基于凸差规划的有源配电网电压无功协调控制方法

分布式电源的高渗透率接入加剧了有源配电网的电压波动,以静止无功发生器和分布式电源逆变器为代表的新型电力电子装置作为连续无功源可以对配网电压进行快速的实时调节,给配电网的运行方式带来了巨大变革。本文提出了一种基于凸差规划的有源配电网多时间尺度电压无功协调控制方法。首先,建立了有源配电网电压无功协调控制时序模型;通过线性化和凸松弛处理,将原非凸非线性优化模型转化为可有效求解的二阶锥规划模型,并采用凸差规划方法进行求解,保证凸松弛的准确性满足计算精度要求;最后,基于改进的IEEE33节点系统验证了本文方法的正确性和有效性,通过各种电压无功调节手段的协调配合,在改善配电网电压水平的同时,提高配电网运行的经济性。     

含多直流环节的混合结构有源配电网潮流计算方法

分布式发电和先进电力电子技术在配电层面的广泛应用将使得系统中出现大量的直流环节,极大地改变传统配电网的网架结构和运行方式,对智能电网环境下配电网的快速仿真与模拟提出更高的要求。潮流计算作为快速仿真与模拟最基本也是最关键的分析计算功能必须能够适应这种变化。为此,研究了含多种直流环节的配电网中关键设备的建模方法,提出了考虑不同控制方式的换流器稳态模型,将分布式电源分为可控性和不可控性两大类,并给出了相应的处理方法;提出了基于Zbus高斯算法的配电网混合潮流求解方法,并利用换流器实现各个交直流子系统之间的潮流信息互动;最后,基于IEEE 123节点算例设计了一个典型的配电网算例,对所提出的潮流计算方法进行了测试和验证。     

高比例分布式电源与多元化负荷条件下配电网接入标准适应性研究

随着我国配电网建设的快速发展,配电网规划设计标准逐渐丰富。为顺应能源改革需求,以实现风电、光伏和燃料电池等分布式电源高比例并网以及电动汽车、储能装置、微电网和电能替代技术对应的多元化负荷接入为目标,通过比较国内外配电网发展现状,横向对比接入规划、设计以及评估环节的国内外标准,基于当前国内政策导向,结合国外分布式电源接入现状,研判新型发用电设施的发展趋势,分析得出现行标准应对的适应性,并提出适应于常规用电负荷与新型发用电设施的标准化工作建议。     

微电网交直流混合潮流算法研究

由于微电网的不对称和分布式电源模型的复杂多样性,使得传统的潮流分析方法不再适用于微电网。对通过脉宽调制换流器并网的分布式电源潮流计算模型进行研究,根据并网换流器控制策略不同,在潮流计算中提出不同的处理方法;在充分考虑微电网不对称运行特性的基础上,发展微电网交直流混合潮流算法。通过算例测试表明,所发展的算法能够更加合理地反映分布式电源的稳态运行特性,适用于各种微电网及含各种分布式电源的配电系统的潮流计算分析。     

考虑分布式电源接入的配电系统典型算例设计

目前,针对未来分布式电源广泛接入配电网场景,缺乏统一、规范的典型算例。为此,结合我国配电网实际情况,构建了农村、城市和工业园区3类典型场景。在此基础上,提出了典型场景算例的设计原则和方法,并基于负荷类型、配电网典型特征、分布式电源渗透率等条件,分别设计了典型场景下的配电网算例,给出了详细的算例参数和典型日数据。同时,给出算例的分析指标与方法,从过电压/低电压测试、分布式电源消纳计算等角度进行了详细的分析测试。结果表明,所设计算例合理可行,可为分布式电源接入相关研究提供良好的案例基础。     

基于智能软开关的有源配电网供电恢复方法

智能软开关(soft open point,SOP)是安装于传统联络开关处的电力电子装置,能够快速、准确地控制自身功率流动,改变系统功率分布,进而改善整个配电系统的运行状态。在配电网发生故障并隔离后,SOP可以为失电区域提供有效的电压支撑,提高配电系统的供电恢复能力。首先,对SOP的主要功能和数学模型进行阐述,给出考虑SOP的配电网故障恢复流程;其次,提出基于SOP的有源配电网供电恢复模型,这一模型本质上属于大规模非线性规划模型,采用二阶锥规划方法进行模型转化和求解;最后,在IEEE 33节点测试算例上进行分析验证,得到影响SOP供电恢复能力的因素,并在不同的分布式电源条件下进行对比分析,验证所提模型的正确性和有效性。     

面向多主体的园区综合能源系统投资收益量化分析

新电改下园区成为电力改革重要实验区,在增量配电分开、多元源荷广泛接入情景下,园区综合能源系统投资界面出现了分化,投资主体呈现多元化特点,投资效益分析变得错综复杂。首先分析了新电改对园区综合能源系统运营的影响,基于不同投资分界面提出了4种运营模式,包括分布式电源发配售一体、分布式电源发售一体、配售一体和配网单营;其次构建了面向多主体的园区综合能源系统投资收益量化模型;最后根据实例案证,对比分析了四种运营模式下多主体投资收益计算结果。     

主动配电网优化技术研究现状及展望

分布式电源(distributed generation,DG)和电动汽车的大量接入、智能家居的普及、需求侧响应的全面实施等显著增强了配电系统规划与运行的复杂性,同时,未来的配电网对规划与运行的优化策略提出了更高的要求。作为未来配电网的一种发展模式,主动配电网(active distribution network,ADN)开始受到人们的关注。介绍了ADN的概念和内涵,从规划和运行2个方面总结了ADN优化技术的国内外研究现状和关注重点,并从"源-网-荷"互动的综合优化、多周期优化及其协调配合、分层分布式优化策略等3个角度对其未来的发展趋势进行分析和梳理。     

基于最优能量状态调节的电动汽车需求响应及其对配电网的影响

随着电动汽车数量的与日俱增,其充电负荷对配电网的影响变得越来越不可忽视。电动汽车作为一种可延迟负荷,需求响应(demand response,DR)潜力巨大,对其进行合理控制可以辅助配电网安全经济运行。文章建立了单台电动汽车的迟滞充电负荷模型,基于配电网分层控制架构,引入集群电动汽车参与需求响应的最优能量状态调节量控制策略(optimal energy status regulation control strategy,OESRCS),该策略通过对电动汽车能量状态设定点施加最优调节量,实现对集群电动汽车充电过程的实时控制。在此基础上,制定了配电网电压变化百分比和网络损耗百分比这2个指标对需求响应效果进行评估。仿真结果表明,利用OESRCS策略,电动汽车可以精确地跟踪目标功率,同时配电网电压波动和网络损耗均有所减小。     

中低压微网系统动态时域仿真与分析

暂态仿真和稳定性仿真在传统电力系统分析时几乎很少同时用于解决同一问题,而在微网以及含分布式电源的配电网中二者的应用出现了交集,如何合理地选择这两种仿真方法成为了亟待解决的问题。为此,详细阐述了暂态仿真和稳定性仿真的一致性和差异性,对微网中各种分布式电源和储能系统进行建模,采用Matlab/Sim Power Systems作为暂态仿真工具,DIg SILENT作为稳定性仿真工具,在统一的微网算例上进行了大量的仿真测试。通过对仿真结果的比较分析,说明了二者的一致性和差异性,同时也给出了其各自的适用范围,对于理解微网内部的各种动态过程和选择合理的仿真方法具有一定的指导意义。