配电网安全域的表面积、体表比及圆润度

该文提出配电网安全域(distribution system security region,DSSR)表面积的概念,并结合体积描述高维DSSR几何上的圆润度。首先,将DSSR表面积定义为安全边界的整体大小。其次,提出一种降维采样的DSSR表面积算法。再次,深入研究DSSR的表面积与体积的关系。定义能反映DSSR整体形状特征的新指标——体表比,即围成单位体积所需表面积的倒数,得到几种典型接线模式的体表比参数。研究发现,接线模式具有固定的体表比,几何形状也具有固有的体表比,等周定理证明了圆的体表比最大。以高维空间球体的体表比作为基准,提出DSSR的几何圆润度定义,即安全域接近圆的程度。最后,用配电网算例验证所提概念和算法,并总结相关概念的物理意义。该文提出的圆润度定义可描述高维空间DSSR超几何体接近圆的程度,对评价和规划安全高效配电网具有直接指导意义。     

基于异质能源统一建模方法的天然气网安全域稳态模型

针对综合能源系统中的天然气网安全分析,提出了基于异质能源统一建模方法的天然气网安全域模型。首先,给出了天然气网安全域的基础概念。其次,介绍了异质能源网络综合分析的统一建模方法,在天然气网中表现为气路模型;因此先建立稳态气路模型,在此基础上再建立基于气路的天然气网安全域稳态模型,该模型在安全域方法上实现了天然气网和电力网的数学形式统一。再次,提出了模型的全维求解与降维观测方法。最后,采用经典5节点算例和比利时管网实际算例进行验证,与传统基于管道压降方程的安全域模型对比表明：所提模型方法在保证正确性与精确性的前提下显著提高了计算效率,将为后续综合能源系统安全域的统一建模与分析奠定基础。     

柔性直流配电网的静态运行域初探

为刻画柔性直流配电网正常运行时的最大允许范围,本文提出了柔性直流配电网的静态运行域模型与求解方法.首先,讨论柔性直流配电网的典型接线模式与稳态运行特性.然后,分析交流配电网运行域模型不适用于柔性直流配电网的原因,建立柔性直流配电网的静态运行域模型,给出求解方法.最后,通过算例验证模型与求解方法的有效性,计算柔性直流配电网在主从控制、电压裕度控制、下垂控制策略下的静态运行域,并分析计算误差.经可视化比较,初步得到不同控制策略下的静态运行域大小的规律,为柔性直流配电网的调度和运行提供参考.     

基于安全边界几何观测的配电网改造规划实用方法

提出了一种基于安全边界几何观测的配电网改造规划实用方法:介绍了有关安全边界理论的配电系统安全域(DSSR)和最大供电能力(TSC)曲线这2个内容;设计了多个反映DSSR和TSC曲线的形状、大小的几何观测视图以及几何观测指标,从而能全面地反映给定配电网的安全和效率特征;给出了改造规划的具体步骤;通过IEEE-RBTS-BUS4扩展算例验证了所提方法的有效性.算例结果表明,所提方法能直观地展现改造方案在安全域和供电能力方面的变化.所提方法从安全性和效率角度提供了新的配电网观察手段和分析工具,是现有配电网改造规划方法的重要补充.     

考虑可再生能源出力不确定性与碳排放成本的台区运行优化策略研究

随着电网公司市场化改革的进行,电力市场将逐渐吸引各类社会资本的投入。配电网下辖的台区和配电网本身将成为隶属于不同利益主体的竞争场所,形成相互竞争的博弈格局。与此同时,分布式可再生能源的高比例接入提升了配电网能源构成的清洁性,但其出力的不确定性也导致配电网调度运行风险进一步提升。为平抑分布式可再生能源出力的不确定性,将隶属于同一配电台区的“分布式可再生能源-分布式火电-储能-灵活性负荷”作为整体,以安全性和经济性为目标,由配电网运营商统一调控。首先,为协调配电网运营商和其下辖台区之间的利益关系,文章建立了由配电网运营商和其下辖的多个台区所构成的主从博弈模型,运用条件风险价值理论量化以风光为主的分布式可再生能源导致的不确定性风险;然后,为进一步考虑分布式火电的碳排放成本,实现分布式可再生能源与火电的灵活互补调控,将各台区主体在碳市场中的获利加入优化调度模型中,通过BP神经网络拟合,将主从博弈模型简化为单层模型,并运用粒子群算法进行求解;最后,通过算例讨论了不同可再生能源出力风险与碳价下各台区内不同种类分布式电源出力变化,进一步验证了该优化策略的有效性。     

基于零序电压的小电流接地系统高阻单相接地检测启动性能分析及其应用

为了解决小电流接地系统高阻接地故障检测灵敏启动问题，提出了一种考虑各种运行方式下的中性点不对称电压、阻尼率和失谐度以及电压互感器类型等因素的零序电压启动定值整定方法。首先，推导出了可启动的最大接地过渡电阻与系统电容电流、中性点不对称电压、阻尼率和失谐度的关系表达式，分别对中性点不接地系统、以架空线路为主的消弧线圈接地系统和以电缆为主的消弧线圈接地系统的零序电压启动性能进行了详细分析；然后，运用提出的方法对1个防治电缆沟起火的案例和2个防治山火的案例进行了零序电压启动定值整定分析，并针对不足给出解决方案；最后，采用数字仿真方式对各个案例进行了验证，结果表明所提出方法是可行和有效的。