计及分布式电源的配电网潮流和断线故障分析算法

介绍了分布式电源(DG)与配电网互联的两种常用接口方式,对异步发电机和太阳能电池两种典型DG的运行方式和控制特性进行了研究.建立了各自在潮流计算中所需的数学模型,提出了计及两种DG的交直流混合迭代潮流计算方法,并在此基础上通过考虑配电网特性对灵敏度分析法进行简化,使得该方法能够快速求解断线故障模式下的系统状态,也适合于计及不同DG形式的多电源配电网系统.通过对Kumamoto 15节点配电网系统进行测试,验证了所提出的潮流计算方法以及故障算法的有效性和合理性,为进一步研究DG对电网的影响奠定了基础.     

含DG配电网潮流算法及在网损分析中的应用研究

分布式电源(DG)在并入配电网以后,由于各种分布式电源数学模型的不同,潮流计算中不能将其简单地处理为传统方法能够计算的PQ节点.本文分析了几种常见的DG模型,针对前推回代法不能处理PV等类型节点的问题,探究了潮流计算中各种节点的转化方法,考虑到PV、PI、PQ(V)型的节点无功功率不是恒定值,利用无功补偿对前推回代潮流算法进行改进.将改进型的前推回代算法在IEEE 33节点系统中进行大量测试,在DG并网以后,系统各节点电压值增大、网损减小,计算结果表明本文研究的DG模型和改进型的前推回代法是可行的,算法具有良好的收敛性能,计算方便快捷.     

基于灵敏度阻抗矩阵修正法的分层前推回代潮流算法

分布式电源(DG)接入配电网对潮流产生重要影响.本文分析了潮流计算中各种分布式电源模型及处理方法,引入灵敏度阻抗矩阵修正法更新PV节点的注入无功功率,结合辐射型配电网的特点,提出一种基于灵敏度阻抗矩阵修正法的分层前推回代潮流算法.该算法解决了前推回代潮流算法处理PV节点失效的问题,同时适用于含各类分布式电源的潮流计算.最后对含各种类型分布式电源的IEEE 33节点配电网进行潮流计算仿真,仿真结果验证了提出算法的有效性和快速性,并通过不同算例验证了算法的稳定性.     

含分布式电源配电网单相接地故障测距研究

为解决含分布式电源(DG)配电网单相接地故障测距问题,对含DG配电网单相接地故障时故障区段上、下游母线电流、电压进行了分析,在对称分量法的基础上,提出了一种含DG的配电网单相接地故障测距算法.该方法首先建立配电网单相接地故障模型,获取故障前后变电站和DG出线电流、电压,对故障点发生在DG下游和上游分别进行分析,然后得到配电网单相接地故障的复合序网,最后利用故障区段电流、电压的各序分量计算得到故障距离.采用配电网IEEE 34节点模型进行仿真验证,仿真结果表明,该方法具有较高的测距精度.     

改进蚁群算法在含DG配电系统可靠性评估应用

分布式电源(Distributed Generation,DG)接入配电网,使得网络的拓扑结构复杂性增加.使用最小路法能较好的分析此状态下的配电网,并且其计及了分支线保护等三方面的影响,能够处理有无备用电源和有无备用变压器的情况.在传统蚁群算法的基础之上通过使用轮盘赌与自适应信息素挥发系数对其进行改进,改进后的的蚁群算法收敛性大大提高,并通过Matlab验证了IEEE RBTS Bus6系统F4的主馈线可靠性,结果表明该方法能很好的反映DG对配电网的供电可靠性影响,并且能快速分析配电网的拓扑结构,具有很强的实用性.     

应用邻接多重表存储结构的配电网可靠性评估算法

结合复杂配电网的特点,提出基于邻接多重表的复杂配电网可靠性评估分块算法。首先给出适合于配电网数据存储的邻接多重表构造方法及存储结构,解决了网络搜索的空间、时间复杂度问题。基于此提出配电网前推回代潮流计算方法及配电网可靠性评估的分块形成算法。该算法可使配电网潮流计算与可靠性评估分块算法采用同种存储结构,简化了配电网可靠性计算程序的编制,并可节省计算时间。应用该算法对RBTS-BUS6及实际工程系统进行了可靠性评估,算例表明该算法可有效减少计算时间,具有较高的工程实用价值。     

一种配电网潮流简化算法及其实现

为了解决采用传统的方法进行配电网潮流计算所面临的实际困难，介绍了一种配电网潮流简化算法，结合配电网的辐射型树状结构，采用了二叉树理论和递归的方法，实现了此算法，并通过实际算例表明了提出的算法的精确性，大大简化了配电网潮流计算的计算量，节省了计算的时间和空间。此算法在计算网络改变运行方式的潮流计算时，其计算时间会更小。     

配电系统可靠性及静态安全性评估中的潮流计算

为了提高配电网可靠性评估结果的精确度 ,需要在网络连通性分析基础上进行潮流计算。论文阐述了一种应用于辐射状配电网可靠性评估的潮流计算方法 ,其雅可比矩阵具有 UDUT 的形式 ,其中 U是仅由系统拓扑结构确定的定上三角矩阵 ,D是一个块对角矩阵。针对配电网的特点 ,应用直流潮流模型 ,将配电网馈电线用等值电抗表示 ,用前代回代进行求解的方法 ,能够获得较快的计算速度。通过实际系统的算例 ,证明了这种算法的优点。     

风储互补微网对配电网可靠性的影响

随着分布式发电技术的不断推广和发展,大量DG(分布式发电)以微网形式接入配电网.文中以风储互补微网为对象,根据互补微网在配电网中的运行方式,采用蒙特卡洛仿真算法,从负荷点和系统两个层面上给出了配电网中常用的几项可靠性指标;在分析了随机电源特点的基础上,建立风储互补微网可靠性评估模型;根据传统配电网可靠性计算结果对风力DG进行选址,在确定储能配置后形成了计划型孤岛范围;提出由于风储微网内负荷和风力DG出力的时变性,在孤岛内有可能发生储能放电过量,从而导致微网解列的二次故障问题.对风储互补微网接入后的配电网的蒙特卡洛可靠性仿真结果表明,风储互补微网能有效提高配电系统的可靠性.     

配电网的回路阻抗法潮流计算与仿真可视化

提出了一种用于配电网快速潮流计算和仿真信息可视化的新方法:结合十字链表与关联矩阵,给出了阻抗矩阵自动生成算法,并可以任意顺序求解各支路电流和各内节点电压;提出了基于right-looking LU分解法的并行高斯消去算法,利用GPU(图形处理器)加速求解复系数回路阻抗方程组;采用GIS(地理信息系统)和虚拟现实技术,对潮流计算结果进行仿真可视化.仿真算例表明,该方法对节点编号无特殊要求,适用于有环、无环的配电网潮流计算,具有计算速度快、精度高、仿真结果显示直观形象的优点.     

基于改进粒子群算法的配电网综合运行优化

在无功优化、分布式电源(DG)有功优化和网络重构协同的条件下,以有功网损最小为目标函数、多种电气限制和网络拓扑结构为约束条件建立了配电网综合运行优化模型;针对基本粒子群算法容易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,提出一种改进的粒子群(IPSO)算法,并将其用于求解配电网综合运行优化模型.结果表明,所建配电网综合运行优化模型能够同时优化补偿电容器投切容量、有载调压变压器变比、DG出力和网络开关状态,从而获得配电网的最佳运行状态.同时,通过IEEE 33节点配电网算例的仿真结果验证了配电网综合运行优化模型的有效性和IPSO算法的高效性.     

配电网潮流的混合模型降规模计算

为了减少大规模配电网潮流分析的计算量,在分析了等效电压降落模型法(VDM)和等效线损模型法(LLM)的基础上,提出了二者相混合的配电网潮流算法.该方法的计算精度比较高,可大大减少参与迭代计算的节点数,而且各负荷点的电压以及配电网的线损不需迭代就可以直接计算得到,从而精确得到整个配电网的线损.经过对IEEE中30节点的实际配电网的计算,验证了该方法的有效性.     

基于免疫二进制萤火虫算法的主动配电网低碳目标网架规划

主动配电网(ADS)网架规划是一个非常复杂的大规模组合优化问题.萤火虫算法(FA)是一种新型的智能优化算法,全局搜索能力强、算法结构简单,而且收敛速度快.在此基础上借鉴生物免疫机制,群体更新时考虑抗体浓度,进一步提高种群的多样性和算法全局寻优能力,提出了一种免疫二进制萤火虫算法(IBFA)进行主动配电网网架规划.以线路投资、运行维护、网损和碳排放环境成本最小为目标,考虑分布式电源(DG)与柔性负荷(FL),建立了主动配电网网架规划模型.通过与二进制粒子群优化(BPSO)算法对比求解IEEE-14节点算例,验证了免疫萤火虫算法在全局寻优能力和收敛性方面的优越性,同时证明分布式电源和柔性负荷是抑制碳排放、提高系统整体效益的有效方式.     

多用户检测与独立分量分析:进展与展望

系统地评述了多用户检测及独立分量分析(ICA)的新近进展,分析了各算法的特点,并且在此基础上提出了两类基于ICA算法和前馈神经网络结构的多用户检测方法.理论分析和仿真实验表明,在不同的通信信道中,ICA方法在性能上有所差异,但都具有稳健性好、计算量小、结构简单、易于电路实现的特点.     

基于图论和改进模糊遗传算法的配电网转供方法

针对复杂配电网的故障恢复问题,提出一种基于图论和改进模糊遗传算法的配电网负荷转供判断方法.首先基于图形库JGraphT进行配电网数据建模,将馈线拓扑结构和元件参数整合在一起,显式地利用配电网拓扑结构,避免了繁琐的节点编码规则和冗杂的邻接表、矩阵存储模式;基于JGraphT集成的图论算法实现快速的故障区域类型区分、网络拓扑约束判断,开发出基于图论递归运算的前推回代潮流算法;然后结合配电网特点提出改进的模糊遗传算法,动态调整遗传算法的初始解和遗传算子以提高算法寻优性能,通过对模糊输入量和模糊规则进行完善,提高遗传算法的收敛速度,避免不成熟收敛的发生;算例结果表明,文中算法在潮流计算效率和寻优效率方面均具有更好的效果.     

改进粒子群算法在含DG配电系统可靠性评估中的应用

随着国家清洁能源政策的推行,传统的并网供电设备被更多的分布式电源(distributed generation,DG)所替代,对于那些未进行改造的配电网,DG的接入将使得原有配电网整体拓扑复杂化.采用配电网可靠性评估中最小路法评估配电网,并且针对传统,求取最小路的粒子群算法收敛速度慢的问题,通过使用非线性动态学习因子进行优化,从而使得改进后的粒子群算法收敛性得到提高,最终以IEEE RBTS Bus6系统F4的主馈线为可靠性算例,在Matlab平台进行评估计算,实验结果表明改进后的粒子群算法能较快的求取配电网的最小路,从而对可靠性进行评估.     

基于改进前推回代法的配电网潮流计算实用算法

分析了前推回代法算法在配电网潮流计算中的应用,对其处理环网和PV节点的能力进行了研究,提出了一种可以计算含PV节点和弱环同实际配电网潮流计算的方法。     

基于改进小生境粒子群算法的主动配电网优化重构

分布式电源(DG)的接入为主动配电网(ADN)的稳定运行带来了挑战,而重构是提高系统稳定性的重要手段.提出了一种改进小生境多目标粒子群算法(INMPSO),建立了考虑网损、电压质量指数(VQI)、开关操作次数的多目标优化函数,对主动配电网的静态重构模型进行求解.全局最优粒子位置通过小生境共享机制来更新,使种群具有多样性和全局平均分布.根据模糊满意度评价决策方法从得到的Pareto解集中选择出最优折衷解,为决策者提供了科学的决策依据.最后以IEEE33节点标准配电系统为例,并与基本多目标粒子群算法(MPSO)的优化结果进行对比,验证所提模型和方法的有效性.     

基于行波特征分类的有源配电网故障定位

随着分布式电源(distributed generator, DG)的接入,配电网的潮流方向和结构发生改变,许多传统配电网的故障定位方法已不再适用。单相接地故障是配电网常见故障且可能带来二次故障乃至断电等危害,从线模行波小波特征值与含DG的配电线路故障区段之间的关系入手,通过线性判别分析(linear discriminant analysis, LDA)降维挑选出最优故障特征,再利用机器学习中与该模型契合最好的基于核分布的贝叶斯构造分类模型,实现单相接地故障定位新方法。构建含DG的IEEE 33节点模型对有源配电网不同区段的故障进行实验,得出最优三维特征样本的定位准确率为97.9%,结果表明该方法能实现故障的准确定位。     

多区域互联系统潮流解耦算法

针对大规模多区域互联电网潮流计算提出了一种基于对角加边结构(BBDF)矩阵的解耦算法.采用节点撕裂法进行区域分解,再利用在联络线中插入虚拟节点的办法,使整个潮流计算的修正矩阵具有对角加边特点.利用对角加边矩阵易于分解的特点,对大规模线性方程进行分解求解,个别修正量采用异步迭代,从而实现快速求取潮流解.采用IEEE118节点系统,验证了算法的可行性和有效性,表明该算法非常适合大电网潮流计算.