基于启发式规则的配电网孤岛划分算法

随着分布式电源(Distributed Generation, DG)的大量接入电网,孤岛运行成为一种提高供电可靠性的重要方式,合理地划分孤岛具有重要意义。首先,针对配电网的特点,构建了平均层数和平均度值两个目标函数。然后,根据孤岛划分的多目标优化问题,提出了支路和节点优先级的确定方法。在此基础上,以支路和节点优先级作为启发式规则,提出了一种基于启发式规则的配电网孤岛划分算法。该算法以DG节点或以该DG节点形成的孤岛为根,采取"搜索+调整"的思路进行求解。最后,通过仿真算例验证了该算法可以有效计及联络开关、负荷的重要程度、负荷的可控程度、节点度值、节点层数和负荷量大小的因素,能够很好地解决孤岛划分问题。     

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。     

含分布式电源的配电网孤岛划分方法的研究

基于配电网中含有分布式电源(DG)以及其辐射状的网络特性,提出了一种层次网络分解的配电网孤岛划分方法。该方法将配电网的支路按结构进行分层,形成层次矩阵、层次支路两端的节点矩阵以及层次之间相连的关联矩阵,通过层层删减层次矩阵的支路连接实现自上而下的网络搜索,可以减少网络搜索的复杂度。根据孤岛划分的原则,利用层次网络分解方法,对配电网络进行自上而下的孤岛划分方案搜索,以确定满足约束条件的孤岛方案。IEEE 69节点配网的仿真结果表明,所提出的算法能生成合理的孤岛划分方案。     

基于节点电气耦合连接度的配电网启发式孤岛划分

分布式电源(DG)供电能力和周围负荷需求需要进行功率匹配,以保证故障后孤岛划分区域供电的稳定性和良好的电能质量。通过采集配电网中的量测终端数据,在研究基于单元融合法的配电网孤岛划分的基础上,提出利用节点电气耦合连接度指标筛选重要负荷节点,使得关键负荷单元能够得到优先融合,在较短的时间内,制定出孤岛划分的最优方案。仿真数据表明计及节点电气耦合连接度的配电网孤岛划分算法能够较为有效地融合配电网中一些关键节点,使配电网故障后,能够借助分布式电源的供电能力为非故障区域的负荷提供持续的供电服务。     

考虑负荷损失最小的配网孤岛划分策略研究

配电网发生故障时,计及分布式电源的配电网可能进入孤岛划分模式运行。文中针对分布式电源接入可能带来的孤岛运行模式,提出以负荷失电损失最小为目标的孤岛划分算法。首先对失电区域建立孤岛划分模型,简化负荷节点信息,引入功率圆的概念,通过搜索孤岛划分的可行域,形成孤岛划分矩阵,进而建立孤岛划分求解方法,实现故障后配电网失电区域的负荷恢复。PGE 69节点算例验证了文中孤岛划分方案的可行性和有效性。     

基于负荷综合权值的配电网孤岛划分策略

提出一种基于负荷综合权值的孤岛划分策略。采用熵值法和最优-最劣法（best-worst method,BWM）对负荷进行评价以得到负荷的客、主观权值,并通过相对熵耦合负荷客、主观权值以进一步求出负荷综合权值;对各负荷相对于不同DG的重要程度进行排序,并依据此排序将负荷纳入DG形成的孤岛中。通过IEEE-69节点配电网系统进行验证,结果表明：所提孤岛划分策略能够有效地保证配电网中重要负荷的供电可靠性并减少了线路损耗。     

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。     

含风储系统的有源配电网计划孤岛划分策略

计划孤岛划分对于提高有源配电网中重要负荷的可靠性具有重要意义。为解决风力发电间歇性和不确定性对计划孤岛划分的影响,基于日前风电出力的预测曲线和储能出力的情况,首先构建了计划孤岛划分条件下的风储联合系统等效出力模型。然后,综合考虑负荷的重要等级和运行特点,建立了含风储系统的有源配电网计划孤岛划分模型,并采用深度优先的搜索思想,提出了一种快速、易实现的启发式孤岛划分算法。最后,以改进的美国PG&E69节点系统为算例进行验证分析。仿真结果表明：计划孤岛划分模型及求解算法能够较好兼顾风储系统的出力特点和负荷的重要等级,具有可行性和有效性。     

考虑负荷管理影响的配电网孤岛划分方法

采用改进的邻接矩阵模型,通过对含分布式电源DG的配电网系统进行合理的简化假设,实现了对配电网网架结构的参数化运算。充分考虑负荷管理对孤岛划分的影响,根据孤岛运行时的功率平衡等要求以及优先保证重要负荷的供电等原则,依据定义的"负荷顺序"采用启发式的搜索策略,能在较短时间内得到可行的孤岛划分方案,包含DG的配电网合理运行、规划和改造提供依据。该方法适合计算机编程,且充分考虑了孤岛划分问题中可能出现的各种约束条件。通过配电网IEEE34节点测试馈线的仿真结果,说明了所提方法的正确性和可行性,并证明负荷管理对孤岛划分的影响。     

考虑分布式发电孤岛运行方式的智能配电网供电恢复策略研究

鉴于传统的配电网供电恢复算法都没考虑分布式发电孤岛运行产生的影响,提出考虑DG孤岛运行方式下的智能配电网供电恢复算法。当配电网发生严重故障引起大面积停电时,对DG进行孤岛划分,DG按孤岛划分方案转入孤岛运行模式维持对孤岛内重要负荷供电。采用基于二进制粒子群优化算法的供电恢复算法对孤岛外非故障停电区域进行供电恢复,在维持孤岛内重要负荷供电的前提下最大限度地对孤岛外停电区域恢复供电。最后将该算法应用到33节点测试系统,仿真结果验证了该算法的有效性。     

含分布式电源的配电网供电恢复模型及改进贪婪算法

分布式电源及储能系统的并网运行使配电网供电恢复更加复杂。基于功率可控分布式电源及储能系统倍率放电、荷电状态与孤岛运行时间等因素,提出了孤岛运行约束条件及孤岛备用容量模型;提出了以恢复供电负荷最大为目标函数,考虑孤岛运行备用容量约束、无电磁环网运行约束、支路潮流及节点电压约束的配电网供电恢复模型。结合配电网辐射状网络、负荷依次接入的特征,提出了逐步最优的改进贪婪算法,分别以可供电功率最大与线损微增率最小为选择判据,求解故障后配电网网络重构与孤岛划分。通过算例验证了考虑孤岛并网备用容量的供电恢复模型与改进贪婪算法,并对算法效率进行了比较分析。     

基于Dijkstra算法的配电网孤岛划分

针对传统孤岛划分方法存在的没有合理利用电网拓扑结构、算法搜索性能差等问题,提出了一种基于Dijkstra算法的配电网孤岛划分方法。首先,采用Dijkstra算法得出DG到重要负荷的最短路径,在满足孤岛划分约束条件的情况下,将含有重要负荷的路径划分入孤岛。然后,根据所得孤岛的邻接关系和负荷节点优先级,在孤岛安全稳定运行的前提下,逐步将更多的负荷划入孤岛。该方法能够充分发挥DG的供电能力,并且具有较好的搜索能力,不仅可以在最大程度上保证重要负荷的供电,而且能够有效计及联络开关的作用。最后,通过算例验证了算法可以有效地处理配电网孤岛划分问题。     

计及不对称补偿的配电网启发式孤岛划分搜索算法

基于配电网中多点测控信息分布,本文构建了以负荷节点为核心的负荷单元和以电源为核心的源点单元,开展了单元融合的孤岛动态划分算法。提出了基于潮流解的电压稳定裕度指标排序为节点单元融合提供了融合导向,最终形成合理的孤岛划分区域。并通过IEEE-33节点系统中利用简单故障和复合故障的设定证明了孤岛划分方案的可行性。并从服务工程实际角度出发,进行了配电网不平衡潮流校验,根据具体情况提出了利用光伏电源分散布置、分相投切的方式完成了不平衡功率的补偿,该方案能够为配电网故障后的孤岛运行提供工程指导。     

基于sollin算法的含分布式电源的孤岛划分方法

将分布式电源(DG)以馈线方式接入的配电网系统化简成含“T”节点的配电网络,以母线节点和馈线为树干,将负荷按权值由小到大顺序加入生成树中.以孤岛内功率平衡条件为约束,利用图论分析法中sollin算法求解最小树,进而实现孤岛的划分.算例分析结果表明;基于sollin的图论分析方法能对含DG的配电网进行快速划分,且有效提高了DG的利用率.     

考虑光伏及负荷时变性的配电网故障恢复

针对配电网故障恢复持续时间较长、故障恢复未考虑光伏和负荷功率随时间变化的问题,基于时变性对含光储系统的孤岛划分和配电网故障恢复进行研究。将故障时段内配电网恢复重要负荷总电量最大为上层目标函数,光储系统恢复孤岛内的重要负荷总电量最大为下层目标函数,建立了配电网故障恢复二层规划模型,上下层模型之间的关联实现了配电网故障恢复与孤岛划分整体寻优。分别采用蚁群算法和遗传算法对上下层模型进行求解。仿真结果表明:光伏出力和负荷时变性对配电网故障恢复具有重要影响,配电网进行故障恢复应该结合故障发生后的实际光伏出力和负荷需求进行合理操作;将主网和光储系统进行协调配合能够最大限度恢复失电区域的供电。     

基于图论和OBDD的含分布式电源配电网故障恢复算法

为快速确定含分布式电源(DG)配电网故障恢复的最优方案,首先,提出了基于改进Bellman-Ford算法的含多DG配电网孤岛划分图论模型,该模型综合考虑DG发电成本、网损及负荷优先级确定孤岛范围,转换为孤岛运行以提高重要负荷的供电可靠性。然后将DG孤岛外故障恢复问题转化为约束满足的布尔型决策问题的三步法:(1)根据节点类型将节点按位编码分区枚举生成初始解空间;(2)定义电源约束、负荷损失约束和辐射状约束的布尔函数,合成为OBDD模型减少解空间中解数量;(3)对解空间中的解逐一进行校验、寻优切负荷及排序,稳定获得系统故障恢复的全局最优解。最后通过IEEE33节点系统和某地区实际配电网验证了该算法的有效性。     

基于回路电流与负荷节点电压方程的配电网潮流计算

将配电网负荷支路与形成环网支路选定为连支,据此将所有回路分为第1类回路及第2类回路,建立配电网的回路电流-负荷节点电压网络方程。方程中含有回路电流和负荷节点电压,网络回路阻抗与节点负荷等效阻抗分离。基于所建方程实现了配电网潮流计算的直接解法和前推回代法。进一步将模型和算法应用于三相不平衡配电网,针对单相负荷为零给直接解法带来的影响提出两种处理方法:将负荷等效为导纳或移除零负荷回路方程。提出的前推回代法直接根据节点负荷和电压计算回路电流,使前推计算得以高效进行,极大地提高了潮流计算速度。     

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。     

基于改进粒子群算法的含分布式发电配网孤岛划分

分布式电源(DG)在配电网中的比重越来越大,当配电网上级发生故障时,可以将配电网与上级电网断开,利用配电网内部的分布式电源为配电网中重要负荷提供持续稳定供电。为了最大化利用DG资源,同时保障重要负荷优先供电,本文提出了基于改进二进制粒子群的配电网孤岛划分方案。本文以二进制粒子群作为主程序,并对粒子进行组合变异,为了克服粒子群的早熟问题,采用模拟退火算法对粒子群进行优化。本文采用广度优先搜索算法对孤岛进行功率连通性校验。对不满足连通性要求的孤岛进行调整,最后找出最优方案。最后,采用IEEE69节点配电系统进行算例验证,算例结果表明本文算法的优越性。     

有源配电网孤岛恢复供电及黑启动策略研究

在大量分布式电源接入配电网的新形势下,对基于分布式电源孤岛运行的配电网供电恢复及孤岛黑启动策略进行了研究。首先提出根据配电网场景优选孤岛划分模式的新思路,并以4种配电网场景为例,针对具体场景选择不同孤岛划分模式。然后分析每个孤岛内的有功平衡,在DG出力无法满足全部负荷的情况下,搭建0-1整数背包模型,并采用动态规划算法,对孤岛内负荷进行了优化选择。孤岛黑启动操作时,为了实时保障黑启动过程中的孤岛稳定性,提出孤岛稳定裕度指标,评估孤岛稳定状态,随后根据稳定裕度指标制定了孤岛内电源和负荷的启动顺序。最后对10 k V典型配电系统进行了仿真分析,论证了停电区域因地制宜确定孤岛划分模式思路的可行性,同时验证了负荷选择策略和孤岛黑启动操作策略的正确性及有效性。