基于二阶锥规划的有源配电网多时段负荷恢复方法

考虑有源配电网中多种可调度资源及其故障状态下的运行模式,本文提出了一种基于二阶锥规划的有源配电网多时段负荷恢复方法.充分考虑光伏、风电等间歇性分布式电源的时序特征,建立了有源配电网多时段负荷恢复模型,将供电恢复与孤岛划分统一建模,为含有大量整数变量的非凸非线性规划问题,进一步提出线性化和二阶锥松弛转化方法,得到可快速求解的混合整数二阶锥规划模型;基于改进的IEEE33节点算例,验证了本文提出的负荷恢复方法在不同故障场景下的有效性.结果表明,本文方法通过网络重构、储能系统以及可控分布式电源的协同运行,能够在负荷所在区域完全失电时,通过孤岛运行模式,负荷恢复比例由50.1%提高至65.9%;在部分失电的情况下,通过供电恢复策略,将配电系统恢复供电比例由51.8%提高至86.5%,有效提升故障状态下系统的负荷恢复水平.     

含DGs的配网多阶段故障恢复

针对含分布式电源(DGs)的配网快速故障恢复问题,提出了一种多阶段故障恢复方法.该故障恢复方法有机融合了故障拓扑识别、孤岛划分、含DGs主网连通性恢复和网络重构、切负荷操作四个阶段.当配电网发生故障时,采用故障拓扑识别法分析故障区域,确定下一步故障恢复执行阶段并更新失电区的拓扑参数;孤岛配置阶段,提出了深度优先搜索算法的孤岛划分方法,以优先恢复关键负荷和最大化负荷恢复量为目标,并提高DGs利用率;采用启发式规则优选联络开关迅速恢复失电区与主网的连通性;网络重构阶段基于父子链表规则避免了不可行解的产生,潮流计算验证是否执行下一阶段;切负荷阶段切除非关键负荷以保证系统稳定运行.算例表明:该方法适用于含DGs的配电网发生大面积停电、多重故障、连锁故障等情况,能根据实际情况制定有效恢复策略,提高了复杂故障恢复的效率,具有很强的适用性.     

计及孤岛划分和移动储能接入的配电网多故障恢复策略

分布式电源出力具有随机性和波动性,本文采用储能配合分布式电源的方案,针对配电网多故障,提出分步孤岛划分策略,以分布式电源可供电范围进行初级孤岛划分,对初级孤岛修正确定次级孤岛,经过校验次级孤岛划分的可行性,确定最终的孤岛划分方案。在故障恢复中,考虑负荷损失时变性、移动储能的灵活调运,以移动储能车调度时间最短和故障造成的经济损失最小为目标函数建立故障恢复模型,通过离散多目标细菌群体趋药性算法求解,采用PG&E69节点系统进行仿真验证了本文所提模型的合理性和有效性。     

基于可孤岛概率的微电网可靠性评估

为刻画外部电网故障时微电网孤岛运行的能力,提出微电网可孤岛状态及其发生概率定义,即：不计外部电网对微电网的功率支持及内部分布式电源故障影响,微电网能满足自身负荷需求的状态(可孤岛运行状态)及其发生概率。分析可孤岛运行状态和不可孤岛运行状态下不同故障类型(外部电网、内部配电网元件、分布式电源)对微电网负荷点的影响,推导出2种运行状态下负荷点可靠性参数的解析表达式,结合2种运行状态的发生概率,得到微电网可靠性评估模型。采用RBTS-BUS6算例验证了模型的有效性和实用性,结果表明增大储能电池最大放电功率能有效提高微电网负荷点可靠性。     

基于广度优先搜索-改进蚁群算法的配电网故障恢复

自然灾害导致配电网故障恢复具有很高的复杂性,传统配电网故障恢复算法难以兼顾重要用户快速恢复和全局恢复最优。本文在考虑分布式电源和重要用户的前提下,将配电网故障恢复分为优先恢复重要用户的骨干通道恢复阶段和剩余负荷恢复阶段,针对每一阶段的恢复目标,利用广度优先搜索算法快速恢复骨干通道、改进的蚁群算法恢复剩余负荷。考虑加入分布式电源和故障恢复后可能导致节点电压越限的情况,采用适当调节变压器分接头的方法调节节点电压。最后将所提出的方法用C~#语言编程实现,并通过两个算例进行了验证。     

含分布式电源配电网故障检测与定位研究综述

分布式电源（Distributed Generation,DG）并入配电网已成为新型电力系统重要特征,配电网结构由辐射状转变为多源多端网络架构,由此引起的短路故障特性将发生根本变化,对配电网故障快速保护尤其故障快速检测与定位提出更高的技术要求。本文在综述研究现状基础上,从时空角度分别分析含分布式电源配电网故障新特性,阐述传统配电网保护技术局限性,给出含分布式电源配电网保护检测与定位研究展望,指出故障快速检测与定位配合具有快速操动机构的断路器,能够实现故障区域的快速有效隔离,以保障含分布式电源配电网的安全运行。     

基于孤岛运行状态概率方法的配电网可靠性评估

提出基于孤岛运行状态概率分布的计及分布式电源(DGs)配电网可靠性评估方法.通过研究分布式电源和主网系统构成的联合配电系统的运行方式,依据分布式电源的运行特点,以风机的理想运行平均风速所对应的出力为半径确定孤岛区域,形成合理的孤岛供电区域.基于孤岛4种运行状态,提出基于孤岛运行状态概率的具体算法,形成联合供配电网可靠性评估方法.以IEEE BUS6-F4馈线为例,实现接入DGs的配电系统可靠性计算.在DGs的渗透率比较低的情况下,检验了DGs对提高配电网可靠性的影响,计算结果更加合理可靠.所提方法模型简单,适应于多个分布式电源的配电网可靠性分析.     

基于负荷分类评估的配电网可靠性分析方法

快速准确的可靠性评估技术对提高配电网运行水平至关重要.本文在传统配电网可靠性评估基础上,针对具有快速转供功能的含分布式电源配电网,提出了一种基于负荷分类的可靠性评估方法.该方法基于概率和抽样方法确定系统运行状态及故障或失效发生地点,将配电网分为不同类型的负荷进行分析,并考虑了含分布式电源情况下的网络重构和负荷转供等功能.该方法有效地简化了传统可靠性评估过程的复杂性,提高了分析效率,能应用于配电网的实时可靠性评估.采用改进的IEEE-RBTS Bus6系统验证了所提模型及方法的可行性.     

面向智能电网中的主动配电网关键技术发展综述

主动配电网是在分布式电源发展的环境下使配电网更安全、可靠、经济运行的一个重要方案,是智能电网中的重要一环,国内外学者都提出了很多关键技术.从主动配电网规划接入、主动配电网的控制、故障恢复和负荷管控四方面展开阐述了主动配电网关键技术的研究现状,然后比较了其优缺点,最后介绍了应用展望.     

基于时序特性的主动配电网静态安全评价研究

主动配电网是未来智能配电网的一种发展模式,是进行资源高效利用和优化的有效手段。而静态安全分析是调度过程中提高系统安全运行的重要工作,基于此提出了,考虑分布式电源、可移负荷,基于时序性的主动配电网静态安全评价模型,并进行了应用分析,研究结果表明;网络中可利用资源多,安全性增加,考虑分布式电源、储能等,系统的综合安全性指标提高69.25%;各类主动控制管理,能够大大降低故障后停电负荷,提高网络安全性能;单时段法得出的安全指标值更高,系统更安全,分析结果偏于乐观,不能准确反应出其真实值,而全时段法能够准确反映其真实值;验证了该方法的科学性和有效性。     

电力系统故障的计算机新算法

本文提出了计算电力系统对称和不对称故障的一种新算法,其特点是数学模型非常简单,既可计算正常潮流又可计算故障潮流,把正常潮流和故障潮流统一在一个数学模型中.     

数学形态滤波的电器瞬动保护算法

配电网出现单相接地故障时,故障相会出现大短路电流.智能电器要求在出现大短路电流情况下尽快启动瞬动保护,清除故障.但目前瞬动保护算法难以保证在各种短路情况下都能快速清除故障,保护重要负荷.本文对智能电器的瞬动保护算法进行了研究,提出了基于数学形态学(MM)滤波的瞬动保护算法,该算法先用级联数学形态滤波器对短路电流信号进行滤波,有效滤除了故障信号中的非周期分量和高频分量,滤波后用快速求导算法计算短路电流的有效值.算法简洁快速,兼顾瞬动保护的快速性和可靠性、不但有效地保护了线路和负荷,而且能缩短短路引起的电压暂降的持续时间,减少了短路造成的经济损失.     

基于MST-改进PSO的电-气-热综合能源系统负荷恢复策略

以往故障恢复的研究大多集中在配电网方面且恢复目标仅为单一的负荷恢复量,未考虑资源成本以及能源消耗的 环境保护成本等。对此,本文提出了一种多侧协调优化的多目标负荷恢复策略,该方法不仅实现了网络的重构、较高等级负荷的优先恢复,还实现了系统运行成本最优。在系统发生故障后,分两阶段进行恢复：首先,使用最小生成树对系统结构进行改造,实现系统网络的重构,形成可恢复负荷的最终区域;然后,综合考虑源侧资源购买成本、用户侧切负荷补偿成本以及碳排放环保成本等,构建优化目标函数,使用改进粒子群算法对其进行求解,得到最终恢复方案。通过33节点配电网、14节点气网和6节点热网测试系统仿真,验证了该负荷恢复策略的有效性。     

计及柔性安全裕度的多电飞机负载转供策略

采用多电飞机电气系统的节点电压柔性表示可变的运行点安全裕度,提出考虑飞机运行工况和变频启动发电机故障位置的离线最优负载转供策略。首先,基于同一工况下负载相关关系构建多维联合分布函数,结合蒙特卡洛法生成表征负载不确定波动的大量场景,并利用Ward系统聚类进行场景削减。然后,以增大系统电压柔性和降低网络损耗为目标,建立了负载转供柔性优化模型。同时,为提高计算收敛性和速度,对NSGA-Ⅱ算法进行改进,最终结合TOPSIS分析得到Pareto最优折中解。应用实际Boeing 787电气系统进行分析,结果表明,改进NSGA-Ⅱ算法具有更快的收敛速度和更佳的优化结果,且本模型得出的转供策略对比传统方式在提升运行安全性与经济性方面有一定效果。     

一种新的配电网故障恢复算法及其改进

当配电网中某运行设备发生故障并切除后,会引起一些负荷失去供电,此时需要快速有效地寻找恢复供电路径。文中介绍的算法根据配电网的辐射状结构特征,把电源点和失去供电的负荷点看作“兴趣点”,把寻找供电路径转化为求解给定图的“兴趣树”,从而简化了问题。计算结果表明,经多方面的改进后,算法更加快速有效,在配电系统自动化高层软件开发中,有在线应用前景,本算法适用于负荷集中的１０ｋＶ以上配电网。     

基于多通道时频域信号的卷积神经网络智能故障诊断技术

在滚动轴承故障诊断中,算法难以学习所有负载下的健康状态特征,为有效诊断滚动轴承在变负载下的健康状态,算法需要较强的负载域适应能力.针对上述问题,提出了基于多通道时频域信号的卷积神经网络算法.不同的小波提取不同的特征,算法采用多种小波可以提供多样的健康状态特征.并且全局最大池化替换每一空洞卷积之后的最大池化,从全局范围内提取最大激活.因此,算法只需在源域下训练,即可在目标域下得到良好的诊断效果.为验证该算法的有效性,利用公共数据集进行实验.实验结果表明,该算法在不同负载下的分类精度较其他算法有明显提高,从而可以有效识别滚动轴承的健康状态.     

土中浅埋地下拱结构化爆动载的确定方法

为了研究化爆作用下地下拱结构表面荷载分布的规律,简述了目前化爆条件下结构上荷载均布化的3种方法,提出了适用于地下拱结构抗爆设计的荷载分布假设,即拱结构横截面上荷载呈三角形分布,且纵向荷载均布。通过有限元数值模拟,比较分析了4种工况动载峰值荷载作用下拱结构在弹性阶段、塑性阶段的受力状况和结构响应,并与动荷载作用下的结构响应进行对比分析。结果表明,相较于化爆条件下拱结构所受圆锥状荷载,把化爆条件下拱结构所受荷载假设为横截面上三角形分布、沿纵向均匀分布时,拱结构响应相似;按荷载总集度相等原则提出的荷载简化方法仍偏于保守,可以作为一种用于工程设计的简化计算方法。     

配电网接地故障定位的传递函数法

为解决配电网的单相接地故障定位问题 ,提出一种新的单端测距算法。该方法基于频谱分析的原理和线路的分布参数模型 ,建立配电网络的传递函数 ,从单端施加激励信号 ,由传递函数的频谱特性构造判据进行故障定位。理论推导和计算机仿真计算表明 ,根据各分支端口传递函数频谱的频率、相位和波形特征可以有效实现配电网的接地故障定位并测距。由于该方法不受负载参数变化的影响 ,测量方便 ,克服了以往单端测距算法的缺陷 ,因此有很好的应用前景     

基于分层思想的配电网负荷转供算法

配电网供电恢复的主要目的是在保证支路不过载、电压不越限、电网呈辐射状这三个约束条件下以较少的开关操作尽可能多地恢复失电负荷,并尽量使网损最小。在分层供电树基础上,结合恢复切割思想,提出一种实时算法;该算法将整个计算过程分为离线和在线计算两个部分。首先在离线计算部分中做好相应的准备工作,即对系统进行拓扑分层,并计算一阶负荷矩,然后再根据故障信息进行在线计算。通过分层树的切割方法计算得出非故障失电区的负荷转带方案。最后根据各个方案的负荷转移量、开关操作次数和网损等指标进行方案的优选比较。通过研究和算例分析可以看出将整个算法过程分为离线和在线计算两个部分可以提高算法的在线计算效率,能有效地满足负荷转供的实时性。