配电网合环操作决策支持系统的开发与研究

为了保证配电网对用户的可靠供电和提高配电网运行的经济性,配电网的合环操作必不可少。针对吉林市地区配电网结构和频繁的停电切换负荷操作,开发了吉林市地区配电网合环操作决策支持系统。介绍了该决策系统的结构以及提供决策支持的潮流计算原理与方法。用决策系统对实例的分析表明,合环操作决策支持系统能为调度人员进行合环操作提供良好决策支持。     

地区电网的合环潮流分析与控制

在地区电网调度运行中,控制合环潮流是调度人员的一项重要任务.文章对地区电网的合环潮流进行了分析推导,建立了合环潮流与电压幅值、相角和等值阻抗之间的关系,并结合地区电网的特点提出了根据设备限额求解功角闭锁量的方法.现场试验证明,该方法正确有效,对调度运行人员降低合环潮流也具有很强的指导意义.     

辐射型中压配电网合环分析系统的设计与研究

分析和评估合环操作对辐射型中压配电网所造成的影响对配电网的调度和安全运行有着重要的意义。首先对某城市的典型中压配电网络进行研究,在其配电网原有SCADA/EMS和GIS系统上,提出适合于该配电网特点的合环操作分析系统的解决方案,采用基于IEC 61970/61968的 公共信息模型(CIM)进行合环操作分析系统和原有系统之间的数据交换。合环潮流计算是合环操作分析系统的核心,本文采用叠加原理对合环潮流进行计算,使计算具有良好的收敛性,满足了系统在线运行的要求。     

辐射型中压配电网合环分析系统的设计与研究

分析和评估合环操作对辐射型中压配电网所造成的影响对配电网的调度和安全运行有着重要的意义.首先对某城市的典型中压配电网络进行研究,在其配电网原有SCADA/EMS和GIS系统上,提出适合于该配电网特点的合环操作分析系统的解决方案,采用基于IEC 61970/61968的公共信息模型(CIM)进行合环操作分析系统和原有系统之间的数据交换.合环潮流计算是合环操作分析系统的核心,本文采用叠加原理对合环潮流进行计算,使计算具有良好的收敛性,满足了系统在线运行的要求.     

含PV节点的配电网合环潮流算法

随着分布式电源(Distributed generation,DG)的接入,配电网合环场景发生改变,给配电网合环潮流计算提出了新的要求。以PV型DG为例,提出一种含PV节点的配电网合环潮流算法。针对前推回代法处理PV节点和环网能力弱的特点,利用改进灵敏度矩阵对PV节点进行无功修正,实现对PV节点的处理。依据叠加原理,用合环功率补偿法对合环端口节点进行功率补偿,从而实现配电网合环潮流计算。最后对IEEE 33节点测试系统进行仿真分析,结果表明该算法能够有效解决含PV节点的配电网合环潮流计算问题。     

新型实用合环潮流算法在配电网中的应用

针对配电网系统中合环潮流计算难度大难题,提出了一种新型实用的两阶段法计算配电网合环潮流,即第一阶段运用叠加原理,将合环后环状配电网转化为纯辐射状配电网,用前推回代法对纯辐射状配电网潮流计算,从而得到合环开关两侧电压差;第二阶段不断修正合环开关两侧负荷功率,以支路功率为变量,重新运用前推回代法求解纯辐射状网络潮流,直至达到整体收敛,并利用迭代法推算出上级电网等值阻抗。实际算例仿真结果表明,该方法具有良好的收敛性和准确性。     

一种配电网合环实用潮流算法

针对配电网合环潮流计算难度大,前推回代法只适用于辐射型配电网络,提出了一种计算配电网合环潮流的两阶段法。第一阶段中,运用叠加原理,将合环后环状配电网转化为纯辐射状配电网。用前推回代法对纯辐射状配电网潮流计算,从而得到合环开关两侧电压差。在第二阶段,不断修正合环开关两侧负荷功率,以支路功率为变量,重新运用前推回代法求解纯辐射状网络潮流,直至达到整体收敛。针对配电网调度室无法获取上级电网的实时信息,利用迭代法求取上级电网等值阻抗。通过对实际算例仿真,结果表明该方法具有良好的收敛性和准确性。     

一种配电网合环实用潮流算法

针对配电网合环潮流计算难度大,前推回代法只适用于辐射型配电网络,提出了一种计算配电网合环潮流的两阶段法.第一阶段中,运用叠加原理,将合环后环状配电网转化为纯辐射状配电网.用前推回代法对纯辐射状配电网潮流计算,从而得到合环开关两侧电压差.在第二阶段,不断修正合环开关两侧负荷功率,以支路功率为变量,重新运用前推回代法求解纯辐射状网络潮流,直至达到整体收敛.针对配电网调度室无法荻取上级电网的实时信息,利用迭代法求取上级电网等值阻抗.通过对实际算例仿真,结果表明该方法具有良好的收敛性和准确性.     

中压配电网合环电流计算方法研究

为解决电网调度人员生产实际中遇到的合解环问题,通过对合环后等值电路进行精确理论分析,建立了考虑主网等值并计及变压器非标准变比影响的10 kV配电网合环等值网络,可适用于一般典型合环情况的计算分析。基于此等值网络,提出三种综合考虑计算复杂度和结果精确度的合环电流实用计算方法,包括计及主网等值阻抗的潮流法、忽略主网等值阻抗影响的潮流法及近似公式法。基于供电公司实际生产需求,对上海电网实际生产中的典型合环操作问题在不同负荷的不均衡程度、主变档位情况下采用此三种方法进行合环电流计算,并与基于BPA的全网精确仿真结果进行误差比较。仿真结果表明,所提出的三种简化计算方法均可满足生产实际要求,可为实际生产决策提供切实可行的合环电流计算依据。     

背靠背柔性直流互联的有源配电网合环优化运行

高可靠性供电和大规模分布式电源友好接入推动了有源配电网采取合环运行方式。为满足合环运行的安全性和经济性要求,实现满额消纳清洁能源,提出了基于背靠背柔性直流的配电网安全合环和潮流优化控制方法。分析了背靠背柔性直流的注入功率模型和控制方式,考虑配电网与主网最优运行的差异,建立了以售电企业综合供电成本最低为目标,以网络潮流、分布式能源出力和柔性直流功率平衡等为约束的配电网合环最优运行模型。基于修改的IEEE 33节点系统,多种运行方式下的仿真算例验证了背靠背柔性直流实现配电网安全合环、环网潮流经济分布和规模化分布式电源满额消纳等目标的可行性和有效性。     

直接式AC/AC型混合配电变压器及其在配电环网潮流柔性调控中的应用

为满足未来配电网智能化的发展需求,实现配电环网潮流柔性调控,提出了一种能够满足城市配电环网潮流柔性调控的直接式AC/AC型混合配电变压器(AC/AC-HDT)。提出了AC/AC-HDT的拓扑结构并对其运行原理、优势进行分析与对比。基于此,结合现有配电环网的主要闭环方式,提出了含AC/AC-HDT的城市配电环网组网方案。基于配电环网潮流调控基本原理,给出了AC/AC-HDT在城市配电环网潮流调控中的策略流程。通过实验室AC/AC-HDT原理样机的搭建以及含AC/AC-HDT的双电源配电环网潮流调控效果的仿真分析,验证了所提直接式AC/AC-HDT拓扑的合理性以及其在配电环网潮流柔性调控中应用的可行性。     

通道型电磁环网解环量化评估方法分析

在大型的通道型电磁环网中线路传输的功率一般较大,高电压等级线路跳闸将引起大规模潮流向低电压等级线路转移,系统存在引发连锁故障的风险。文中分析总结出通道型电磁环网的主要特点,从网架结构、送受端系统规模等因素出发,构建了以静态稳定裕度、热稳裕度、潮流转移比、安控措施量为核心的通道型电磁环网解环判据指标体系。在此基础上,采用变异系数法计算各指标权重,得出一种判断电磁环网是否解环的综合指标。通过对青海电网通道型电磁环网解环必要性的分析,验证了所提通道型电磁环网解环判据的合理性和有效性。     

An overall cost based on optimal power flow control method of dual‐source distribution network with closed‐loop operation using UPFC

Supply reliability can be effectively improved by a normally closed‐loop operation of a distribution network with dual sources, in which there might be large circulating power flow. A unified power flow controller (UPFC) has the powerful capability to adjust the power flow, but it would face a technoeconomic bottleneck when applied to the distribution system. Based on the constant current load model, the power flow distribution of a normally closed‐loop distribution network with dual sources is analyzed, and the relationship between the network loss, the voltage deviation of load nodes, and the compensated voltage is deduced. Then, the optimal power flow control model is presented considering such economic factors as the network loss, the voltage deviation of load nodes, and the cost of the apparatus used to produce the compensated voltage. In order to simplify the problem of multiobjective optimization into a single‐objective optimization model, the fuzzy membership functions and their weight coefficients of the network loss, the voltage deviation, and the UPFC's cost are designed, and the weights are determined according to their contribution in economy. The optimal control model is solved with the global optimal algorithm. Simulation results based on PSCAD prove that this method can ensure overall economy of the system with balancing the power distribution, controlling the node voltage deviation, and decreasing the active power loss of the network effectively. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

采用分布系数和相角匹配分析的电磁环网潮流监控形式

针对切机措施下电磁环网的潮流控制形式和主要监控支路的识别问题,提出了一种采用分布系数和相角匹配分析的电磁环网潮流监控形式。该监控形式以常规分布系数法为基础,通过发电转移因子来消除被切机组出力对电磁环网潮流监控的影响;根据直流潮流的观点,利用高电压等级线路和低电压等级线路的电压相角匹配程度来识别主要监控线路。对南方某省500 k V/220 k V电磁环网的实例分析结果表明:所提方法能确保电磁环网高电压等级线路断开,并采取安全措施切除机组后,低电压等级线路不过载,从而在确保系统安全的前提下充分发挥电磁环网的输送能力。同时,所提方法不需要大量计算,仅依靠相角匹配分析就能准确识别出电磁环网的主要监控线路,有效减轻了调度监控的工作量,具有较高的安全预警性能。     

基于分布系数法的电磁环网潮流控制形式研究

电磁环网故障是威胁电网安全运行的一个重要因素,在实际运行中,需重点分析与监控。为解决传统电磁环网潮流控制形式存在安全隐患及不能充分发挥电磁环网的输送能力问题,研究了基于分布系数法的控制形式。该控制形式将高电压线路潮流乘以分布系数后叠加到低电压线路潮流上,以叠加后的潮流不超过稳定限值作为控制原则。以广西电网的一个电磁环网为例进行了对比研究,结果表明:该控制形式能较好地适应机组出力、负荷等工况的变化,能够在确保系统安全的前提下充分发挥电磁环网的输送能力,优于传统控制形式,可用于实际电磁环网的计算分析与调度监控。     

电网合环操作风险评估系统的研究与开发

针对现有配电网合环操作分析系统中合环潮流计算模型缺乏时效、合环阻抗计算粗略和缺少实用的合环操作分析机制,基于EMS系统开发的电网合环操作风险评估系统利用从EMS系统获取的实时模型和数据断面,解决配电网合环潮流计算模型的时效性;通过全网自动拓扑搜索确定合环操作的环路路径,并利用实时状态的全网导纳矩阵求解合环端口阻抗,从而...     

基于统一潮流控制器的配电环网潮流优化控制策略

双电源配电环网是实现配电网故障无缝自愈、有效解决短时停电问题的基础,但配电环网中潮流呈自然分布,且缺乏有效的调节手段,统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)可对环网潮流进行控制,但需突破其经济性瓶颈.为此,在调节功率一定时,以负荷节点电压与环网两端馈线出力极限为约束条件,分别以 UPFC 输出的有功功率和视在功率最小为目标,提出了潮流控制策略.仿真结果表明2种优化控制策略能够满足配电环网潮流调度要求,且兼顾了 UPFC 应用的经济性     

适用于配电网潮流计算的改进回路电流法

为使回路电流法适于配电网潮流分析,在π型等值电气元件的基础上,以阻抗支路为链支、接地支路为树支,忽略了线路对地导纳和变压器对地支路,建立了配电网回路电流分析模型。采用恒阻抗负荷模型替代恒功率负荷模型,将回路电流方程简化为线性方程组进行求解,给出了对退化节点的处理方法,分析了回路电流法和回路阻抗法的异同。算例结果验证了该方法的有效性。