基于网络拓扑识别的负荷平衡控制策略研究

将低压配电网的网络拓扑应用于负荷平衡控制,使低压配电网中各节点上的电流基本上达到三相平衡,从而有效降低线路损耗. 利用用户电压之间的皮尔逊相关系数,采用k-medoids 聚类方法进行网络拓扑识别,按照叶节点优先或根节点优先原则安排用户负荷. 在此基础上,对用户负荷进行预测,估计未来一段时间在不同换相方案下的线路损耗,将有限的换相次数发挥最大的作用. 实践证明,所提方案能有效识别用户网络拓扑和解决低压配电网三相不平衡问题.     

低压配电网三相负荷不平衡优化模型的研究

构建低压配电网三相负荷不平衡优化模型,应用粒子群智能优化算法进行求解,确定各单相负荷用户的最优接入相序,据此提出科学有效且经济的三相负荷调整方案。实例分析表明,所提出的优化模型和求解方法是可行的,在换相成本最低的同时,低压配电网三相负荷不平衡度由优化前的17．75％降至1．923％。     

计及配网有功无功协调运行优化的SST规划方法

固态变压器(solidstatetransformer,SST)作为一种利用电力电子器件实现能量管理和功率控制的新型变电装置,其应用将极大地提高配电系统的柔性调控能力,从而解决由于分布式电源接入给配网带来的诸多问题.针对SST在配网中的选址定容问题,考虑SST协调配电网有功无功资源的运行优化,提出了一种计及配电网提前运行优化结果的SST统筹规划方法.首先,基于SST的稳态数学模型,研究了SST在双交流/交直流系统连接下,计及负荷与分布式电源的参数时序控制方法.其次,建立了融合配电网有功无功时序运行优化的SST双层规划模型,上层考虑SST的投资成本、环境效益和配电网年运行成本,对SST的安装位置和容量进行了规划;下层以配电网日运行成本最低为目标,进行时序多场景下SST协调配网中有功无功资源的日运行优化,并提出改进的主从式差分入侵杂草混合算法进行双层规划模型迭代求解.最后,采用改进的33节点配电系统进行仿真验证,结果表明:相较于考虑SST协调配电网单方面有功/无功运行的规划方法,所提方法的配网年综合成本分别减少91.1 k$和21.8 k$;相较规划前和单层规划方法,所提方法的配网年运行成本分别降低10.6 k$和92.7 k$,电压偏差分别减少25%和18%.所以,计及配网有功无功运行优化的SST双层规划方法,可以充分考虑协调主动配电网有功无功资源运行对SST配置规划的影响,提高系统运行的经济性和规划方案的可行性.     

农村电网线损分析及降损措施

在对配电网电能损耗分析的基础上,针对当前农网运行和改造的实际情况,提出了优化网络结构、适时调整运行电压、降低三相负荷不平衡度、合理选择配电变压器、进行无功补偿等多项切实可行的降损技术措施,并对这几种技术措施的研究现状和未来发展趋势进行了阐述.     

基于改进PSO算法的含分布式电源的配电网优化

为了对含分布式电源的配电网进行规划,提出了考虑配网实际运行约束下以配电网网络损耗、电压偏移及DG投资运行成本为目标函数的多目标优化模型.采用基于Levy Flights的粒子群优化算法对所构造模型进行优化,并对33节点配网系统进行仿真.结果表明所建模型是合理的,改进的PSO算法对求解含DG的配电网多目标优化问题是有效可行的.     

基于粒子群算法的智能换相策略研究

针对我国城乡配电台区中大量单相负荷在三相随机分布中造成的三相负荷不平衡现象,提出基于粒子群算法的智能换相开关,以解决三相不平衡问题.根据当前三相的电量信息及负荷状态,制定智能换相策略,指导换相开关切换负荷在三相中的连接相别,使三相达到平衡状态.针对粒子群算法本身缺陷进行改进,通过仿真及试验验证,证明了智能换相策略的可靠性.     

基于最优潮流的配电网络重构

本论述在最优潮流的基础上考虑了配电网络重构问题,建立一个综合考虑最优潮流和配电网重构的优化模型。配电系统必须保证对辐射状配电网负荷的正常供电,因此除了考虑经典最优潮流的约束外,本论述在数学模型中加入简易可行的配电网的辐射状约束,并进行分析和算例验证。配电网络重构是一个含有0-1变量的混合整数非线性规划问题,本论述用分支定界方法,采用GAMS平台的SBB求解器,对此模型进行求解。通过对IEEE-33节点算例和美国PGE-69节点的测试系统仿真,结果表明此模型可以有效的降低系统有功网损,提高了系统的供点电压质量,保证配电系统的安全经济运行。     

低压配电网三相不平衡下的DSTATCOM优化控制

三相不平衡低压配电网中含有负序、零序分量以及谐波,导致有功和无功功率波动的电能质量问题.为更好地抑制谐波,提出低压配电网三相不平衡下的DSTATCOM优化控制方法:DSTATCOM输出端选用LCL滤波器对电流进行滤波;选用PR控制电流环对正弦量直接进行跟踪调节.控制系统可以省去多个Park变换,避免解耦控制.由仿真分析可知,PR控制可以在更短的时间内达到与PI控制相同的补偿效果,验证了本文控制方法的有效性和可行性.     

三相不平衡调节及无功补偿装置

本文阐述了配电系统三相不平衡调节及无功补偿原理。利用该原理可有效地调节低压配电网中的三相不平衡负荷及对功率因数进行补偿,使变压器的负荷得到合理的分配。并介绍了一种新型无功补偿装置,该装置与传统的无功补偿装置相比较,可以使零序电流减少很多,电压不平衡大幅降低,功率因数提高,是传统的无功补偿装置升级换代产品。     

三相不平衡对电网的影响及解决方法

针对目前农网和城网中普遍存在的三相不平衡问题,深入研究配电台区三相不平衡治理的运行特点及各项指标,给出了3种常用的三相不平衡治理方案,包括换相开关型三相负荷自动调节装置、电容型三相负荷自动调节装置、电力电子型三相负荷自动调节装置.这3种解决方案根据不同的补偿原理,从负荷侧或者电源侧补偿了三相不平衡电流,都分别实现了负荷平衡化补偿的目的.通过详细分析3种补偿装置的工作原理、治理效果、优缺点及应用前景,以及对补偿装置进行仿真,证明了3种治理方法的有效性和可靠性,其结果能够很好地指导相关的研究与应用工作.     

一种配电网Zbus潮流算法

针对Zbus高斯算法处理配电网PV节点能力弱、计算量大,忽略平衡节点的三相不对称问题,提出一种新的配电网Zbus潮流算法.该算法从基于叠加原理的改进Zbus算法出发,用补偿法处理PV节点,对网络方程进行虚实部分解,得到简单的雅克比矩阵;通过引入内电势节点来处理平衡节点处的三相电压不平衡问题.算例分析表明该算法计算速度快,收敛性和稳定性较好,克服了Zbus高斯算法的弱点.     

中压配电网三相可信量测优化配置

针对当前中压配电网量测系统远不能满足网络状态实时准确感知要求的问题,提出一种中压配电网三相可信量测优化配置方法;以三相状态估计误差总方差作为状态估计精度指标,建立三相可信量测优化配置模型,通过Cholesky分解将目标函数采用决策变量显式进行表达,从而可调用成熟的优化软件实现快速求解;采用13节点和37节点配电系统标准算例进行改进和仿真测试。结果表明,本文中所提方法可兼顾求解质量和速度,能够快速求得高质量的可信量测配置方案。     

光伏发电系统对配电网三相电压不平衡度影响的计算方法

针对传统确定性潮流计算在对分布式光伏电站接入配电网后导致的三相电压不平衡现象进行评估时的不足,提出了一种基于多点线性化的半不变量概率潮流和重要抽样对配电网不平衡度进行评估的方法.首先,针对Beta分布描述的局限性,以自适应非参数核密度估计法对光伏出力和负荷波动的随机过程进行表征,从而提高建模精度;然后,利用分段线性化半不变量法进行随机潮流分析以降低不确定性引起的误差,构建出混合Copula函数计算公共连接点的不平衡度;最后,采取抽样方法得到不平衡度均值进行评估.通过对IEEE33节点系统进行仿真分析,验证了此方法的有效性和可行性.     

适应屋顶光伏接入的低压配电系统故障测距新方法

随着新型电力系统的不断建设,新能源大规模接入低压配网是中国能源转型的重要方向。在电网故障条件下,快速准确确定故障位置对提升新能源利用率和改善低压配网可靠性至关重要。目前,现有故障测距研究主要针对输电网和中高配电网,但对于低压四线制配电系统相关研究较少。在大规模建设屋顶光伏的背景下,低压四线制配电网是消纳新能源的重要场景。针对此,面向有源低压三相四线制配电系统提出一种新型故障定位方法,首先建立三相四线制系统接地故障下故障距离计算模型和屋顶光伏故障等效模型;然后,建立了屋顶光伏故障计算模型与故障线路靠近屋顶光伏端的电压关联模型。在此基础上,联合所建立的关联模型、屋顶光伏故障等值模型,以及三相四线制系统故障距离计算模型,通过迭代计算方法求解故障距离。最后,基于仿真算例对所提算法进行了验证,结果表明：所提算法具有良好性能,研究成果有效提升了屋顶光伏接入后的低压配网三相四线制系统故障定位水平。     

直流配网多滤波器交互影响机理分析

直流配网是配电系统的主要发展方向，受非线性设备、不平衡负载等因素影响，系统中极易产生二次谐波，严重威胁系统运行稳定性与用电设备安全性.在系统规模较大的直流配网中，多有源滤波器协同滤波是治理二次谐波的方法之一，但由于滤波器之间存在耦合干扰，滤波性能与效果差别较大.建立多滤波器诺顿等效并网模型，基于相对增益矩阵理论提出了多滤波器交互影响机理分析方法，构建了滤波器输出电流变化量与谐波源电流变化量矩阵关系，分析了直流配网线路参数和滤波器控制参数对滤波效果的影响.利用PSCAD/EMTDC软件建立含多直流滤波器的直流配电网模型，在不同场景下验证滤波器交互影响分析的合理性；并利用RT-LAB软件搭建半实物仿真模型，进一步验证了方法的有效性.     

静止同步补偿器不平衡控制的伴生谐波与对策

采用静止同步补偿器(STATCOM)对配电系统中公共连接点处不平衡电压和电流进行控制是改善电网电能质量的一种有效方法.本研究利用开关函数基频模型,分析了STATCOM在不平衡控制时因交直流侧的调制耦合而导致STATCOM输出电流波形畸变的机理,提出了一种改进的开关函数,切断了STATCOM直流侧与交流侧的耦合通路,消除了不平衡补偿对STATCOM输出补偿电流的影响.以三相负荷不平衡控制为例,搭建了三相不平衡控制系统的仿真模型,验证了理论分析的正确性.     

三相负荷不平衡对线损的影响

供电企业的一项重要经济技术指标就是线损率,同时线损率也是衡量企业整体管理水平的重要标志。通常,配电网的线损要占到整个电网总线损的40%以上。一旦配网出现三相不平衡时,其比例将大大增加,因此采取什么样的措施来降低配电网的线损显得非常重要。本文通过介绍三相负荷不对称的基本类型,具体分析某供电局在实践中如何降低其低压线损率,以期对降低配电网的线损有所帮助。     

适应多元源荷接入的配电网两阶段灵活性提升优化方法

配电网灵活性提升优化过程中易受不均匀电压、强磁场、电流效应等问题的干扰，灵活性提升效果不明显。为了解决上述问题，提出适应多元源荷接入的配电网两阶段灵活性提升优化方法。该方法首先采用瞬时功率平衡算法保证配电网达到三相平衡状态，其次通过无功出力与有功损耗的输出特点实现配电网的无功规划，有效地提高配电网运行质量，降低网损。最后采用多元源荷接入的两阶段提升优化法提升配电网的灵活性，第一阶段基于灵活性三指标与多源源荷供给特性构建灵活性提升优化模型，第二阶段考虑配电网灵活性指标的概率平衡性，并采用线性转换算法对模型求解，完成配电网灵活性提升优化。试验结果表明，所提方法的网损率小，净负荷波动曲线小，计算时间短，配电网分布式电源接入的灵活适应性强。可见通过灵活性优化调度，可以有效提升含分布式电源配电网的灵活性，提高配电网接纳分布式电源的能力。     

配电网络规划探析

对配电网的优化规划可以减少停电、降低网损、提高供电质量,是当前城市供电的一项重要任务。但是目前电力系统配电网络普遍存在混乱、脆弱、装备陈旧落后、自动化水平低等问题,不适应现代化建设和发展的要求。本文就配电网络作了一个总体分析,并对配网一次规划、二次规划的几个问题提出了自己的建议,强调了规划在配网中的重要性。     

环型配网优化规划的遗传算法

直接使用闭环结构约束,采用遗传算法对仅有2个变电站的环型配网进行优化规划.在配网优化规划的同时考虑到了结构上的环状约束和运行上的辐射状约束.首先介绍了环型配电网优化规划中采用的数学模型,然后介绍了遗传算法理论及其在环型配电网中的应用,并使用Visual C 编程语言,设计、开发环型配网优化规划软件.最后通过对一个17节点的试验系统的优化规划,验证了方法的实用性和有效性.