配电网故障恢复方法研究

随着人民生活水平的提高和国民经济的发展对供电可靠性提出了更高的要求。配电网故障恢复重构作为配电自动化的核心功能,是提高供电可靠性的有效途径。本文对现有的各种配电网故障恢复算法进行了深入的研究,比较了其优缺点,并给出了配电网故障恢复重构的发展方向。     

配电网故障恢复研究现状与展望

配电网发生故障后,如何正确、迅速地恢复非故障停电区的供电,对于满足用户的供电要求,并尽量降低停电损失等方面具有重要意义.本文介绍了配电管理系统故障恢复模式的工作原理和故障恢复的数学模型,较全面地综述了国内外配电网故障恢复算法的研究现状.分析表明:单个恢复算法均有各自的优缺点,如何根据实际情况将各种方法相结合,以及采用新的恢复算法是近年来的发展趋势.最后结合配电网的最新发展状况分析了配电网故障恢复有待深入研究的问题.     

基于负荷均衡的配电网供电恢复软件设计

建立了负荷均衡数学模型,提出了以配电线路负荷均衡为目标的供电恢复软件的设计方法．该软件从配电自动化、配电网生产管理等自动化系统获取配电网运行数据和参数数据,通过在线计算故障关联区域的负荷均衡,提供供电恢复方案．将该故障恢复软件应用于KH-8000P主站系统,可使计算得到的供电恢复方案在主站系统的人机界面上显示,为调度人员提供技术参考．     

配电网故障修复策略的研究进展

针对配电网发生故障时的失电负荷恢复供电问题,总结归纳了含分布式电源、电动汽车和储能等可控负荷参与、抢修任务分配以及多代理设计等故障修复策略的研究进展,并从故障抢修、故障恢复以及故障抢修与恢复协同优化策略等3个方面的研究成果进行了论述,指出了目前在该领域的研究进展及尚且存在的问题与不足,并对今后的研究方向提出了建议。     

论10kV架空馈线自动化技术及其故障处理

目前配电网自动化的主要任务还是可靠地实现配电系统故障隔离与恢复,提高供电可靠性。因此本文结合方案,以实现馈线自动化的内容及其故障处理策略进行论述。     

复杂配电网的供电可靠性定量评估

为了快速而有效地分析配电网中可能出现的各种故障所产生的后果,提出了一种能较准确进行复杂配电网供电可靠性定量评估的故障遍历算法．该算法引入了数据结构中的深度优先搜索、广度优先搜索以及邻接表的概念．其中：将深度优先搜索方法用于搜寻故障失电区域以及可操作和不可操作恢复供电区域;用广度优先搜索方法寻找对非故障区恢复供电后潮流可能发生变化的线路;用基于邻接表的“前推后代”潮流算法校验供电恢复路径是否可行．算例分析表明,本文的方法能适用于对复杂配电网供电可靠性进行定量评估．     

采用动态规划技术实现配电网恢复供电

配电网故障区域恢复供电的最佳路径实际上是故障情况下的配电网络重构．其目标主要是为了既快速恢复非故障区域供电,同时又满足线路负载容量的要求、线损最小、操作次数最少、恢复后各馈线负荷平衡、可靠性最高等条件．目前在配网自动化领域中讨论得比较多的都在如何实现快速隔离故障、快速恢复非故障区域供电的技术手段上,而对恢复路径的最优化选择的研究则鲜有所见．配电网络非故障区域恢复供电问题是近年来配电领域研究的新课题．综合采用动态规划技术及非线性多目标技术进行配电网非故障区域恢复供电的最佳路径选择,实例证明该方法简单、快速、实用、有效．     

考虑可控负荷参与的主动配电网故障分场景恢复策略

为探讨可控负荷参与故障恢复的可行策略并简化恢复决策过程,本文提出一种基于动态情景划分的主动配电网故障恢复决策方法.首先通过定义恢复情景指标函数将配电网划分为三种恢复场景;进一步通过定义拍卖等级指标函数,研究可控负荷参与的配电网故障恢复方案,以及通过定义负荷波动指标函数作为恢复时段划分依据,构建主动配电网多时段、分场景故...     

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.     

浅谈配电网故障特征分析及二次系统运行要求

本文根据配电自动化实现了配电网故障的自动隔离和非故障区域的自动恢复供电功能,所以对于配电网故障特征的获取,也是配电自动化系统发挥作用的前提,是研究新型配电自动化终端的理论基础。本文仅对配电网故障的特征进行分析。     

基于启发式搜索和模糊评价算法的配电网故障恢复

为快速恢复非故障失电区的供电,提出了一种基于启发式搜索和模糊评价的配电网故障后多目标快速供电恢复算法。算法首先从寻找有效的联络开关和分段开关开始搜索供电路径,通过潮流计算剔除不符合系统运行约束的开关组合。将恢复步骤分为自馈线恢复、整区恢复、分区恢复、转移负荷恢复和切负荷恢复,考虑了开关操作次数和用户优先级别,得出初始供电恢复方案。然后,引入模糊评价,从最少开关操作次数、负荷转移量、馈线容量裕度和最大电压降4个方面衡量候选方案,并根据实际情况为其赋予不同的权重,通过加权值的大小选择最佳的供电方案作为最终的方案。最后,算例分析证明了所提恢复算法的可行性和高效性。     

基于电气连通性分析的复杂配电网可靠性评估算法

针对含多级断路器保护和多个备用电源的复杂配电网,提出一种可靠性评估算法。首先建立简化节点网络模型,定义了供电路径和供电路径距离并给出供电路径连通的判定准则。然后根据配电网故障处理过程修改区域节点邻接矩阵,可快速计算供电路径距离并判断电气连通性和节点故障类型。最后计算区域和负荷点的可靠性指标以及系统指标。算法有效计及了各种开关故障和自动开关拒动的影响,计算准确快速易于编程实现。通过IEEE RBTS算例系统验证了该方法的正确性和有效性。     

含重合器式馈线自动化的配电网可靠性评估

重合器式馈线自动化能有效提高配电网供电可靠性,对量化分析配电网可靠性的影响具有理论与实际意义。基于配电网分区思想重新划分配电网负荷区域类型,结合重合器式馈线自动化系统的概率模型及运行逻辑,根据供电恢复过程中各个阶段分段器的不同失效情况及其影响后果分析,推导不同类型负荷点的自动恢复供电概率与期望恢复供电时间,最终实现含重合器式馈线自动化的配电网可靠性指标量化评估。通过对算例的详细评估分析,验证了笔者所提模型的正确性和有效性。     

多类型配电网自动化终端优化配置

配电网自动化终端可以提升供电可靠性,但如何合理经济地配置终端是目前难点之一。考虑了多类型自动化终端在故障处理中的作用,进而搭建了终端配置的优化模型,该模型考虑了终端配置过程中的经济性,并通过改进岛式并行遗传算法加速求解效率。最后,通过RBT-BUS4算例结果证明所提出的优化模型具有良好的求解结果和一定的工程应用前景。     

计及源/网不确定性的区域电网有功不平衡度评估

区域电网互联可提高供电可靠性和新能源消纳能力,现有调度研究多关注全网功率平衡和联络线功率优化,忽略区域有功平衡能力。评估区域有功不平衡度,需要考虑长期运行中的不确定性因素,不能基于单个时间断面。计及风/光出力不确定性和电网随机故障,提出区域有功不平衡度指标和评估算法。首先改进K-means算法聚类风光出力场景。其次定义描述区域不平衡度的两个指标：电力不平衡度和供电能力不平衡度。考虑源/网不确定性,采用状态枚举和概率加权方法计算上述指标。将不平衡度指标分别纳入目标函数和约束条件,提出计及不平衡度的发电再调度模型。最后建立目标函数对不平衡度约束的灵敏度模型,估计放宽不平衡度约束对优化目标的影响。结果表明：所提算法以切负荷量增加为代价,可减小区域电网有功不平衡度。在不同出力/故障场景下,各区域综合不平衡度变化趋势基本一致。放松电力不平衡度约束,可减小综合优化目标。     

基于越限风险评估的分布式光伏电源接入配电网适应性研究

为合理评价现状配电网对规划分布式光伏电源的适应性,针对分布式光伏电源接入配电网引起的电压和潮流越限问题,讨论了典型接入配电网拓扑和接线模式,并在MATLAB/Simulink环境下建立了含分布式光伏电源模型的IEEE34标准节点配电网络系统.考虑到分布式光伏电源的随机出力扰动和负荷波动给配电网运行带来的风险,建立节点电压越限和支路潮流越限风险评估指标模型,分析了相同节点对不同容量电源的接纳能力,重点讨论了分布式光伏电源接入配电网准入容量.以配电网典型实际参数为例进行仿真实验,仿真结果验证了应用风险评估指标模型评估分布式电源接入配电网适应性的合理性.     

基于信息决策的最优保守度配电网恢复策略

考虑到自然灾害的极端不确定性,本文提出了一种基于信息决策的最优保守度配电网恢复策略。首先将信息缺口决策理论应用于拓扑不确定性,将配电线路发生自然灾害后的停电状态视为一个不确定参数。进一步提出了一个鲁棒性函数,用于确定配电线路中断的风险规避区域及其总受损长度。然后通过线性优化模型实现最优拓扑重构方法,以确保在遭受破坏性自然灾害后提供预定水平的负荷,并且提出了一种新的保守度选择算法来调整模型的输入。实验结果证明优化的分布式电源资源配置、拓扑重构和线路加固方案能显著提高配电网的可靠性和恢复力。     

AT供电方式综合接地系统的仿真研究

高速铁路列车运行速度高、行车密度大、牵引电流大,再加上采用整体道床,钢轨—大地泄露电阻大,导致钢轨电位急剧升高。过高的钢轨电位严重威胁人身和设备安全。为了解决钢轨电位升高问题,在设计牵引供电系统时提出了采用综合地线的措施。对高速铁路AT供电方式牵引回路进行建模,仿真分析了不同接地方案下,牵引网正常运行和短路故障时钢轨电位的分布规律与特征,以此分析综合地线系统对钢轨电位的钳制作用,并提出了适合我国高速铁路的综合接地系统。     

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。     

基于节点最大剩余容量的改进负荷再分配策略

当网络中某个节点发生故障时,为了研究该节点负荷如何分配给相连节点以维持网络的正常运行的问题,本文提出基于邻居节点最大剩余容量的负荷再分配策略.当节点出现故障时,节点的负荷需要分配给其他正常的节点,其他的节点在接收负荷的同时要考虑自身的剩余容量,避免超负荷.考虑到负荷传播过程中的能耗问题,分析了路径长度对负荷分配的影响.并通过模型网络的仿真,分析了容忍参数、负荷分配参数、路径长度对负荷分配效果的影响.结果表明,通过调节路径可调参数可使网络达到期望的效果,有效防止级联故障的传播.