难以准确描述配电网重构中的不确定性。本文提出一种计及随机模糊双重不确定性的含风电配电网重构方法。首先,针对风速与配电网负荷的随机性与模糊性,以随机模糊变量描述两者的不确定性;然后,建立计及风电与负荷不确定性的配电网重构模型,模型以网损随机模糊期望值最小为目标,增加随机模糊机会约束条件;最后,使用改进遗传算法求解所建模型,给出基于蒙特卡罗模拟的随机模糊机会约束校验与期望值计算方法。IEEE33节点算例的计算结果验证了本文方法的有效性与准确性,为运行人员调度决策提供参考。     

考虑通道因素的含分布式电源配电网双层协调规划

大量分布式电源出力随机波动性会威胁配电网经济安全运行,因此本文提出一种考虑通道因素的变压器增容和分布式电源配电网协调规划方法。首先,根据分布式电源的运行特点采用模糊变量表示分布式电源出力并建立其隶属函数以反映输出功率的不确定性;其次,引入分布式发电渗透率和供电半径等约束条件,以期望网损、设备固定费用及其运行成本等为目标,建立包含多种控制手段的含分布式电源配电网上下层协调规划模型;最后,对上下层控制变量进行染色体混合编码,构建双层优化遗传求解算法。由仿真结果验证所提方法在提升配电网经济性与可靠性的有效性。     

考虑静态安全约束的分布式电源准入容量与最佳接入位置计算

分布式电源的接入对配电网潮流的影响显著。分布式电源出力越大,越容易造成接入节点电压偏移支路功率越限,威胁配电网的安全运行。从配电网静态安全运行角度,建立了含接入位置和接入数量为变量的分布式电源准入容量模型,以节点电压幅值、电压波动和支路功率为约束的非线性混合整数规划数学模型。为克服原问题的组合特性,简化原问题的求解难度,文章提出了两阶段的求解方法。为验证所提方法,对IEEE 33节点系统算例进行了仿真验证,结果表明所提方法能求解不同数量和位置接入的分布式电源准入容量,适合于各种负荷水平下的准入容量计算,可为分布式电源接入配电系统的运行与规划提供有力的理论和技术保障。     

分布式电源接入对电网的影响分析

针对分布式电源应用趋势越来越明显但在接入系统方面却缺乏相应技术分析与论证的问题,重点研究了各类分布式电源接入后对电网运行的影响结果。首先,从运行模式和接口方式对分布式电源进行分析,以便于分类研究不同的影响结果;其次,分析分布式电源接入电网的方式,构建配电网典型模型,以作为分布式电源接入影响性分析的基础;最后通过接入后模型的理论计算,研究分布式电源接入电网对稳态特性和电能质量、保护等方面带来的影响,从而为配电网规划技术原则的修改提供理论基础。     

考虑分布式电源的配电网优化规划

分布式电源（DG）的发展给配电网络规划带来了新的挑战。考虑负荷增长,从供电公司的角度,以DG接入投资、线路投资以及电网有功损耗最小为目标函数,建立了配电网节能减损的规划模型,充分利用配电网正常运行呈辐射状网络的特点,采用启发式方法对含DG的配电网进行规划,通过模糊评估算法分析了DG接入对配电网运行带来的影响,进而引入协调系数,对目标函数进行优化。算例计算结果验证了所提出的模型和算法的有效性。     

基于二阶锥规划的含分布式电源配电网动态无功分区与优化方法

分布式电源大规模接入所造成配电网电压质量问题一直受到极大关注。针对分布式电源大规模接入所产生的局部区域电压严重偏高问题,提出配电网动态无功分区的方法,构建了配电网无功优化模型。利用锥规划对原优化问题进行了简化并转化为二阶锥规划模型。为解决求解难度大的问题,提出了考虑动态无功分区的求解方法。考虑不同无功分区的分布式电源接入特点和运行特性,构建电压灵敏度矩阵,计算确定配电网节点电压变化量,提出电容器组、静止式无功发生器(statle var generator,SVG)等无功补偿装置的运行策略并优化其在各种运行条件下的无功功率值。分别以IEEE33节点和东莞地区某53节点的配电网为实例进行了计算,验证了无功优化的二阶锥规划方法的适用性和可行性,分析了动态分区对配电网无功优化以及电容器组和SVG等无功补偿装置运行策略的影响。     

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。     

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。     

配电网中计及短路电流约束的分布式发电规划

在配电网中合理规划分布式发电（DG）对充分发挥DG的效益、抑制DG的负面影响具有重要意义。文中研究了配电系统中DG位置和容量规划问题,建立了考虑经济性和安全性的DG规划多目标模糊优化模型。目标函数由DG投资成本最小、系统网损最小和静态电压稳定裕度最大3个优化子目标组成,应用模糊理论将多目标规划转化为单目标规划问题。在模型中计及了短路电流约束,对配电网中计及DG影响的故障计算原理进行了分析。考虑到DG出力具有一定的间歇特点,模型中增加了系统的旋转备用约束,保证任意一台DG退出时,系统具有足够的功率来满足负荷要求。在43节点配电系统中进行了测试,表明了文中方法的可行性。     

基于引力搜索算法的含分布式电源配电网重构

分布式电源接入配电网将直接改变潮流分布,而网络重构通过改变开关的开合状态以提高供电的可靠性和经济性。以降低网损和缺供电量为目标,以可调度DG的有功输出和开关状态为优化变量,建立多目标协调优化的配电网络重构的数学模型。将引力搜索算法、Pareto最优解理论和模糊决策理论相结合,提出了求解上述模型的多目标混合优化方法,以实现配电网结构和DG出力的协同优化。通过对IEEE33节点测试系统的仿真结果,表明所提出方法能够实现DG出力和网络重构的综合优化和多目标优化,并且在全局寻优能力和收敛速度上表现出色。     

Technical and economic impacts of active management on distribution network

With the deregulation of energy market and the appeal for environment protection, more and more distributed generation (DG) is embedded in the distribution network. However the approach of connecting DG in most cases is based on a so-called “fit and forget” policy and the capacity of DG is limited rigidly by distribution network operator (DNO) to avoid the negative effects of high level penetration. Therefore active management (AM) is put forward as an effective method to network reinforcement for the connection and operation of DG. In this paper, the concept and principle of AM are introduced, and several indices are proposed to evaluate both technical and economic impacts of AM on distribution network with DG. To simplify the simulation fuzzy C-means clustering (FCM) algorithm is introduced. The test results on a sample system represent that AM will lead to decrease of power generation of DG, but it can reduce energy losses and improve voltage profile effectively. Furthermore, AM will take great economic incentives to DG developer as well as DNO with reasonable policy.     

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。     

分布式电源对配电网保护的影响分析及改进

针对分布式电源（distributedgeneration,DG）接入配电网后会使原来简单的单电源辐射网络变成复杂的多电源网络,导致原有配电网馈线保护出现灵敏度降低、拒动、误动等情况,从而给配电网的运行和控制造成多方面影响的问题。从DG的容量、类型、位置等因素对配电网馈线保护可能产生的影响进行定性分析,并针对现有的配电网保护提出改进方案,包括加装方向元件、修改定值或采用纵联差动保护等。     

分布式发电并网运行对配电网可靠性的影响研究

主要研究了分布式发电并网运行对配电网可靠性的影响,考虑当前配电网元件和负荷原始参数的不确定性,采用区间算法计算分布式电源并网运行时的可靠性指标。以一个简单的配电网为模型,得出含DG的配电网可靠性指标的计算公式。以IEEE—RBTSBus6测试系统为算例,分别比较分布式电源的未接入、看成额定容量的发电机以及有多个运行状态的发电机组等情况,来分析不同模型对配电网可靠性的影响,并验证分布式发电并网运行在改善电网可靠性方面的作用。     

应用边界保护原理提高分布式发电系统并网协调性的方法

为解决分布式发电系统与配电网保护的协调性问题,提出了一种新的分布式发电(distributed generation,DG)并网控制方法。由于在DG系统并网点上游和下游线路故障时,DG系统对电网保护的影响是不同的,因此提出在带有DG 系统的配电线路上装设阻波器构成线路边界的思想,采用行波边界保护模式,对DG系统并网点上游和下游故障进行选择性保护,进而保证配电线路故障后DG系统能够快速准确地解列,确保系统的安全运行,并最大限度地提高DG的利用效率。仿真结果和理论分析表明,新保护方法可提高DG与配电网的协调性,并可有效提高DG的利用效率。     

Distributed generation: a definition

Distributed generation (DG) is expected to become more important in the future generation system. The current literature, however, does not use a consistent definition of DG. This paper discusses the relevant issues and aims at providing a general definition for distributed power generation in competitive electricity markets. In general, DG can be defined as electric power generation within distribution networks or on the customer side of the network. In addition, the terms distributed resources, distributed capacity and distributed utility are discussed. Network and connection issues of distributed generation are presented, too.     

计及节能调度的分布式电源优化配置及其并行计算

研究了多负荷水平下计及节能调度的配电网分布式电源(DG)优化配置问题,建立了2层规划数学模型,上层优化以DG并网运行价值最大为目标,确定DG与储能电池的位置和容量;下层优化模拟配置储能装置的配电网最优节能调度,确定DG的运行出力。采用蚁群算法结合线性规划的混合算法对该模型进行了求解,并实现了主从模式与对等模式相混合的并行算法。算例表明,该模型可显著提高DG接入容量和实际发电量,使DG并网运行价值最大化;并行算法可有效提高算法的计算速度和搜索效率。