基于SNOP的柔性配电网中分布式电源最大准入容量计算

分布式电源高比例接入配电网,将会引起配电网潮流越限等问题,影响配电网安全运行。基于智能软开关的柔性配电网为提高分布式电源消纳能力提供了新的思路。智能软开关的动态双向功率调节能力,有助于改善配电网中电压瓶颈节点和传输容量瓶颈支路的运行状态,实现全网潮流主动协同管理,从而提高柔性配电网中分布式电源准入容量。首先建立了柔性配电网中分布式电源最大准入容量模型,基于配电系统的多节点特性,该模型属于高维非线性优化问题。然后根据实际场景和参数设置的不同,分为传统配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源自由接入3种情况进行分析,并采用多种群遗传算法求解得到全局最优解。最后使用IEEE 33节点配电系统进行算例分析,结果验证了柔性配电网中智能软开关的应用对分布式电源接入能力的提升作用。所提方法在获得柔性配电网中分布式电源准入容量的同时,可从规划角度得到分布式电源接入的最优容量和位置。     

考虑电压约束的分布式电源接入配电网最大准入容量计算方法

研究了分布式电源接入配电网最大准入容量确定方法。从配电网接纳分布式电源的角度出发,在考虑节点电压约束的前提下,建立了含负荷不确定性的分布式电源接入配电网最大准入容量的双层规划数学模型,通过适当的变换将求解双层规划问题变成求解多次单层规划的问题,然后提出采用可信赖域序列二次规划算法来求解变换后的单层规划问题。为验证所提方法,对IEEE 33节点系统算例进行了仿真,结果表明所提算法能较好地求解分布式电源接入配电网最大准入容量的问题。     

基于灵敏度分析法的分布式电源准入功率计算

明确一个系统的分布式电源准入功率,是科学地规划该系统内分布式电源的前提,考虑节点电压约束的分布式电源准入功率计算是目前研究的热点。针对分布式电源接入后可能引起电压越限,基于线性化的节点功率方程,提出采用电压灵敏度分析法计算各个节点的分布式电源准入功率,减少了计算量。通过对IEEE33节点配电系统的仿真分析,验证了该方法的可行性和正确性。同时提出了系统准入功率薄弱节点的概念,并分析了这种节点的一些基本性质。并利用该方法分析不同负荷水平、分布式电源接入位置及功率因数对准入功率的影响,为规划配电网内的分布式电源提供参考。     

基于配电网静态电压质量机会性约束的可再生能源分布式发电容量规划

从配电网自身参数角度分析分布式电源并网后带来的电压越限问题,研究配电网静态电压随分布式电源功率注入的变化趋势。提出一套系统性地考虑分布式电源出力随机性和相关性以及配电网静态电压质量机会性约束的分布式电源接入容量规划方法。较之现有分布式电源规划方法,所提方法在可接受的计算强度下更加专注于提高处理分布式电源出力随机性和相关性的准确性,保证了规划结果的可靠性。所提方法使用差分进化算法对拉丁超立方采样所生成的分布式电源出力的原始采样序列进行重排序,从而满足电源出力相关性的要求;利用概率潮流的方法将分布式电源的随机出力映射为节点电压的概率分布以满足规划过程中电压质量的机会约束。采用差分进化算法对规划模型进行求解。IEEE 33节点配电网中的应用验证了所提方法的有效性及实用性。     

分布式电源的准入容量与优化布置的实用方法

分布式电源接入配电网后对电网节点电压、网络潮流、网损等方面带来的影响与分布式电源的准入容量及接入位置密切相关。应用静态负荷模型,以电压不越限与线路载流量为约束条件,建立了分布式电源准入容量与接入位置之间的函数关系。进一步以网损最小为目标函数,将准入容量纳为约束条件建立了分布式电源的最优布置函数关系,并针对典型的配电网负荷分布,提供了经简化的实用化计算函数。结论表明所研究的分布式电源准入容量与优化布置的实用化方法可以为快速准确地解决分布式电源在电网规划中的定址优容与定容选址等相关问题提供重要的参考决策。     

考虑负荷不确定性的分布式光伏电源最大准入功率的计算

分布式光伏电源由于其出力具有不确定性从而影响配电网潮流分布及走向。从分布式光伏电源接入位置、接入容量、配变负载率等因素出发分析了分布式光伏电源的接入影响配电网电压的机理,考虑负荷分布的不确定性,以线路电压不越限为约束条件,建立了分布式光伏电源最大准入功率的计算模型。并通过所举算例验证了该模型的合理性。并提出了提高分布式光伏电源最大准入功率的措施。     

考虑分布式电源灵活接入下的配电网风险评估

随着大量分布电源接入配电网,其出力的随机性和波动性给配电网稳定运行带来不可避免的影响。基于风电、光伏等分布式电源出力的概率分布模型和半不变量法概率潮流算法,考虑分布式电源间出力的相关性,进行分布式电源灵活接入下的配电网节点电压和线路潮流分布特性分析,并提出系统综合越限风险指标,实现了配电网运行风险评估。应用IEEE 34节点系统,考虑风电、光伏2种分布式电源的接入位置、容量和安装比例等灵活性,验证了所提方法的有效性。     

考虑波动性的分布式电源最大接入能力计算

分布式电源的高渗透率接入给配电网的安全运行带来了深刻影响,研究分布式电源的最大接入能力对配电网的规划、运行以及分布式电源的广泛应用具有重要意义。首先,提出了计及电压水平和支路容量约束条件的分布式电源最大接入能力数学模型,考虑了分布式电源出力和负荷需求的波动性对最大接入能力的影响。其次,提出了一种改进的模式搜索法对上述数学模型进行求解,能够准确可靠地获得最优解。最后,在IEEE123节点算例上进行测试,验证了所建立模型和算法的准确性和有效性。     

考虑潮流倒送约束的分布式光伏电站选址定容规划

提出一种考虑潮流倒送约束的配电网分布式光伏电站选址定容规划方法。该方法利用序贯蒙特卡洛模拟法处理光伏出力及负荷的时序性和随机性,以配电网对主网电能的需求最小为优化目标,以安装断路器的支路潮流不倒送和节点电压不越限为约束,在提高分布式光伏接入容量、减少碳排放量的同时,避免了常规选址定容模型引起的安装断路器支路潮流倒送频率高、危及现有配电网安全运行的不足。最后,采用性能良好的生物地理学优化算法对所建模型进行求解,在IEEE33节点系统上验证了所提方法的有效性。     

配电网中分布式电源接入体系研究

分布式电源的产生,对配电网的安全、可靠、经济运行提供了巨大支撑,有效缓解了能源危机及环境问题。在分布式电源接入过程中,需要考虑不同的接入等级、接入容量及位置对配电网带来的影响。针对配电网中分布式电源的接入,分析了分布式电源接入对配电网的影响及分布式电源接入配电网应遵守的相关约束条件;综合考虑了不同因素,提出了配电网中分布式电源的接入体系,详细介绍了分布式电源接入准入容量和最优接入容量计算原则及方法;在所提分布电源接入体系基础上,实现了在典型光伏系统接入33节点配电网中,验证该体系有助于指导分布式电源的接入。     

考虑分布式电源最佳接入位置的最大准入容量研究

分布式电源(DG)接入配电网后对节点电压、潮流分布、网损等方面带来的影响与DG的接入位置及容量密切相关。以网损最小为目标函数,针对网络中不同位置的负荷节点对网损的敏感度分析来确定DG的最佳接入位置,进一步以根节点向配电网输出的有功功率最小为目标函数,将电压不越限、网损最小作为约束条件建立了计算DG最大准入容量的数学模型,并采用改进遗传算法(IGA)进行求解。实际算例的仿真结果表明了该算法可以为快速确定DG的最佳接入位置和最大准入容量提供参考决策。     

计及电压越限投资的有源配电网节点电价计算方法

有源配电网的多电源特性有利于释放线路容量、改善电压水平、延缓电网投资。针对含分布式电源的配电网,建立了一种计及电压越限投资成本的有源配电网节点电价计算方法。该方法通过量化分布式电源接入引起的潮流变化对未来容量与电压越限投资的影响,对双向潮流情况下元件投资年限进行求解与修正。在此基础上,利用长期增量成本法计算节点电价,评估了现有网络的容量利用水平与电压越限程度。IEEE 33节点系统算例分析表明,所提定价方法能够反映各节点对有源网络容量与电压越限程度的贡献水平,可以指导合理的电力消费与电网规划。     

分布式电源并网对配电网电压的影响研究

分布式电源(DG)接入配电网可以降低输电损耗,提高配电网供电可靠性,改善线路整体电压水平,是集中式电源的有效补充。但随着分布式电源容量的不断增大,也会带来配电网电压越限等问题,需要对其进行合理规划。基于馈线电压降落原理,从DG接入位置、接入容量、接入方式和运行方式四个方面分析了分布式电压并网对配电网电压分布的影响机理,包含电压越限及节点电压均衡问题。采用电力系统仿真软件DIg SILENT/Power Factory建立33节点系统模型,验证DG在四种并网方式下的配电网电压分布规律,并给出相应的改善措施。     

计及电压稳定性评估的间歇性分布式电源接入配电网定容选址研究

配电网电压稳定受到间歇性分布式电源接入节点位置与并网容量的影响,定容选址的不合理可能造成配电网电压失稳.针对这一问题,本文提出了一种计及电压稳定性评估的间歇性分布式电源接入配电网定容选址决策方法.本文以配电网电压稳定、有功网损以及电流裕度指标建立多目标数学模型,提出一种基于改进TOPSIS法的间歇性分布式电源的最优接入位置与容量选取方案,并在Matlab仿真软件上对所提方案的正确性与合理性进行验证,仿真结果表明,根据本文所提方法选取的最佳接入方案与传统TOPSIS法选取的最佳接入方案相比,本文所提方法更能有效提高配电网电压稳定性,对间歇性分布式电源接入配电网的选址定容工作有一定指导作用.     

考虑分布式光伏电源与负荷相关性的接入容量分析

研究了配电网网架结构和运行工况已知的条件下,分布式光伏电源的可接入容量问题。通过分析配电网网架结构和各节点负荷的历史数据,设定分布式光伏电源接入位置和容量初始值,构建了初始相关性样本矩阵。通过分析分布式光伏电源出力与负荷的相关性,提出了光伏发电就地消纳能力指数的概念及计算方法,构建了改进型相关性样本矩阵。以系统向配电网传输功率最小为目标函数,建立了节点电压、配电网潮流为主要约束的规划模型,利用前推回代潮流算法和退火算法求解。以中山供电局马新站10 kV配电网为例,仿真及潮流验算结果表明:对于一个已知网架结构和运行工况的配电网,考虑分布式光伏电源与负荷的相关性可有效提高分布式光伏电源的接入容量。     

考虑静态安全约束的分布式电源准入容量计算

分布式电源的接入给配电网带来了一系列影响,在大量分布式电源亟待并网运行的趋势下,研究一个系统能够承受的分布式电源容量具有重要意义。该文分析了分布式电源对配电网电压分布和线路潮流的影响以及分布式电源并网位置和功率因数对准入容量的影响,从电力系统静态安全约束的角度出发,建立了计算分布式电源准入容量的数学模型。对于多个分布式电源的情况,提出了准入容量计算的双层优化模型和相应的优化求解算法,并通过对实际配电系统进行分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

分布式电源接入配电网的最佳位置和容量研究

提出一种考虑反向潮流次数、电压质量和网损为目标的分布式电源接入配电网最佳位置和容量的方法。该方法利用序贯蒙特卡洛模拟法处理风光联合电源出力的随机特性,根据配电网的运行特点,对配电网中的负荷进行加权处理。以配电网电压改善效果最好、潮流反向次数最少、网损最小作为目标函数,以节点电压、有功功率、无功功率等为约束条件,运用牛顿法进行配电网潮流分布计算,确定最佳位置和容量。结合实际配电网进行了仿真,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于集群划分的配电网分布式光伏与储能选址定容规划

针对传统分布式电源规划方法难以满足未来含高比例分布式电源的配电网在运行阶段的分区控制需求问题,该文提出分布式电源集群规划的概念和方法。首先,根据系统网架结构和节点负荷特性对配电网进行集群划分,构成配电网—集群—节点多层级网架结构;其次,基于集群划分结果,建立分布式光伏与储能双层协调选址定容规划模型。上层模型以年综合费用最小为目标,决策变量为各集群的分布式光伏总容量、储能容量和功率;下层模型以系统网损最小为目标,决策变量为集群内各节点接入的光伏分容量和储能的并网位置;针对该模型特性,采用嵌入潮流计算的双层迭代混合粒子群算法进行求解。以某示范区10kV实际配电网的光储系统容量和布点优化为例,验证所提模型的可行性和求解方法的有效性。     

分布式电源的选址及定容

分布式电源的接入会对配电网的运行和规划产生重要影响,影响的大小与分布式电源的位置和容量有很大关系。在分布式电源个数、位置和单个容量不确定的情况下,以配电网最小网络损耗为目标函数,应用了遗传算法优化分布式电源的位置和容量。通过算例分析,验证了所提方法能够得到较合理的分布式电源接入位置和容量的方案。     

提升配电网供电性能的风-光-储两阶段规划与配置

针对配电网中分布式电源（DG）不合理规划引起供电性能下降的问题,文中提出了一种在风-光-储接入情况下的配电网两阶段规划与配置方法。第一阶段通过计算节点有功网损灵敏度确定风-光电源的接入位置和容量,第二阶段以储能接入容量最小,系统电压稳定指标最大,负荷缺电率最小建立多目标规划模型,同时结合节点平均等效负荷对储能充/放电进行管理。为提高第二阶段多目标问题的求解精度,提出了一种基于多目标粒子群算法的混合智能求解算法用于求解第二阶段模型,最后利用序数偏好法（TOPSIS）选出储能最优接入方案。为验证本文所提方法的有效性在IEEE-33节点系统上设置四种场景进行仿真测试,结果表明所提方法可以明显改善配电网的运行情况,给相关规划与配置提供借鉴与参考。