基于电气距离分区的配电网动态无功优化

为解决含分布式电源的配电网动态无功优化问题,考虑不同时刻日负荷以及分布式光伏、风电的出力水平不断变化,以节点电压是否越限为判断依据设计了2种优化方案。在多目标无功优化模型的基础上,若节点电压越限,通过节点之间的电气距离、联通情况以及区域直径对配电网进行快速分区处理,根据分区结果,调节电压越限区域内分布式电源的无功出力,利用改进差分进化算法进行局部无功优化,输出Pareto最优解;若节点电压不越限,对配电网整体进行无功优化求解,调节分布式电源的无功出力,获得Pareto最优解。通过算例分析验证了本文所提算法和优化方案的可行性。     

特高压与超高压电网间地磁感应电流的相互影响研究

电网地磁感应电流影响因素多、情况复杂,考虑各电压等级电网的参数特点,以往的GIC地磁感应电流计算集中在电网最高电压等级线路。交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 k V电压等级,综合考虑线路参数、变压器类型等GIC影响因素,准确计算包括500 k V超高压及1 000 k V特高压的多电压等级电网的GIC是重要研究课题。根据我国500 k V和1 000 k V实际电网的参数,并考虑线路走向等因素的影响,假设了一个特高压多电压等级电网,并建立了其GIC全节点模型。计算了两种感应地电场情况下500 k V电网、1 000 k V电网、500 k V和1 000 k V双电压等级电网的GIC,比较了三种情况电网的GIC计算结果。研究了不同电压等级电网GIC的相互作用及电网结构的影响。结果表明,1 000 k V电网GIC与500 k V电网GIC相互影响明显,在特高压电网GIC计算中,既不能在计算最高电压等级电网GIC时忽略次级高压电网的影响,也不能忽略对次级高压电网GIC的治理。     

暂态电压稳定薄弱区的厂站稳态无功协调方法

考虑协调发电机和变电站电容器稳态无功出力占比对系统暂态电压稳定性的影响,以及无功优化和电压稳定的区域调控特点,研究了基于厂站稳态无功协调提高系统暂态电压稳定裕度的预防控制方案决策方法。该方法在利用AP聚类算法和综合暂态电压稳定裕度确定稳定裕度薄弱区域的基础上,基于发电机无功调节对薄弱母线电压作用的加权平均灵敏度进行灵敏调节发电机选择。接着以薄弱区并联无功补偿和灵敏发电机无功出力作为控制变量,建立兼顾暂态电压稳定裕度和母线电压额定值偏移的厂站无功协调多目标优化模型,并结合暂态稳定计算,利用MOEA/D算法和TOPSIS方法求解系统对严重预想故障的多目标稳态无功协调方案。江西电网实际算例的仿真研究验证了该决策方法的有效性。     

变压器中性点电容型隔直装置的优化配置

对一个区域内的变压器配置中性点电容隔直装置,可以作为一个优化问题来研究.文中设计了包含隔直装置的电网计算模型,并考虑电容器的特点,以装置台数少和中性点电流的总和小为优化目标建立了组合配置的数学模型,结合粒子群优化算法,在不影响隔直效果的同时尽可能减少装置投入成本,实现以最少的隔直装置台数达到最好的隔直效果.最后讨论了优化计算模型的求解方法,提出了一种改进的粒子群优化算法,并通过算例验证了该算法的有效性.     

不同电压等级电网GIC水平的比较研究

太阳磁场变化产生的地磁感应电流(GIC)直接损伤电力设备,威胁电网的运行安全.阐述了电网GIC的成因、影响以及损伤电网设备的本质,给出了不同电压等级电网GIC水平的监测数据和计算数据,比较研究了电网GIC水平和影响因素,分析了我国未来电网的灾害风险和灾害防治问题.     

35kV城网中性点经消弧线圈并联电阻接地方式下弧光接地过电压研究

选取过补偿脱谐度相对较小的消弧线圈以补偿电容电流,减小弧道残流、降低电弧重燃次数、提高故障自恢复概率;选取阻值相对较低的并联电阻以快速泄放对地电容的零序电荷,提高健全相、故障相及中性点的过电压衰减速度,减小熄弧后中性点恢复电压的上升速度和幅值,以有效抑制弧光接地引起的暂态过电压。ATP仿真结果表明,中性点经消弧线圈并联电阻接地方式是适用于电缆与架空导线混合的35kV城市配电系统较为理想的接地方式。     

含分布式电源的配电网电压暂降研究

基于蒙特卡罗模拟方法运用EMTDC/PSCAD建立模型,包括分布式电源以不同接入位置、出力大小和控制方式并网的模型以及故障特征的随机模型.采用系统均方根值变化频次作为评价各节点电压暂降的指数.此方法结合一个中压配电网算例分析分布式电源在以上3个方面对电压暂降的影响.结果表明分布式电源的接入能够降低配电网电压暂降发生频次,改变接入位置、出力和控制方式均影响电压暂降的发生频次,这为分布式电源配置优化和缓解电压暂降提供依据.     

磁暴扰动对长距离输电高压系统电压影响分析

提出了分析长距离输电系统电压对磁暴感应地电场大小、方向敏感性的方法。首先建立了变电站接地磁感应电流计算模型,指出了输电线路走向、接地点间的距离和接地点间的相对位置之间的关系。然后通过计算地磁感应电流所产生的变压器集群无功损耗,分析变压器无功需求对系统电压影响。最后建立了系统电压越限指标与磁暴感应地电场大小与方向的灵敏度模型。以西北750 kV系统为例,仿真分析了地电场幅值从1 V/km～10 V/km、方向从正东(0°)到正西(180°)时750kV系统电压分布状况和电压越限指标,结果表明采用本文方法可以反映长距离输电系统节点电压对地电场大小及方向的敏感性。     

求解多目标暂态电压紧急控制的强化学习方法

暂态电压崩溃事故严重威胁电网安全,迫切需要采取相应紧急控制.以发电机端电压参考值调节量和容抗器无功投切量为控制变量,利用轨迹灵敏度搭建多目标暂态电压安全紧急控制模型,分两阶段最小化关键负荷节点电压偏差、控制代价和发电机无功出力比例的方差.采用简化强化学习方法求解该模型,重设解空间状态函数并调整动作幅度,引进状态敏感度解决探索和应用的矛盾.将可行域划分为若干小区域,单独评判它们存在最优解的可能,缩小搜索范围.通过优化搜索策略进一步提高帕累托前沿质量,并依据实际运行状况拟定目标函数权重并确定折中解.在某省级电网进行时域仿真,结果表明,所提出方法能将暂态电压纠正到安全状态,且在求解效率和帕累托前沿质量方面比法线边界交叉法优越.     

基于聚类分区的风电场无功电压优化控制策略

随着风电渗透率的不断增大,并网风电场的机端电压稳定面临巨大挑战。研究了风电场内部各节点的无功电压特性,提出一种基于机组有功出力聚类分区的无功电压优化控制策略：通过自动电压控制系统获取风电场当前的电压指标与实际运行数据,计算出风电场的无功需求;以历史有功出力数据对场内机组进行模糊C聚类分区;利用改进的粒子群算法寻找最优无功分配方案,对每一区域进行无功电压控制。在MATLAB上进行仿真,与传统根据各机组无功容量进行分配的方案进行对比,仿真结果表明,所提控制策略能够有效改善风电场并网点电压控制性能,减小风电场内机组机端电压的波动。     

区域电网电压无功优化系统对电网的影响

电网无功合理控制是实现电网经济运行的重要手段之一,区域电网电压无功优化通过调度自动化SCA-DA系统采集伞网各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算,在确保电网与设备安全运行的前提下,以各节点电压合格、省网关口功率因数合格、达到最经济运行状况为约束条件,从全网角度进行电压无功优化控制,实现无功补偿设备投入合理、无功分层就地平衡、电压合格,实现主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理、电压合格率最高、输电网损率最小的综合优化目标.系统最终形成有载调压变压器分接开关调节、无功补偿设备投切控制指令,从而实现对电网内各变电所的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、集中管理和集中控制,实现对电网电压无功优化运行的闭环控制.     

大型同步发电机单相接地故障的暂态多回路分析--实验验证

为准确仿真大型同步发电机定子单相接地故障,提出了暂态多回路模型,该模型将定子绕组划分成多个单元,将定子绕组对地分布电容等效为准分布参数的电容.为验证仿真的正确性和有效性,对一台12 kW同步发电机实验样机进行了单机空载、中性点电阻接地情况下的定子单相接地实验,并给出了实验结果.对比发电机机端三相电压、中性点电压的仿真结果与实验结果,各电压的绝对偏差不超过电压幅值的7.0%, 验证了采用准分布电容参数的定子单相接地的多回路暂态模型的准确性和有效性.     

含分布式电源的配电网网损组合优化

网络重构与无功补偿是配电网减小网络损耗、提高电压质量的主要手段,但二者皆受负荷时序性的影响,且随着波动性分布式电源的接入,其影响更大。针对含有出力波动分布式电源的配电网,考虑分布式电源出力以及用电负荷的随机性,基于分布式电源出力以及负荷的短期预测数据,以网络损耗最小为目标函数,给出未来24 h的最优网络重构与无功补偿方案,且以两日不同优化方案的目标函数差值作为方案是否执行的判定指标。提出了一种网络重构与无功补偿相统一的编码方法,利用和声算法进行求解。通过IEEE 33节点为算例的仿真,结果表明该优化方法能够明显降低网损并改善电压质量,证明了本模型和算法的有效性。     

考虑风电接入的配电网无功优化

文章针对风电接入配电网时考虑电压稳定性的无功优化进行研究。利用多场景技术对风电机的出力进行建模,在计及负荷波动的情况下,对配电网采用蒙特卡洛方法进行随机潮流计算,求得节点电压、风电机无功出力等变量的期望与标准差;然后利用连续潮流与全概率公式计算多场景下风机接入的电压稳定裕度期望。在此基础上利用遗传算法对配电网进行无功补偿优化投切,IEEE33系统的计算结果表明该方法可以改善配电网无功分布,提高电压水平,降低配电网运行的风险。最后分析了节点参与因子对风电机选址的影响,数值分析的结果表明将风电机安装在负荷节点参与因子较大的地方可以进一步降低配电网运行的风险,使得系统各个节点电压分布更加均匀,同时能够给系统运行留出更多裕量。     

基于超级电容储能电压暂降综合治理装置的设计

随着现代制造业的发展,敏感设备越来越多,设备的电压暂降问题日益增多,急需解决。利用超级电容储能特性所做的电压暂降综合治理装置设计,包含主电路的拓扑图、参数计算和选择方法、装置结构以及热设计。这一装置可以有效解决电压暂降的问题,提高设备运行的稳定性。     

并联电容无功补偿装置的几个重要问题讨论

对并联电容无功补偿装置设计、安装和运行中的几个重要问题进行分析讨论。主要包括:无功补偿容量的选择,串联电抗器抑制谐波及实际运行电压对电容器使用寿命的影响。     

基于一阶灵敏度的有源配电网无功补偿改进方案

有源配电网的无功补偿对于提高系统的电压质量有着至关重要的作用.提出了基于一阶灵敏度的无功补偿改进方案.根据网损/无功灵敏度法确定出初始无功补偿节点集,综合考虑网损/无功灵敏度法、补偿容量、节点分布情况以及电压幅值确定出无功补偿节点.通过分布式电源与储能装置的协调运行实现有源配电网的无功补偿,达到提高电压幅值、稳定电压水平的效果.最后在改进的IEEE33节点系统上进行计算分析,验证了本文方法的正确性与有效性.     

大规模风电基地无功补偿方案分析

随着我国风电的大规模开发,风力发电占总装机容量的比例越来越大,电压问题对电网稳定运行带来不稳定因素。分析风电场、大规模风电基地有功出力变化的时间尺度特性;研究风电机组、风电场、大规模基地在不同有功出力的情况下的无功电压时间尺度特性以及各类无功补偿(静态与动态)装置无功补偿时间尺度特性。结合风电基地接入电网最佳运行功率因素提出风电场、大规模风电基地无功补偿设备设计方案。     

计及分布式光伏有功削减的配电网全局电压综合优化策略

提出一种考虑有功削减的分布式光伏主动参与配电网长时间尺度电压优化控制策略。在光伏最大化输出有功的前提下利用光伏逆变器剩余容量完成各时段无功优化,若优化后仍有电压越限,则在静态无功优化结果的基础上优化削减光伏有功输出,释放更多无功容量用于电压优化调节,得到全网最佳电压分布。考虑到光伏和负荷出力的不确定性,利用复仿射方法建立各时段功率输出模型。采用Ybus潮流计算与线性递减权重粒子群相结合的算法对优化模型进行求解。选取IEEE33节点系统进行算例分析,算例结果验证了所提优化策略的有效性。     

考虑重构和分布式电源无功特性的主动配电网多目标日前调度

主动配电网的优化调度方案是配电网经济运行的核心,本文提出一种考虑配电网拓扑重构和分布式电源无功特性的主动配电网日前调度方案,建立配电网经济运行成本最小和系统网络损耗最小的多目标优化模型.该方案在资源优化配置时,考虑拓扑结构的改变对资源调度结果的影响,并且充分利用分布式电源的无功特性,尤其是常被忽视的风机和光伏的无功支持能力.通过该优化调度方案可确定配电网一天内各时段分布式电源的最优有功和无功出力、可中断负荷的参与量以及对应的各时段最优拓扑结构.该优化模型为非线性优化问题,采用万有引力搜索算法进行求解,最后通过修改的PG&E－69节点系统进行仿真验证.